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    UNIVERSIDAD DE ORIENTE

    FACULTAD DE INGENIERIA Y ARQUITECTURA

    DEPARTAMENTO DE INGENIERIA CIVIL

    TRABAJO DE GRADUACION

    EVALUACIN DE LAS PROPIEDADES FSICAS DE LOS DISTINTOS BANCOS

    DE AGREGADOS PTREOS Y MATERIAL SELECTO EXISTENTES EN LA

    ZONA ORIENTAL DE EL SALVADOR PARA DETERMINAR SU CALIDAD EN

    BASE A LAS NORMAS ASTM.

    ELABORADO POR:

    BR. CARLOS MARIO APARICIO QUINTANILLA

    BR. NELSON DAVID COPLAND AYALA

    BR. JUAN FRANCISCO MARTINEZ PEREIRA

    ASESOR ESPECIFICO:

    ING. GILBERTO ANTONIO RIVERA RIVAS

    PARA OPTAR AL TITULO DE:

    INGENIERO CIVIL

    ENERO DE 2014

    SAN MIGUEL, EL SALVADOR, CENTRO AMERICA

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    INDICE

    Introduccin ........................................................................................ i

    Captulo 1

    Planteamiento del Problema ............................................................11

    1.1 Planteamiento del Problema ..................................................................... 121.1.1 Situacin Problematica ................................................................................. 131.1.2 Enunciado del Problema .............................................................................. 15

    1.2 Justificacin .............................................................................................. 161.3 Objetivos ................................................................................................... 18

    1.3.1 Objetivo General .......................................................................................... 181.3.2 Objetivos Especficos ................................................................................... 18

    1.4 Alcances y Limitaciones ............................................................................ 191.4.1 Alcances ....................................................................................................... 191.4.2 Limitaciones ................................................................................................. 21

    Captulo 2

    Marco Referencial ............................................................................23

    2.1 Marco Histrico ......................................................................................... 242.1.1 Anlisis de los bancos de material en el departamento de San Miguel, para la

    construccin de base en estructuras de pavimento ........................................... 24

    2.2 Marco Terico ........................................................................................... 252.2.1 Generalidades .............................................................................................. 252.2.2 Importancia de los suelos en la ingeniera civil ............................................. 252.2.3 Origen de los Suelos .................................................................................... 26

    2.2.3.1. Procesos de meteorizacin ................................................................... 262.2.3.2. Naturaleza de los depsitos de suelo .................................................... 27

    2.2.4.Caractersticas de los Suelos ...................................................................... 282.2.4.1. Caractersticas fsicas ........................................................................... 28

    2.2.5. El Ensayo de CBR ...................................................................................... 332.2.5.1. Mtodo de Peltier .................................................................................. 342.2.5.2. Mtodo de Trocchi ................................................................................ 35

    2.2.6. Flujo de Agua en Suelos ............................................................................. 35

    2.2.6.1. Plasticidad ............................................................................................ 362.2.6.2. Lmites de Atterberg .............................................................................. 362.2.6.3. Consistencia e ndice de Fluidez ........................................................... 40

    2.2.7. Clasificacin de los suelos........................................................................... 412.2.7.1. Clasificacin de los suelos por su ndice de plasticidad ........................ 412.2.7.2. Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS).......................... 432.2.7.3. Clasificacin Granulomtrica. ................................................................ 45

    2.2.8. Agregados. .................................................................................................. 472.2.8.1. Agregado Grueso. ................................................................................. 47

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    2.2.8.2. Agregado Fino. ..................................................................................... 482.2.8.3. Agregados de Alta Densidad................................................................. 482.2.8.4. Agregados de Baja Densidad................................................................ 482.2.8.5. Sitios de extraccin ............................................................................... 492.2.8.6. Tipos de Rocas para Agregados ........................................................... 492.2.8.7. Materiales Perjudiciales ........................................................................ 49

    2.3 Marco Normativo ....................................................................................... 512.3.1. Ley de Minera ............................................................................................. 512.3.2. Ley de Urbanismo y Construccin ............................................................... 572.3.3. Ley del Medio Ambiente .............................................................................. 572.3.4. Reglamento General de la Ley del Medio Ambiente .................................... 58

    Captulo 3

    Marco Metodolgico ........................................................................ 59

    3.1 Tipo de Investigacin ................................................................................ 60

    3.2 Enfoque de la Investigacin ...................................................................... 603.3 Mtodo Estadstico.................................................................................... 613.3.1 El Mtodo Estadstico como Instrumento ...................................................... 613.3.2 Medidas de Tendencia ................................................................................. 61

    3.3.2.1 Media Aritmtica Muestral ...................................................................... 613.3.3 Medidas de Dispersin ................................................................................. 62

    3.3.3.1 La Desviacin Estndar Muestral ........................................................... 633.3.3.2 El Coeficiente de Variacin de Pearson ................................................. 63

    3.4 Localizacin de Bancos de Material .......................................................... 643.5 Tcnicas de Muestreo ............................................................................... 653.6 Obtencin de Muestras ............................................................................. 65

    3.6.1 Obtencin de Muestras Alteradas................................................................. 66

    3.7 Secado de Muestras Alteradas ................................................................. 663.8 Disgregacin de Muestras Alteradas ........................................................ 673.9 Cuarteo ..................................................................................................... 683.10 Bitcora para la Codificacin Muestras .................................................. 69

    3.10.1 Bitacora de visita #1 Problock .................................................................... 703.10.2 Bitacora de visita #2 Problock .................................................................... 713.10.3 Bitacora de visita #3 Problock .................................................................... 723.10.4 Bitacora de visita #1 Pretros de Oriente ..................................................... 753.10.5 Bitacora de visita #2 Pretros de Oriente ..................................................... 763.10.6 Bitacora de visita #3 Pretros de Oriente ..................................................... 773.10.7 Bitacora de visita #1 Predrera El ngel ...................................................... 80

    3.10.8 Bitacora de visita #2 Predrera El ngel ...................................................... 813.10.9 Bitacora de visita #3 Predrera El ngel ...................................................... 823.10.10 Bitacora de visita #1 Banco de Material Hualama ..................................... 853.10.11 Bitacora de visita #2 Banco de Material Hualama ..................................... 863.10.12 Bitacora de visita #3 Banco de Material Hualama ..................................... 873.10.13 Bitacora de visita #1 Banco de Material Sesori ......................................... 903.10.14 Bitacora de visita #2 Banco de Material Sesori ......................................... 913.10.15 Bitacora de visita #3 Banco de Material Sesori ......................................... 923.10.16 Bitacora de visita #1 Banco de Material CE y Emmanuel ......................... 95

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    3.10.17 Bitacora de visita #2 Banco de Material CE y Emmanuel ......................... 963.10.18 Bitacora de visita #3 Banco de Material CE y Emmanuel ......................... 973.10.19 Bitacora de visita #1 Pedrera Chinameca ............................................... 1003.10.20 Bitacora de visita #2 Pedrera Chinameca ............................................... 1013.10.21 Bitacora de visita #3 Pedrera Chinameca ............................................... 1023.10.22 Bitacora de visita #1 Banco de Material Hato Nuevo .............................. 105

    3.10.23 Bitacora de visita #2 Banco de Material Hato Nuevo .............................. 1063.10.24 Bitacora de visita #3 Banco de Material Hato Nuevo .............................. 1073.10.25 Bitacora de visita #1 Banco de Material Cantora .................................... 1103.10.26 Bitacora de visita #2 Banco de Material Cantora .................................... 1113.10.27 Bitacora de visita #3 Banco de Material Cantora .................................... 1123.10.28 Bitacora de visita #1 Pedrera El Castao ............................................... 1153.10.29 Bitacora de visita #2 Pedrera El Castao ............................................... 1163.10.30 Bitacora de visita #3 Pedrera El Castao ............................................... 1173.10.31 Bitacora de visita #1 Banco de Material El Chaparral ............................. 1203.10.32 Bitacora de visita #2 Banco de Material El Chaparral ............................. 1213.10.33 Bitacora de visita #3 Banco de Material El Chaparral ............................. 1223.10.34 Bitacora de visita #1 Pedrera La Hulera ................................................. 125

    3.10.35 Bitacora de visita #2 Pedrera La Hulera ................................................. 1263.10.36 Bitacora de visita #3 Pedrera La Hulera ................................................. 1273.10.37 Bitacora de visita #1 Banco de Material Esparta - Poloros ...................... 1303.10.38 Bitacora de visita #2 Banco de Material Esparta - Poloros ...................... 1313.10.39 Bitacora de visita #3 Banco de Material Esparta - Poloros ...................... 132

    3.11 Metodologa de Trabajo ........................................................................ 1353.11.1 Agregados Petreos ................................................................................... 1353.11.2 Material Selecto ........................................................................................ 137

    Captulo 4

    Anlisis de Laboratorio y Presentacin de Resultados .................. 1394.1 Generalidades ......................................................................................... 1404.2 Anlisis deDatos ..................................................................................... 141

    4.2.1 Anlisis de Agregados Ptreos ................................................................... 1414.2.1.1 Anlisis Pedrera El Castao ................................................................ 1414.2.1.2 Anlisis Pedrera Chinameca ................................................................ 1434.2.1.3 Anlisis Pedrera El ngel ..................................................................... 1454.2.1.4 Anlisis Pedrera La Hulera .................................................................. 1474.2.1.5 Anlisis Ptreos de Oriente .................................................................. 1494.2.1.6 Anlisis ProBlock ................................................................................. 1514.2.1.7 Anlisis General de Resultados, Agregados Ptreos (Gruesos y Finos)

    ..................................................................................................................... 1534.2.2 Anlisis de Material Selecto........................................................................ 1624.2.2.1 Anlisis Banco de Material Cantora ..................................................... 1624.2.2.2 Anlisis Banco de Material C.E. Y Emmanuel ...................................... 1644.2.2.3 Anlisis Banco de Material El Chaparral .............................................. 1664.2.2.4 Anlisis Banco de Material Esparta - Poloros ....................................... 1684.2.2.5 Anlisis Banco de Material Hato Nuevo ............................................... 1704.2.2.6 Anlisis Banco de Material Huachipilin ................................................. 1724.2.2.7 Anlisis Banco de Material Hualama .................................................... 174

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    4.2.2.8 Anlisis Banco de Material Sesori ........................................................ 1764.2.2.9 Anlisis General de Resultados, Material Selecto ................................ 178

    4.2.3 Anlisis de Resultados, Representatividad de la Muestra .......................... 183

    Captulo 5

    Conclusiones y Recomendaciones ................................................ 184

    5.1 Conclusiones .......................................................................................... 1855.2 Recomendaciones .................................................................................. 187

    Fuentes de Consulta ...................................................................... 188

    Bibliografa ..................................................................................... 188

    Artculos de Pginas Web .............................................................. 188

    Anexos .......................................................................................... 191

    Anexo A

    Reporte de Pruebas ...................................................................................... 191ANEXO B

    NORMATIVAS ASTM C 29/C 29M97 Standard Test Method for Bulk Density(Unit Weight) and Voids in Aggregate............................................................... 382

    ANEXO C

    NORMATIVAS ASTM C 3301 Standard Specification for Concrete

    Aggregates .......................................................................................................... 387ANEXO D

    NORMATIVAS ASTM C 8899a Standard Test Method for Soundness ofAggregates by Use of Sodium Sulfate or Magnesium Sulfate ............................. 396

    ANEXO E

    NORMATIVAS ASTM C 12701 Standard Test Method for Specific Gravityand Absorption of Coarse Aggregate .................................................................. 402

    ANEXO F

    NORMATIVAS ASTM C 12897 Standard Test Method for Specific Gravityand Absorption of Fine Aggregate ....................................................................... 408

    ANEXO GNORMATIVAS ASTM C 136 - 01Standard Test Method for Sieve Analysis of

    Fine and Coarse Aggregates ............................................................................... 414ANEXO H

    NORMATIVAS ASTM D 221610 Standard Test Methods for LaboratoryDetermination of Water (Moisture) Content of Soil and Rock by Mass ................ 420

    ANEXO I

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    NORMATIVAS ASTM D 248706 Standard Practice for Classification of Soilsfor Engineering Purposes (Unified Soil Classification System)............................ 428

    ANEXO J

    NORMATIVAS ASTM D 328297 Standard Practice for Classification of Soilsand Soil-Aggregate Mixtures for Highway Construction Purposes) ..................... 441

    ANEXO KNORMATIVAS ASTM D 42704 Standard Test Method for Shrinkage Factors

    of Soils by the Mercury Method ........................................................................... 448ANEXO L

    NORMATIVAS ASTM D 431810 Standard Test Methods for Liquid Limit,Plastic Limit, and Plasticity Index of Soils ............................................................ 453

    ANEXO M

    NORMATIVAS ASTM D 69807 Standard Test Methods for LaboratoryCompaction Characteristics of Soil Using Standard Effort (12400 ft-lbf/ft3 (600 kN-m/m3)) ................................................................................................................. 470

    ANEXO N

    CLASIFICACION DE CANTERAS DE ACUERDO A CARTA DEPLASTICIDAD NORMA ASTM D 2487 - 06 ........................................................ 484

    ANEXO O

    CLASIFICACION CUALITATIVA DE SUELOS Y SU USO SEGN CBR ..... 486ANEXO P

    FOTOGRAFIAS ............................................................................................ 488

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    INDICE DE ILUSTRACIONES

    Ilustracin 1: Suelo granular .................................................................................. 31Ilustracin 2: Estados de los suelos. ..................................................................... 37

    Ilustracin 3: Cuchara de Casagrande. ................................................................. 38Ilustracin 4: Surco en la cuchara de Casagrande ................................................ 39Ilustracin 5: Determinacin del lmite plstico ...................................................... 39Ilustracin 6: Cambio de volumen, variacin de humedad en arcillas ................... 40Ilustracin 7: Grfico de Casagrande. ................................................................... 42Ilustracin 8: Clasificacin Granulomtrica Internacional - USDA ......................... 46Ilustracin 9: Clasificacin Granulomtrica. .......................................................... 47Ilustracin 10: Secado de Muestras ...................................................................... 67Ilustracin 11: Secado de Muestras en Horno ....................................................... 67Ilustracin 12: Visita de Campo Cantera ProBlock ................................................ 73Ilustracin 13: Croquis Ubicacin ProBlock: .......................................................... 74Ilustracin 14: Visita de Campo Cantera Petreos de Oriente ................................ 78Ilustracin 15: Croquis de Ubicacin Ptreos de Oriente ...................................... 80Ilustracin 16: Visita de Campo Pedrera El Angel ................................................. 84Ilustracin 17: Croquis de Ubicacin Pedrera El ngel ......................................... 86Ilustracin 18: Visita de Campo Banco de Material Hualama ................................ 90Ilustracin 19: Croquis de Ubicacin Banco de Material Hualam ........................ 92Ilustracin 20: Visita de Campo Banco de Material Sesori .................................... 96Ilustracin 21: Croquis de Ubicacin Banco de Material Sesori ............................ 97

    Ilustracin 22: Visita de Campo Banco de Material CE y Emmanuel .................. 101Ilustracin 23: Croquis de Ubicacin Banco de Material CE y Emmanuel .......... 102Ilustracin 24: Visita de Campo Pedrera de Chinameca ..................................... 106Ilustracin 25: Croquis de Ubicacin Pedrera de Chinameca ............................. 107Ilustracin 26: Visita de Campo Banco de Material Hato Nuevo ......................... 111Ilustracin 27: Croquis de Ubicacin Banco de Material Hato Nuevo ................. 113Ilustracin 28: Visita de Campo Banco de Material Cantora ............................... 117Ilustracin 29: Croquis de Ubicacin Banco de Material Cantora........................ 118Ilustracin 30: Visita de Campo Pedrera El Castao ........................................... 122Ilustracin 31: Croquis de Ubicacin Pedrera El Castao ................................... 123

    Ilustracin 32: Visita de Campo Banco de Material El Chaparral ........................ 127Ilustracin 33: Croquis de Ubicacin Banco de Material El Chaparral ................ 129Ilustracin 34: Visita de Campo Pedrera La Hulera ............................................. 133Ilustracin 35: Croquis de Ubicacin Pedrera La Hulera ..................................... 135Ilustracin 36: Visita de Campo Banco de Materiales de Esparta ....................... 139Ilustracin 37: Croquis de Ubicacin Esparta - Polors ...................................... 140

    http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345904http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345905http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345906http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345907http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345908http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345909http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345910http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345911http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345912http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345913http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345914http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345915http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345916http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345917http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345918http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345920http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345922http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345924http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345926http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345928http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345928http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345926http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345924http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345922http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345920http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345918http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345917http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345916http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345915http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345914http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345913http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345912http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345911http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345910http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345909http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345908http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345907http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345906http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345905http://c/Users/Betty%20Pereira/Desktop/Tesis.docx%23_Toc378345904
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    INDICE DE TABLAS

    Tabla 1: Clasificacin por tamao de partculas en distintas normativasinternacionales................................................................................................................... 28

    Tabla 2: Valores tpicos de la gravedad especifica de las partculas ........................ 29Tabla 3: Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos bajo el punto de Vista de laIngeniera, Norma ASTM D-2487.................................................................................... 45

    Tabla 4: Sustancias dainas para los agregados ptreos.......................................... 50

    Tabla 5: Anlisis de Representatividad Coeficiente de Pearson............................... 64

    Tabla 6: Peso Mnimo Recomendado para Contenido de Humedad. ..................... 141

    Tabla 7: Cuadro Resumen Pedrera El Castao......................................................... 147

    Tabla 9: Cuadro Resumen Pedrera de Chinameca................................................... 149

    Tabla 10: Cuadro Resumen Pedrera El ngel ............................................................ 151

    Tabla 11: Cuadro Resumen Pedrera La Hulera......................................................... 153Tabla 12: Cuadro Resumen Ptreos de Oriente........................................................ 156

    Tabla 13: Cuadro Resumen ProBlock.......................................................................... 158

    Tabla 14: Resumen General de Resultados, Agregados Ptreos ........................... 160

    Tabla 15: Cuadro Resumen Banco de Material Cantora.......................................... 169

    Tabla 16: Cuadro Resumen Banco de Material C.E. Y Emmanuel......................... 171

    Tabla 17: Cuadro Resumen Banco de Material El Chaparral .................................. 173

    Tabla 18: Cuadro Resumen Banco de Material Esparta - Polors.......................... 175

    Tabla 19: Cuadro Resumen Banco de Material Hato Nuevo ................................... 177

    Tabla 20: Cuadro Resumen Banco de Material Huachipilin..................................... 179Tabla 21: Cuadro Resumen Banco de Material Hualam......................................... 181

    Tabla 22: Cuadro Resumen Banco de Material Sesori ............................................. 183

    Tabla 23: Resumen General de Resultados, Material Selecto................................ 185

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    INDICE DE GRAFICOS

    Grafico 1: Gravedad Especfica del Agregado Grueso .......................................................... 161

    Grafico 2: Gravedad Especfica (SSS) del Agregado Grueso ............................................... 161

    Grafico 3: Gravedad Especfica Aparente del Agregado Grueso......................................... 162Grafico 4: Gravedad Especfica del Agregado Fino................................................................ 162

    Grafico 5: Gravedad Especfica (SSS) del Agregado Fino .................................................... 163

    Grafico 6: Gravedad Especfica Aparente del Agregado Fino .............................................. 163

    Grafico 7: Graduacin de Agregados Finos ............................................................................. 164

    Grafico 8: Peso Volumtrico de Agregado Grueso (Suelto) .................................................. 164

    Grafico 9: Peso Volumtrico de Agregado Grueso (Varillado).............................................. 165

    Grafico 10: Peso Volumtrico de Agregado Fino (Suelto)..................................................... 165

    Grafico 11: Peso Volumetrico de Agregado Fino (Varillado) ................................................. 166

    Grafico 12: Resistencia a los Sulfatos en Agregado Grueso ................................................ 166

    Grafico 13: Resistencia a los Sulfatos en Agregado Fino...................................................... 167Grafico 14: Contenido de Humedad .......................................................................................... 167

    Grafico 15: Peso Volumtrico (Varillado).................................................................................. 186

    Grafico 16: Peso Volumtrico (Suelto) ...................................................................................... 186

    Grafico 17: Contenido de Humedad .......................................................................................... 187

    Grafico 18: Lmites de Atterberg ................................................................................................ 187

    Grafico 19: Prctor Estndar ...................................................................................................... 188

    Grafico 20: CBR Mtodos Aproximados ................................................................................... 188

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    i

    INTRODUCCIN.

    Los materiales ptreos (del latn Petreus; pedregoso) son

    aquellosmaterial naturales proveniente de laroca,piedra opeasco,regularmente

    se encuentran en forma de bloques, losetas o fragmentos de distintos tamaos,

    esto principalmente en la naturaleza, aunque de igual modo existen otros que son

    procesados e industrializados por el hombre; que sirven como base para elaborar

    elementos componentes de una obra civil o arquitectnica .

    Es preciso para el pas contar con una base de datos actualizada, con la cual las

    empresas dedicadas a la construccin puedan tomar datos referenciales de la

    calidad de materiales existentes en la regin oriental, que si bien es cierto, las

    instituciones que se dedican al control de calidad (Ministerio de Obras Pblicas, el

    Fondo de Inversin Social para el Desarrollo Local) cuentan con estas bases de

    datos pero no estn disponibles al pblico en general.

    La implementacin de investigaciones orientadas a lograr lo anterior es sin duda

    un avance en el rea de la construccin de obras de la Ingeniera Civil en El

    Salvador, tomando en consideracin que la vida til de las construcciones de

    nuestro pas depende fundamentalmente de la calidad de los materiales con los

    que se realizan estos proyectos.

    En este sentido, el proyecto que a continuacin se presenta consiste en lacaracterizacin de las propiedades fsicas y mecnicas esenciales de los bancos

    de agregados ptreos y material selecto, ms utilizados por los constructores de la

    regin oriental.

    En el estudio se realizaron pruebas normadas internacionalmente por la ASTM y

    que se llevaron a cabo en condiciones de laboratorio, habindose obtenido sus

    muestras de visitas de campo y cuyos resultados obtenidos, se compararon con

    los permisibles de dichas normas y se determin de esta manera si el suelo y

    agregados ptreos con que cuentan estos bancos puede ser til para la

    construccin de obras civiles. Se seleccionaron los bancos de materiales ms

    utilizados de la zona.

    http://es.wikipedia.org/wiki/Materialhttp://es.wikipedia.org/wiki/Rocahttp://es.wikipedia.org/wiki/Piedrahttp://es.wikipedia.org/wiki/Pe%C3%B1ascohttp://es.wikipedia.org/wiki/Pe%C3%B1ascohttp://es.wikipedia.org/wiki/Piedrahttp://es.wikipedia.org/wiki/Rocahttp://es.wikipedia.org/wiki/Material
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    11Captulo 1: Planteamiento del Problema.

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    12Captulo 1: Planteamiento del Problema.

    1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

    Uno de los elementos ms comunes en la construccin de obras de ingeniera y

    arquitectura son los agregados ptreos (grava, arena) y material selecto ya que

    estos son utilizados en mayor parte para agregar resistencia al concreto y para

    realizar restitucin en suelos no aptos para la construccin.

    La necesidad de contar con un concreto de calidad hace indispensable conocer a

    detalle sus componentes, ya que tanto la resistencia como la durabilidad

    dependen de las propiedades fsicas y qumicas de ellos, especialmente de los

    agregados.

    Sin embargo, uno de los problemas que generalmente encuentran los

    constructores al elaborar el concreto, es la poca verificacin previa de las

    caractersticas y propiedades fsicas de los agregados ptreos y terreo que

    utilizan, esto de acuerdo al Coordinador del Laboratorio de Suelos y Materiales de

    la Universidad de Oriente, lo que propicia con cierta frecuencia resultados

    diferentes a los esperados como por ejemplo: resistencias con valores inferiores a

    los esperados, una dificultosa trabajabilidad, etc.

    Estos deben cumplir con ciertas normas para darles un uso ingenieril ptimo:

    deben consistir en partculas durables, limpias, duras, resistentes y libres de

    productos qumicos absorbidos, recubrimientos de arcilla y de otros materialesfinos que puedan afectar la hidratacin y la adherencia de la pasta de cemento.

    Asimismo, si la fundacin de una edificacin se construye con materiales o suelos

    no aptos para esta actividad y que no cumplan las normas ASTM, surgen

    deformaciones que acortan la vida til del proyecto, generando as gastos

    adicionales que no se encontraban en el presupuesto de la obra.

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    13Captulo 1: Planteamiento del Problema.

    1.1.1. SITUACIN PROBLEMTICA.

    En nuestro pas existen leyes, reglamentos y ordenanzas municipales que norman

    la extraccin de material ptreo, como son:

    Ley de Minera (Ministerio de Economa). Ult. Mod. 20/04/2012

    Ley de Medio Ambiente. Ult. Mod. 11/10/2012

    Reglamento General de la Ley de Medio Ambiente. Ult. Mod. 29/05/2009

    Y siendo este un recurso no renovable en la tecnologa de la construccin, ha

    tenido una gran incidencia desde el mbito social y cultural ya que las personas de

    comunidades aledaas siempre se han visto inconformes con este tipo deextraccin, y la clase poltica ha formulado alternativas que han mitigado de una

    manera la administracin de estos recursos.

    Pero con el caso de la calidad de dichos materiales para su uso en la

    construccin, los estudios los realizan laboratorios de suelos particulares

    contratados por las mismas canteras, exceptuando algunas investigaciones,

    realizados por universidades, por ejemplo:

    Evaluacin de la calidad de los bancos de materiales ms utilizados en la Zona

    Oriental para la conformacin de bases o sub bases en carreteras aplicando el

    mtodo de CBRde los autores Daysi del Carmen Acosta Orellana y Julio Cesar

    Argueta Alvarado de la Universidad General Gerardo Barrios, de la cual no se

    pudo obtener informacin al no contar con vinculacin alguna con dicha

    universidad, o

    Anlisis de los bancos de material en el departamento de San Miguel, para la

    construccin de bases en estructuras de pavimento presentada en el ao 2003

    como trabajo de graduacin por: Flora Matilde Barahona Gonzlez, Zulema

    Marisol Bentez Gmez y Fernando Mauricio Caldern Manzano, de la Universidad

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    14Captulo 1: Planteamiento del Problema.

    de Oriente, no se cuenta con una evaluacin completa de los agregados ptreos y

    material selecto para toda la zona oriental.

    Por la situacin actual que vive el pas, debido al crecimiento urbano y vial que

    est en apogeo, se buscan nuevas fuentes de obtencin de materiales para

    elaboracin del concreto sea este estructural, hidrulico o asfaltico. Las opciones

    de mayor utilizacin, son: los ros y planicies aluvinales, de donde se obtienen los

    agregados finos y cantos rodados; pero el nmero de ros explotables son pocos

    ya que la mayora se encuentran contaminados, por lo tanto se reducen las

    fuentes de materiales con una calidad adecuada, o canteras, a eso se debe una

    sobre explotacin de recursos.

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    15Captulo 1: Planteamiento del Problema.

    1.1.2. ENUNCIADO DEL PROBLEMA.

    La regin oriental de El Salvador cuenta con numerosas canteras, las cuales

    presentan variacin de caractersticas de acuerdo a su material de origen; debido

    a esto es necesario la realizacin de estudios para determinarlas, por esto,

    Cmo se describen las caractersticas fsicas: Gravedad Especifica, el Modulo de

    Finura, el Peso Volumtrico, la Resistencia al Ataque de los Sulfatos, El Contenido

    de Humedad, Los Limites de Atterberg, ndice de Plasticidad, ndice de Grado,

    Humedad Optima y CBR (California Bearing Ratio); de los agregados ptreos ytrreos extrados de las canteras: El ngel, El Castao, Chinameca, La Hulera,

    ProBlock, Ptreos de Oriente, Cantora, CE y Emanuel, Chaparral, Esparta, Hato

    Nuevo, Huachipilin, Hualam y Sesori; ubicadas en los municipios de San Miguel,

    Chinameca, Moncagua, Sesori, Chirilagua, Usulutn, El Triunfo, El Sauce de la

    zona oriental, segn las normas ASTM C, 29-97, 33-01, 88-99, 127-01, 128-97,

    136-01 y ASTM D, 2216-10, 2487-06, 3282-97, 427-04, 4318-10, 698-07?

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    16Captulo 1: Planteamiento del Problema.

    1.2. JUSTIFICACIN

    En la regin oriental de nuestro pas se cuenta con una gran diversidad de

    canteras, por lo cual las caractersticas fsicas de los materiales extrados de cada

    uno de estos sitios varan dependiendo del estrato y tipo de los suelos del cual han

    sido obtenidos, se vuelve una gran necesidad hacer un estudio que permita la

    clasificacin de estos recursos.

    La importancia de utilizar el tipo y la calidad adecuados de agregados, no debe ser

    subestimada pues los agregados finos y gruesos ocupan comnmente de 60% a

    75% del volumen del concreto (70% - 85% en peso), e influyen notablemente en

    las propiedades del concreto recin mezclado y endurecido en las proporciones de

    la mezcla, y en la economa1, as como tambin ocupa el 90% de su masa en

    mezclas asflticas.

    Servir como un documento til a los profesionales del rea de la construccin al

    determinar los materiales adecuados, para cada uno de los distintos tipos de obras

    ingenieriles y hacer uso o no de los bancos de extraccin dependiendo a las

    caractersticas que estos necesiten, ya que el informe presentara estudiosespecializados de laboratorio que demostraran tcnicamente la calidad de los

    materiales analizados.

    Al final el documento contara con una gua de ubicacin de cada una de las

    canteras estudiadas, as como los resultados de los ensayos que les fueron

    realizados y que sern de un gran beneficio econmico para los dueos de las

    mismas canteras para la presentacin de su producto a los distintos constructores

    y entidades encargadas del control de calidad de estos (sean estos el MOP,

    FISDL organizaciones no gubernamentales entre otros) de igual forma sern de

    1Kosmatka, S. H., & Panarese, W. C. (1992). Diseo y control de mezclas de concreto.Mexico D.F.: Instituto

    mexicano del cemento y del concreto, A.C.

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    17Captulo 1: Planteamiento del Problema.

    utilidad para los profesionales en el momento de licitar una obra en los cuales se

    les sea exigido un estudio de los materiales de construccin involucrados en la

    obra.

    Se conocer a travs de la relacin de ensayos Prctor - Limites de Atterberg

    peso volumtrico, una correcta utilizacin en recurso hdrico al momento de

    realizar una compactacin con material selecto y evitar el desperdicio de este

    recurso tan importante como lo es el agua.

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    18Captulo 1: Planteamiento del Problema.

    1.3. OBJETIVOS.

    1.3.1. Objetivo General.

    Determinar las caractersticas fsicas de los agregados ptreos y material

    selecto que son extrados en los departamentos de la zona oriental de El

    Salvador, para verificar su calidad en base a las normas ASTM.

    1.3.2. Objetivos Especficos.

    Examinar a travs de ensayos de laboratorio las caractersticas fsicas de

    los materiales ptreos bajo normas ASTM.

    Identificar geogrficamente los diferentes bancos de materiales ptreos y

    selectos ms explotados de la regin oriental.

    Crear una base datos de las pruebas realizadas a las diferentes canteras de

    la zona oriental.

    Interpretar los resultados.

    Conocer las diferencias fsicas entre los tipos de agregados. Sugerir el tipo de agregado a utilizar por la obra civil a ejecutar.

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    19Captulo 1: Planteamiento del Problema.

    1.4. ALCANCES Y LIMITACIONES

    1.4.1. ALCANCES

    Mediante un plano de Google Earth se ubicaron geogrficamente los

    bancos de materiales en los departamentos de San Miguel, La Unin,

    Morazn y Usulutn; basndose en los datos obtenidos de las visitas de

    campo y pruebas laboratorio de cada uno de estos en estudio.

    El estudio comprende de una clasificacin de los bancos de materiales en

    los que se trata de especificar en qu actividades civiles o arquitectnicas

    son ms adecuados por medio de pruebas de laboratorio.

    Los ensayos a practicar a los materiales extrados de los bancos sern:

    a) Mtodo de Ensayo Estndar para la Solidez de los Agregados Mediante el

    Uso de Sulfato de Sodio o Sulfato de Magnesio (Standard Test Method for

    Soundness of Aggregates by Use of Sodium Sulfate or Magnesium Sulfate)ASTM C 88-99,

    b) Mtodo de Ensayo Estndar para Densidad, Densidad Relativa(Gravedad

    Especifica), y Absorcin del Agregado Grueso (Standard Test Method for

    Specific Gravity and Absorption of Coarse Aggregate) ASTM C 127-01,

    c) Mtodo de Ensayo Estndar para Densidad, Densidad Relativa(Gravedad

    Especifica), y Absorcin del Agregado Fino (Standard Test Method for

    Specific Gravity and Absorption of Fine Aggregate) ASTM C 128-97,

    d) Mtodo de Ensayo Estndar para Densidad Bruta (Peso Unitario) y Vacos

    en los Agregados (Standard Test Method for Bulk Density (Unit Weight)

    and Voids in Aggregate) ASTM C 29/ C 29M - 97,

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    20Captulo 1: Planteamiento del Problema.

    e) Mtodo de Ensayo Estndar para Anlisis de Tamiz de Agregado Finos y

    Gruesos (Standard Test Method for Sieve Analysis of Fine and Coarse

    Aggregates) C 136-01

    f) Mtodo de Prueba Estndar para una Determinacin en Laboratorio del

    Contenido de Agua ( Humedad) de Suelos y Rocas por Masa ASTM D

    2216-10

    g) Mtodo de Ensayo Estndar para Limite Liquido, Limite Plstico e ndice de

    Plstico de Suelos (Standard Test Methods for Liquid Limit, Plastic Limit,

    and Plasticity Index of Soils) ASTM D 4318-10.

    h) Lmite de Contraccin ASTM D 427-04.

    i) Mtodo de Ensayo Estndar para Determinar la Relacin Humedad-

    Densidad de suelos y Mezclas de Suelo-Agregado, Usando un Martillo de2.49 kg (5.5 lb) y una Cada de 305 mm (12 pulg) (Standard Test Methods

    for Laboratory Compaction Characteristics of Soil Using Standard Effort

    (12400 ft-lbf/ft3(600 kN-m/m3))ASTM D 698-07.

    Los bancos de materiales a estudiar son:

    a) Para Agregados Ptreos:

    i) San Miguel: Laguna de Aramuaca, Lolotique, El Castao.

    ii) La Unin: El Sauce.

    iii) Usulutn: La Hulera.

    b) Para Material Selecto:

    i) San Miguel: Sesori, Chapeltique, Chaparral, Cantora y Hato Nuevo.

    ii) La Unin: Polors.

    iii) Morazn: Huachipilin

    iv) Usulutn: El Triunfo

    Se calcularon valores de CBR segn mtodos aproximados de Peltier y de

    Trocchi.

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    21Captulo 1: Planteamiento del Problema.

    1.4.2. LIMITACIONES

    Los ensayos se realizaron en el Laboratorio de la Universidad de Oriente

    ubicado en campus Jaguar de Piedra.

    Los ensayos estn limitados de la exactitud de equipo del laboratorio de la

    Universidad.

    Las normas a utilizar durante los ensayos sern nicamente las regidas porla ASTM para su posterior comparacin.

    Los estudios realizados a los materiales estarn nicamente limitados a los

    ensayos referidos al tem 3 del apartado de Alcances de este documento.

    Los bancos de materiales de estudios se limitan nicamente a los ms

    usados en la zona Oriental de El Salvador y descritos en el tem 4 del

    apartado de Alcances de este documento.

    Importantes ensayos como:

    a) Mtodo de Ensayo para Cambio Potencial de volumen en Combinaciones

    Cemento-Agregado ASTM C-289

    b) Mtodo de Ensayo para Reactividad de agregados, Abrasin por medio de

    la Maquina de ngeles, en agregado menor de 1-1/2" C-131

    c) Abrasin en roca o agregado mayor de 3/4" (no incluye rotura de roca) C-

    535

    d) C.B.R. (incluye Prctor) D-1883, se realiz, no en base a lo que dicta la

    norma, sino que se emplearan mtodos alternativos como son Peltier y

    Trocchi

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    22Captulo 1: Planteamiento del Problema.

    e) Otros ensayos no son menos importantes, no fue posible realizarlos por la

    insuficiencia de equipo de laboratorio y el alto costo econmico que

    representa.

    f) Impurezas orgnicas en el agregado fino ASTM C-40.

    Se tomaron 3 muestra por cada uno de los bancos de materiales para

    realizar dichos ensayos mencionados en tem 3 del apartado de Alcances

    de este documento.

    Los ensayos se realizaran nicamente en condiciones de laboratorio y no

    de campo.

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    23Captulo 2: Marco Referencial

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    24Captulo 2: Marco Referencial

    2.1 Marco Histrico.

    2.1.1 Anlisis de los bancos de material en el departamento de San Miguel,

    para la construccin de base en estructuras de pavimento.

    Es una informacin bibliogrfica de la cual se pudo analizar para verificar valores

    de canteras de agregados ptreos y trreos y realizar una comparacin objetiva, a

    razn de, evaluar en el tiempo la variacin de las caractersticas fsicas de estos,

    es una tesis que se encuentra en la Universidad de Oriente (UNIVO), formulada

    por Flora Matilde Barahona Gonzlez, Suleyma Marisol Bentez Gmez y

    Fernando Mauricio Caldern Manzano.

    En esta se presentan solamente 3 bancos de material selecto y 2 canteras de

    agregados ptreos que pueden ser analizadas en el tiempo debido a que solo

    estas son las mismas que en esta investigacin se ha tomado a bien por estudiar.

    Tambin se puede notar que esta fuente bibliogrfica solamente presenta

    ubicaciones dentro del Departamento de San Miguel y datos que reflejan el uso de

    estos materiales en uso exclusivo del diseo y construccin de bases encarreteras.

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    25Captulo 2: Marco Referencial

    2.2 Marco Terico.

    2.2.1 Generalidades.

    La base para todo estudio de calidad de los agregados ptreos se encuentra en la

    ingeniera de materiales y la mecnica de suelos, ya que de estas se desprende

    las pruebas de laboratorio y el anlisis necesario para la comparacin de los

    resultados en base a la normativa ASTM. Al realizar cualquier obra civil, es

    necesario conocer las caractersticas fsicas de los agregados a utilizar tanto en el

    concreto como para el material selecto, por lo tanto, es de suma importancia para

    la correcta elaboracin de este trabajo de investigacin, citar cada una de las

    principales caractersticas de los suelos, ya que por medio de estas se

    determinaran las composiciones de los mismos y con esto poder comprobar

    mediante los anlisis de laboratorio la calidad de los materiales ptreos.

    Tambin se abordara la clasificacin de los suelos para establecer un correcto

    orden en importancia que estos pueden tener a la hora de realizar una

    construccin, ya sea tanto en la absorcin de agua que puede ocasionar

    problemas de derrumbes y tambin en el aspecto econmico y ambiental quepueden ayudar a la conservacin del agua al momento de la construccin.

    En este documento se desarrollaran las pruebas que comnmente en nuestro

    medio se realizan a los bancos de extraccin de materiales ptreos que pueden

    ser explotados para la construccin.

    Al mismo tiempo se definir tericamente las tcnicas ms comunes para la

    obtencin de muestras de campo para poder ser analizadas bajo condiciones de

    laboratorio.

    2.2.2 Importancia de los suelos en la ingeniera civil

    En la prctica, el ingeniero civil afronta una gran cantidad de problemas

    relacionados con los tipos de suelos con los cuales tratara, desde el tipo de

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    26Captulo 2: Marco Referencial

    fundacin ya que el suelo es lo que soporta toda la superestructura de cualquier

    construccin, y si este no cumple con lo necesario la estructura sufrir daos

    como agrietamientos, hundimientos y otros que vendran a reducir la vida til que

    se estima para cada proyecto.

    Aunque el suelo no es solamente utilizado para la conformacin de la base de una

    obra ingenieril tambin proporciona, a partir de un banco de extraccin, los

    materiales ptreos necesarios para una construccin como lo son los agregados

    para el concreto y el material selecto, pero, no es de olvidar que los usos que se le

    da a los suelos hoy en da es en gran medida a partir de aos de investigaciones.

    No esta dems decir la gran importancia que juegan los suelos en el rea de la

    construccin, es por eso que asociaciones como la American Society for Testing

    Materials (ASTM) o Sociedad Americana para las Pruebas en Materiales,handesarrollado mtodos para determinar y estandarizar las propiedades fsicas y

    mecnicas de estos con las cuales puedan obtener un mayor provecho.

    2.2.3 Origen de los Suelos.

    Los depsitos de suelos naturales se clasifican de una manera amplia como

    suelos residuales o suelos transportados.

    Los suelos residuales se han formado completamente por meteorizacin in situ yhan permanecido en su posicin original. Esto ha ocurrido en su mayor parte en

    las regiones tropicales y en otras zonas que no han sido sometidas a las

    glaciaciones.

    Los suelos transportados, han sido desplazados de su posicin original y

    depositados en otro sitio; los principales agentes de transporte son el agua, el

    hielo y el viento. El tamao y la forma de las partculas en un depsito de suelo

    transportado con frecuencia estn determinados por el agente de transporte y el

    modo como se forman los depsitos.

    2.2.3.1. Procesos de meteorizacin.

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    27Captulo 2: Marco Referencial

    La destruccin gradual de las masas de roca slida durante largos periodos es

    atribuible a dos procesos principales: meteorizacin fsica y meteorizacin

    qumica.

    Meteorizacin fsica.

    Se denomina as al proceso de fragmentacin fsica o desintegracin de la masa

    de roca.

    La fracturacin inicial de la roca puede ser el resultado de esfuerzos inducidos por

    factores tales como la retraccin debida al enfriamiento, la liberacin de esfuerzo

    despus de la remocin de una capa de material ms superficial, o el plegamiento

    y las fallas.Una vez la masa rocosa se ha fracturado, se incrementa su vulnerabilidad.

    Meteorizacin qumica.

    Se denomina as al proceso de descomposicin qumica de algunos o todos los

    minerales que constituyen la masa rocosa.

    2.2.3.2. Naturaleza de los depsitos de suelo.

    El comportamiento ingenieril de un depsito de suelo depende fundamentalmente

    de las fuerzas que actan en las reas de contacto entre las partculas

    individuales. Estas fuerzas son mayormente parte de las fuerzas gravitacionales

    relacionadas con la masa y, por tanto, con el volumen de las partculas, y las

    fuerzas superficiales derivadas de la actividad electroqumica en la superficie de

    las partculas.

    Tamao de las partculas (mm)

    Descripcin

    de las

    partculas

    Normas

    britnicas AASTHO ASTM Unificado

    Grava 60-2 75-2 >2 75-4.5

    Arena 2-0.06 2-0.05 2-0.075 4.75-0.075

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    28Captulo 2: Marco Referencial

    Limo 0.06-0.002 0.05-0.002 0.075-0.005

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    29Captulo 2: Marco Referencial

    La gravedad especifica de las partculas de suelo, denotada como GS, es una

    propiedad fundamental necesaria para la definicin de algunas propiedades fsicas

    delos suelos. Esta se define como:

    El valor GS depende de la composicin mineralgica de las partculas que

    constituyen el suelo; algunos valores tpicos se dan en la tabla 2.

    Tipos de suelo GS

    Grava, arena y limo 2.65

    Arcilla inorgnica 2.70

    Arcilla orgnica 2.60Turba amorfa 2.00

    Turba fibrosa 1.50

    Tabla 2: Valores tpicos de la gravedad especifica de las partculas4

    Relacin de vacos y porosidad.

    Suelos Granulares.

    Los rasgos de valores de relacin de vacos y porosidad que se encuentran

    comnmente en los suelos granulares dependen de la organizacin de las

    partculas en el esqueleto del suelo. Las condiciones extremas pueden ilustrarse

    considerando un suelo ideal con partculas esfricas de tamao uniforme.

    El estado ms suelto (correspondiente al mximo volumen de vacos) se obtiene

    cuando las esferas estn ordenadas en un arreglo cubico con seis puntos de

    contacto por esfera, como se muestra en la figura 1. Al hacer el clculo se obtiene

    lo siguiente:Mximo e = 0.91, mximo n = 47.6%

    4Berry, P. L., & Reid, D. (1993). Mecanica de Suelos(Primera Traduccin ed.). Mexico DF: McGRAW-HILL

    Interamericana, S.A.

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    30Captulo 2: Marco Referencial

    El estado ms denso (correspondiente al mismo volumen de vacos) se obtiene

    cuando las esferas estn ordenadas en un arreglo rmbico con doce puntos de

    contacto por esfera, como se muestra en la figura 2. Al hacer el mismo clculo se

    obtiene lo siguiente:

    Mnimo e=0.35, mnimo n=26%

    Los valores extremos que se obtienen en la prctica para suelos granulares se

    encuentran notablemente limitados por los valores tericos. Los rangos tpicos son

    los siguientes:

    Arenas bien gradadas e= 0.430.67, n= 3040%

    Arenas de tamao uniforme e= 0.51- 0.85, n= 3446%

    Los suelos bien gradados pueden llegar a un arreglo ms denso o a una menorrelacin de vacos que los suelos uniformes, esto sucede porque las partculas

    ms finas pueden ocupar los vacos que se encuentran entre las partculas ms

    gruesas.

    Es claro que el conocimiento de la relacin de vacos de un suelo en su estado

    natural no proporciona en s misma una informacin suficiente para establecer si el

    suelo se encuentra en su estado suelto o denso. Esta informacin puede

    obtenerse solo si la relacin e de vacos in situ se compara con la relacin vacos

    mxima y mnima emax y emin, que puedan obtenerse con ese suelo. Tal

    comparacin puede expresarse numricamente en trminos de la densidad

    relativa Drdel depsito de suelo.

    Valores bajos de densidad relativa indican que el suelo natural se encuentra en

    estado suelto.

    En tanto que los valores altos indican que el suelo natural se encuentra en estado

    denso.

    La densidad relativa se conoce tambin como ndice de densidad I D.

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    31/198

    31Captulo 2: Marco Referencial

    La mxima relacin de vacos se obtiene en laboratorio vertiendo en un molde

    estndar desde una altura fija una muestra secada en el horno. Otra alternativa

    consiste en colocar aproximadamente 1kg desuelo seco en una probeta de 21, la

    cual se tapa, se agita unas pocas veces y se invierte. Luego se inclina

    rpidamente la probeta y se endereza de nuevo, la arena adquiere as un estado

    que puede suponerse como el ms suelto.

    Ilustracin 1: Suelo granular ideal de partculas esfricas: a) arreglo cbico, b) arreglo rmbico5

    Suelos cohesivos.

    Estos suelos generalmente poseen una proporcin de vacos mucho ms alta que

    la que es posible en suelos granulares. Esto se debe a la actividad electroqumica

    asociada con las partculas de mineral de arcilla. Los valores tpicos de la relacin

    de vacos y de la porosidad estn en el siguiente rango:

    e= 0.555, n= 3583%

    5Berry, P. L., & Reid, D. (1993). Mecanica de Suelos(Primera Traduccin ed.). Mexico DF: McGRAW-HILL

    Interamericana, S.A.

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    32/198

    32Captulo 2: Marco Referencial

    Los depsitos de arcilla recin formados por lo general son muy compresibles. Sin

    embargo, son menos compresibles en la naturaleza cuando han sido pre

    consolidados por glaciacin o por erosin.

    Turba.

    Se caracteriza por tener un alto contenido de materia orgnica y una gran

    capacidad para retener y almacenar agua; los valores de la relacin de vacos a

    menudo estn en el rango de 10 15. Por tanto, en un depsito tpico de turba

    que tenga 3m de espesor, podra haber menos de 300mm de materia slida. En

    consecuencia, la turba es un material muy compresible y los depsitos

    superficiales podran experimentar deformacin del orden del 50% o ms si es

    sometido a la accin de una carga equivalente a un metro de suelo de relleno. 6

    Contenido de humedad, grado de saturacin y contenido de aire.

    Contenido de humedad.

    Esta propiedad fsica del suelo es de gran utilidad en la construccin civil y se

    obtiene de una manera sencilla, pues el comportamiento y la resistencia de los

    sueles en la construccin estn regidos, por la cantidad de agua que contienen. Elcontenido de humedad de un suelo es la relacin del cociente del peso de las

    partculas slidas y el peso del agua que guarda, esto se expresa en trminos de

    porcentaje.7

    Grado de saturacin.

    La proporcin de vacos ocupada por el agua se expresa en trminos del grado de

    saturacin, Sr, que se define de la manera siguiente:

    6Berry, P. L., & Reid, D. (1993). Ibit

    7Grupo ArqHys. (25 de Abril de 2013). www.arqhys.com. Obtenido de

    http://www.arqhys.com/construcciones/suelos-humedad.html

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    33/198

    33Captulo 2: Marco Referencial

    Contenido de aire.

    Expresa la proporcin de aire presente en un elemento de suelo; su definicin es

    la siguiente:

    Densidad.

    La densidad aparente, , de un elemento de suelo de define fundamentalmente

    como la masa por unidad de volumen.

    Peso Unitario.

    Puede utilizarse como alternativa al uso de la densidad. Este se define

    fundamentalmente como el peso por unidad de volumen y puede obtenerse

    multiplicando la densidad por la aceleracin de la gravedad g.8

    2.2.5. El Ensayo de CBR.

    Recibe el nombre de CBR, por las iniciales de California Bearing Ratio (Valor de

    Soporte de California). Fue propuesto por Stanton y Portes, de la Divisin de

    Obras Pblicas del Estado de California, en 1929, y ha alcanzado una gran

    difusin en el mundo, pues, es la base de un procedimiento para dimensionar los

    espesores de los pavimentos flexibles.

    El ensayo es en realidad una prueba de punzonamiento que se realiza sobre un

    suelo compactado al Prctor exigible en una obra.

    8Berry, P. L., & Reid, D. (1993). Ob cit

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    34/198

    34Captulo 2: Marco Referencial

    No siempre se dispone del aparato de CBR, y siendo adems un ensayo de cierto

    coste, en los caminos rurales pueden ser de aplicacin los procedimientos de

    Peltier y de Trocchi para determinar el valor de soporte de los suelos, que se

    basan en ensayos ms comunes y econmicos, y que, por otra parte, son siempre

    precisos a la hora de proyectar o ejecutar un camino.

    2.2.5.1. Mtodo de Peltier.

    Este mtodo de calcular el valor de soporte de un suelo se debe al ingeniero

    francs Peltier, del laboratorio Ponts et Chausses de Francia. Establece lo que

    llama el valor de soporte (facteur de portance) por la expresin,

    Para que el procedimiento sea vlido, el valor de F tiene que ser menor de 20. El

    valor de F as determinado est muy prximo al CBR, salvo en los suelos muy

    plsticos, en los que debido a la gran impermeabilidad de las arcillas que los

    forman, la saturacin de las muestras no es total, desfigurndose algo el CBR

    obtenido, por lo que Fser ms real.

    El mtodo establece correcciones en funcin de la importancia de la fraccin que

    pasa por el tamiz nmero 40, que es, precisamente la que se utiliza para

    determinar los LL e IP.

    Si llamamos

    Y c al tanto por ciento que pasa por el tamiz nmero 40, el valor de soporte

    corregido, F,ser:

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    35/198

    35Captulo 2: Marco Referencial

    Para c 25%

    Para 75% > c > 25%

    Para c 75%

    Estas correcciones tienden a elevar el valor de F si disminuye el de c, la cantidad

    que pasa por el tamiz nmero 40, es decir que penalizan el CBR en los suelos con

    mucho finos, lo cual es lgico.

    2.2.5.2. Mtodo de Trocchi.

    Debido al ingeniero italiano Giorgio Trocchi, utiliza ms caractersticas del suelo

    que el de Peltier, pues tiene en cuenta, adems de IP y LL, el ndice de grupo IG,

    y la densidad seca mxima, D, Prctor normal (PN). Segn Trocchi:

    Evidentemente, este mtodo tiene sus limitaciones: en efecto, si tomamos un

    suelo en magnficas condiciones geotcnicas como el que tuviese IP = 0, D = 2.10

    e IG = 0,como sucedera en un A-1-a, nos encontraramos con un valor de CBR =

    32, cuando es lo cierto que tal suelo lo tendra muchsimo ms elevado.

    Este procedimiento de clculo de CBR solo es vlido para suelos plsticos, para

    los que se obtengan valores menores o iguales a 20.9

    9Dal-R Tenorio, R. (2001). Caminos Rurals Proyecto y Construccin.Madrid: Mundi-Prensa Libros.

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    36/198

    36Captulo 2: Marco Referencial

    2.2.6. Flujo de Agua en Suelos.

    Las bases para un anlisis racional de los problemas prcticos que comporta la

    infiltracin del agua a travs de los suelos fueron establecidos por Darcy y que

    datan apenas de algo ms de un siglo. Posteriormente a Darcy, el siguiente paso

    fundamental en el avance del conocimiento fue dado alrededor de 1880 por Philip

    Forchheimer (Ingeniero e hidrlogo austriaco, naci en Viena en 1852 y muerto en

    la misma ciudad, que destaco por sus magnficos estudios sobre la hidrologa

    subterrnea, basndose en la aplicacin de tcnicas fsicas y matemticas para

    estudiar el desplazamiento del agua por el subsuelo)10. Quien demostr que la

    funcin de la carga hidrulica que gobierna un flujo en un medio poroso es una

    funcin armnica. El propio Forchheimer desarrollo a principio del siglo 20 las

    bases para el mtodo grafico hoy se conoce con el nombre de Mtodo de Redes

    de Flujo, que sigue siendo el arma ms sencilla y poderosa de que el ingeniero

    dispone para la resolucin practica de los problemas diarios que involucre el flujo

    de agua en los suelos. El mtodo fue popularizado a partir de 1937 para los

    problemas de proyecto por A. Casagrande.11 Inventor de la Cuchara Casagrande

    para encontrar el lmite lquido.12

    2.2.6.1. Plasticidad.

    Se denomina plasticidad a la propiedad que presentan algunos suelos de

    modificar su consistencia (o dicho de otra forma, su resistencia al corte) en funcin

    de la humedad.

    Existe una correspondencia entre la plasticidad de un suelo y su cohesin. La

    plasticidad es una propiedad exclusiva de los suelos finos (arcillas y limos), siendo

    producto de las relaciones electroqumicas que se establecen entre las superficies

    10Rodrguez, J. M. (25 de Marzo de 2013). MCN Biografias. Obtenido de www.mcnbiografias.com/app-

    bio/do/show?key=forchheimer-philipp11

    Juarez Badillo, E., & Rico Rodriguez, A. (2001). Mecanica de Suelos, Tomo 3: Flujo de Agua en Suelos

    (Vigesima Reimpresion ed.). Mexico DF: Editorial Limusa, S.A. de C.V.12

    Fundacion Wikimedia Inc. (25 de Abril de 2013). Wikipedia. Obtenido de

    http://es.m.wikipedia.org/wiki/Arthur_Casagrande

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    37/198

    37Captulo 2: Marco Referencial

    de los elementos que forman el agregado que compone el suelo (partculas

    elementales de limo o arcilla). Los suelos granulares, formados exclusivamente

    por elementos de granulometra gruesa (arena, gravilla, grava o cantos) no

    presentan plasticidad.

    2.2.6.2. Lmites de Atterberg.

    Albert Mauritz Atterberg defini para el uso en agronoma cuatro estados en los

    que puede encontrarse un suelo plstico en funcin de su consistencia, que vara

    segn la humedad: slido, semislido, plstico y lquido. Un suelo plstico seco se

    encuentra en estado slido; al incrementar su humedad vara de forma gradual su

    consistencia hasta llegar al estado lquido. Los umbrales de humedad que separan

    cada uno de los estados son denominados lmites de Atterberg.

    Ilustracin 2: Estados de los suelos.13

    La aplicacin ingenieril de los conceptos de Atterberg se debe a Arthur

    Casagrande, quien normaliz una metodologa de laboratorio para determinar la

    humedad a la cual un suelo se encuentra en la frontera entre dos estados de

    consistencia.

    Lmite Lquido.

    13 Geosuport.com. (25 de Abril de 2013). Estudios Geotecnicos. Obtenido de

    http://www.estudiosgeotecnicos.info/index.php/descriptores-geotecnicos-5-plasticidad-limites-de-

    atterberg-y-consistencia/

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    38/198

    38Captulo 2: Marco Referencial

    Conceptualmente el lmite lquido (wL) corresponde a la humedad por encima de

    la cual la resistencia al corte de un suelo es nula (propia de un lquido) y se

    determina mediante un ensayo que relaciona este umbral de humedad con un

    cierto nmero de golpes que es necesario dar a un dispositivo en forma de

    cuchara para que dos porciones de suelo separadas por un surco se unan en una

    longitud preestablecida (en el procedimiento original media pulgada; en pases que

    adoptan el sistema mtrico se toman 12 mm); comnmente a este test se le

    denomina como ensayo de la cuchara de Casagrande.

    Ilustracin 3: Cuchara de Casagrande.14

    14Diseo propio.

  • 7/13/2019 Tesis

    39/198

    39Captulo 2: Marco Referencial

    Ilustracin 4: Desplazamiento de la muestra de suelo y cierre del surco en la cuchara de

    Casagrande15

    Lmite Plstico.

    El lmite plstico (wP) corresponde al umbral de humedad de un suelo por encima

    del cual el material muestra una deformacin de tipo plstica en relacin a las

    tensiones aplicadas, y empricamente se relaciona con la humedad por debajo de

    la cual resulta imposible moldear un cilindro de 3 mm de dimetro (en el

    procedimiento original se consideraba un dimetro de una dcima de pulgada.)

    Ilustracin 5: Determinacin del lmite plstico16

    Lmite de Retraccin.

    15 Geosuport.com. (25 de Abril de 2013). Estudios Geotecnicos. Obtenido de

    http://www.estudiosgeotecnicos.info/index.php/descriptores-geotecnicos-5-plasticidad-limites-de-

    atterberg-y-consistencia/16

    Diseo propio.

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    40/198

    40Captulo 2: Marco Referencial

    El lmite de retraccin (wS), denominado tambin de contraccin en la literatura

    tcnica hispanoamericana, se define como la humedad por debajo de la cual el

    suelo deja de presentar una disminucin de volumen pareja a la disminucin de la

    humedad (proceso de retraccin); por debajo de dicho umbral se entiende que

    parte de los poros del suelo se encuentran ya ocupados por aire, por lo que se

    asume que el lmite de retraccin corresponde con la humedad de saturacin de

    una arcilla (que al contrario de lo que ocurre en un suelo granular, no equivale al

    mximo contenido en agua que pueda presentar el suelo.)

    Ilustracin 6: Cambio de volumen asociado a la variacin de humedad en arcillas17

    Cuanto mayor sea el rango de humedad entre los diferentes lmites de plasticidad,

    mayor cantidad de agua podr asumir un suelo sin variar su estado deconsistencia, entendindose por este comportamiento el concepto cualitativo de

    plasticidad; la diferencia entre el valor de humedad correspondiente al lmite

    17 Geosuport.com. (25 de Abril de 2013). Estudios Geotecnicos. Obtenido de

    http://www.estudiosgeotecnicos.info/index.php/descriptores-geotecnicos-5-plasticidad-limites-de-

    atterberg-y-consistencia/

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    41Captulo 2: Marco Referencial

    lquido y al lmite plstico se define como ndice de plasticidad (Ip), siendo pues

    ms plstico pues un suelo cuanto mayor sea este ndice.

    Ip = wLwP

    2.2.6.3. Consistencia e ndice de Fluidez.

    Una arcilla muy seca presenta una consistencia dura, y un aspecto en forma de

    terrn. Esa misma arcilla muy hmeda muestra en cambio una consistencia muy

    blanda: resulta obvio que la consistencia de la arcilla disminuye al aumentar la

    humedad. Con el fin de cuantificar el grado de consistencia se emplea un ndice

    de fluidez (IL) que da idea de la relacin entre la humedad del suelo en el intervalode plasticidad:

    Valores de IL negativos indican una arcilla de consistencia slida. Si 0 < IL < 1 la

    arcilla presenta una consistencia plstica, mientras que para IL > 1 la arcilla

    muestra una consistencia lquida.18

    2.2.7. Clasificacin de los suelos.

    Un Sistema de Clasificacin de los Suelos es una agrupacin de stos con

    caractersticas semejantes. El propsito es estimar en forma fcil las propiedades

    de un suelo por comparacin con otros del mismo tipo, cuyas caractersticas se

    conocen.

    2.2.7.1. Clasificacin de los suelos por su ndice de plasticidad.

    18Geosuport.com. (25 de Abril de 2013). Estudios Geotecnicos. Obtenido de

    http://www.estudiosgeotecnicos.info/index.php/descriptores-geotecnicos-5-plasticidad-limites-de-

    atterberg-y-consistencia/

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    42/198

    42Captulo 2: Marco Referencial

    La clasificacin de los suelos finos segn su plasticidad tiene en consideracin los

    valores del lmite lquido y del ndice de plasticidad. El valor del lmite lquido wL =

    50 se considera como umbral que distingue los suelos de alta y media plasticidad,

    y el de wL = 30 distingue entre suelos de plasticidad media y baja; una

    clasificacin ms habitual y simplificada considera los suelos de plasticidad media

    y baja en un nico grupo de suelos de baja plasticidad.

    Representando la pareja de valores (wL, Ip) por un punto en un grfico de

    coordenadas, situando en abscisas wL y en ordenadas Ip, es posible clasificar el

    suelo en uno de los grupos definidos por A. Casagrande, segn muestra la

    siguiente figura.

    Ilustracin 7: Grfico de Casagrande.19

    En el grfico hay dos lneas rectas principales que separan cuatro regiones. Una

    lnea es vertical y corresponde a wL = 50 (delimita los suelos de plasticidad alta o

    baja). La otra es una diagonal, la llamada lnea A, que delimita las arcillas (porencima de la lnea) y los limos (por debajo de la misma) y tiene por ecuacin:

    Ip = 0,73 (wL 20)

    19 Geosuport.com. (25 de Abril de 2013). Estudios Geotecnicos. Obtenido de

    http://www.estudiosgeotecnicos.info/index.php/descriptores-geotecnicos-5-plasticidad-limites-de-

    atterberg-y-consistencia/

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    43Captulo 2: Marco Referencial

    Las clases de suelos definidas en funcin del grafico de Casagrande son:

    Arcilla inorgnica de baja plasticidad (CL).

    Arcilla inorgnica de alta plasticidad (CH).

    Limo inorgnico de baja plasticidad (ML).

    Suelo con materia orgnica coloidal y baja plasticidad (OL).

    Limo orgnico de alta plasticidad (MH).

    Suelo con materia orgnica coloidal y alta plasticidad (OH).

    2.2.7.2. Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos (SUCS).

    El sistema de clasificacin de suelos que ms usan los ingenieros especialistas en

    cimentaciones en Norte Amrica, en la actualidad fue elaborado por ArthurCasagrande para el Cuerpo de Ingenieros del Ejrcito de los E.U. Primero se le

    llam sistema de clasificacin para aeropistas (CA), y su objeto original era servir

    de ayuda en el proyecto y construccin de las aeropistas militares durante la

    Segunda Guerra Mundial. Despus de la guerra fue adoptado con pequeas

    modificaciones por el Cuerpo de Ingenieros y por el Bureau of Reclamation de los

    E. U. con el nombre de sistema Unificado. En 1969, el sistema Unificado fue

    adoptado por la American Society for Testing and Materials como mtodo estndar

    de clasificacin de suelos para obras de ingeniera, ASTM D-2487,

    De acuerdo con el sistema Unificado, los suelos de grano grueso se dividen en:

    1. Grava y suelos gravosos; smbolo G.

    2. Arenas y suelos arenosos; smbolo S.

    Las gravas y las arenas se dividen separadamente en cuatro grupos:

    a. Bien graduadas, material generalmente limpio; smbolo W.

    b. Material bien graduado con excelente cementante arcilloso; smbolo C.

    c. Mal graduadas, material relativamente limpio; smbolo P.

    d. Materiales gruesos con finos, no comprendidos en los grupos anteriores;

    smbolo M.

  • 7/13/2019 Tesis

    44/198

    44Captulo 2: Marco Referencial

    Los suelos finos se dividen en tres grupos:

    1. Suelos limosos inorgnicos y suelos arenosos muy finos; smbolo M.

    2. Arcillas inorgnicas; smbolo C.

    3. Limos y arcillas orgnicos; smbolo o.

    Cada uno de estos tres grupos de suelos finos se subdivide de acuerdo al lmite

    lquido en:

    a. Suelos finos con limite lquido de 50 o menos; es decir, de baja a mediana

    compresibilidad; smbolo L.

    b. Suelos finos con limite lquido mayor que 50; es decir, de elevada

    compresibilidad; smbolo H.Suelos con elevada proporcin de materia orgnica, usualmente fibrosos, como la

    turba y los fangos de muy alta compresibilidad, no se subdividen y se colocan en

    un grupo; su smbolo es Pt, basndose en la clasificacin a simple vista. Las

    caractersticas correspondientes a los diferentes grupos se dan en la tabla.20

    20edd.hg. (27 de Abril de 2013). Blog del Ingeniero Civil. Obtenido de

    http://civildocs.blogspot.com/2011/05/sistema-de-clasificacion-de-suelos_2161.html

  • 7/13/2019 Tesis

    45/198

    45Captulo 2: Marco Referencial

    Tabla 3: Sistema Unificado de Clasificacin de Suelos bajo el punto de Vista de la Ingeniera,

    Norma ASTM D-2487.

    2.2.7.3. Clasificacin Granulomtrica.El suelo est constituido por partculas de muy diferente tamao. Conocer esta

    granulometra es esencial para cualquier estudio del suelo. Para clasificar a los

    constituyentes del suelo segn su tamao de partcula se han establecido muchas

    clasificaciones granulomtricas. Bsicamente todas aceptan los trminos de

    grava, arena, limo y arcilla, pero difieren en los valores de los lmites establecidos

  • 7/13/2019 Tesis

    46/198

    46Captulo 2: Marco Referencial

    para definir cada clase. De todas estas escalas granulomtricas, son la de

    Atterberg o Internacional (llamada as por haber sido aceptada por la Sociedad

    Internacional de la Ciencia del Suelo) y la americana del USDA (Departamento de

    Agricultura de los Estados Unidos) las ms ampliamente utilizadas. Ambas

    clasificaciones se reproducen en la siguiente figura.

    Ilustracin 8: Clasificacin Granulomtrica Internacional - USDA

    El trmino textura se usa para representar la composicin granulomtrica del

    suelo. Cada termino textural corresponde con una determinada composicin

    cuantitativa de arena, limo y arcilla. En los trminos de textura se prescinde de los

    contenidos en gravas; se refieren a la fraccin del suelo que se estudia en el

    laboratorio de anlisis de suelos y que se conoce como tierra fina. Por ejemplo, un

    suelo que contiene un 25% de arena, 25% de limo y 50% de arcilla se dice quetiene una textura arcillosa. Los trminos texturales se definen de una manera

    grfica en un diagrama triangular que representa los valores de las tres

    fracciones.21

    21Departamento de Edafologa y Qumica Agrcola, Universidad de Granada. Espaa. (26 de Julio de 2013).

    Edafologia. Obtenido de http://edafologia.ugr.es/introeda/tema04/text.htm

  • 7/13/2019 Tesis

    47/198

    47Captulo 2: Marco Referencial

    Ilustracin 9: Clasificacin Granulomtrica.22

    2.2.8. Agregados.Material granular, el cual puede ser arena, grava, piedra triturada o escoria,

    empleado con un medio cementante para formar concreto o mortero hidrulico.23

    2.2.8.1. Agregado Grueso.

    Se consideran como gravas los fragmentos de roca con un dimetro inferior a 15

    cm., tanto artificiales como las que se encuentran en la naturaleza. Para obtener

    gravas en grandes cantidades hay que extraer las rocas de la cantera y trocearla

    mediante maquinas trituradoras.

    22 Departamento de Edafologa y Qumica Agrcola, Universidad de Granada. Espaa. (26 de Julio de 2013).

    Edafologia. Obtenido de http://edafologia.ugr.es/introeda/tema04/text.htm23

    Alatorre Gonzalez, J., & Uribe Afif, R. (26 de Julio de 2013). Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto .

    Obtenido de http://imcyc.com/revista/1998/junio/adregados.htm

  • 7/13/2019 Tesis

    48/198

    48Captulo 2: Marco Referencial

    Se consideran gravas, los ridos que quedan retenidos en el tamiz de mallas de 5

    mm.

    2.2.8.2. Agregado Fino.

    La arena o rido fino es el material que resulta de la desintegracin de las rocas,

    obtenido a partir de la trituracin de las mismas y siempre con un tamao: inferior

    a los 5 mm. De dimetro. Para su uso se clasifican segn su tamao:

    Arena fina

    Arena media

    Arena gruesa.

    Tambin se pueden clasificar por su procedencia:

    Arena de rio.

    Arena de mar.Arena de mina

    Arena Virgen

    Arena de Cantera.24

    2.2.8.3. Agregados de Alta Densidad.

    Agregado de alta densidad, que puede ser barita, magnetita, limonita, ilmenita,

    hierro o acero. Por ejemplo: Los concretos que se emplean para forrar reactores

    nucleares

    2.2.8.4. Agregados de Baja Densidad.

    Agregado de baja densidad utilizado para producir concreto ligero. Incluye: pmez,

    escoria volcnica, tobas, diatomita, arcilla sinttica o expandida, lutita, pizarra,

    lutitas diatomaceas, perlita, vermiculita y productos de combustin de carbn.25

    2.2.8.5. Sitios de extraccin.

    24Asensio Cerver, F. (s.f.). Biblioteca Atrium de la Construccin.Barcelona: Ediciones Atrium S.A.

    25Alatorre Gonzalez, J., & Uribe Afif, R. (26 de Julio de 2013). Instituto Mexicano del Cemento y del Concreto .

    Obtenido de http://imcyc.com/revista/1998/junio/adregados.htm

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    49/198

    49Captulo 2: Marco Referencial

    Los agregados se extraen de los subsuelos. La toma de muestras de los ridos

    vara segn la fuente de suministro que se trate, ya sea de:

    Canteras: Aquellos depsitos de rocas en forma consolidada, con volumen y

    caractersticas fsicas y qumicas suficientes para justificar la extraccin y uso en

    la elaboracin de agregados.

    Depsitos Sueltos: Que fueron formados por accin elica, glaciar o hidrolgica y

    se encuentran localizados en las faldas de las montaas, en lechos secos de ros,

    y en antiguos valles o canales submarinos. Estos depsitos tienen la ventaja de

    que sus minerales se pueden extraer ms fcilmente.

    De ros o lagunas: Representan fuentes de agregado procesado naturalmente por

    el flujo y las corrientes de agua, y poseen una gran variedad de minerales,

    provenientes de todos los sitios por donde pasa el curso del ro.

    2.2.8.6. Tipos de Rocas para Agregados.

    Las rocas gneas tienen generalmente el potencial para proveer de una adecuada

    friccin entre los elementos del concreto. Sin embargo cada fuente de agregado

    debe ser analizada por mritos propios, ya que minerales suaves pueden ser

    abundantes en algunas rocas de sta clase. El agregado ideal debe estar

    compuesto de un mineral muy duro.

    2.2.8.7. Materiales Perjudiciales.

    Dentro de las sustancias perjudiciales que pueden estar presentes en los

    agregados, se incluyen las impurezas orgnicas, limo, arcilla, esquistos, xido de

    hierro, carbn mineral, lignito y algunas partculas suaves y ligeras.

    Adems ciertas rocas y minerales tales como algunos horstenos, cuarzo

    deformado y ciertas calizas dolomticas son reactivas con los lcalis.

    El yeso y la anhidrita pueden provocar ataque de sulfatos.

    Algunos agregados como ciertos esquistos producirn erupciones al expandirse,

    simplemente por haber absorbido agua o por congelamiento del agua presente.

    La mayora de las especificaciones limitan las cantidades permisibles de stas

    sustancias en los agregados.

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    50Captulo 2: Marco Referencial

    La historia del comportamiento de un agregado debe ser un factor determinante al

    fijar los lmites de sustancias nocivas.

    En la siguiente tabla se enlistan los mtodos de prueba de la ASTM para detectar

    cualitativamente y cuantitativamente tales sustancias:26

    Tabla 4: Sustancias dainas para los agregados ptreos.27

    2.3. Marco Normativo.

    2.3.1. Ley de Minera28

    26Kosmatka, S. H., & Panarese, W. C. (1992). Diseo y control de mezclas de concreto.Mexico D.F.: Instituto

    mexicano del cemento y del concreto, A.C.27

    Kosmatka, S. H., & Panarese, W. C. (1992). Diseo y control de mezclas de concreto.Mexico D.F.: Instituto

    mexicano del cemento y del concreto, A.C.

    Sustancias Efecto en el Concreto Designacin

    Impurezas orgnicas Afectan el fraguado y el endurecimiento ASTM C40

    Material ms fino

    que la malla No. 200

    Afectan la adherencia y la cantidad de agua

    requerida

    ASTM C87

    Carbn, lignito y

    otros materiales de

    peso ligero

    Durabilidad, pueden causar manchas y

    erupciones

    ASTM C117

    Partculas suaves Afectan la durabilidad ASTM C123

    Terrones de arcilla y

    partculas

    desmenuzables

    Afectan la trabajabilidad y durabilidad,

    pueden provocar erupciones

    ASTM C142

    Horsteno de

    densidad relativa

    menor a 2.4

    Afectan la durabilidad y pueden causar

    erupciones

    ASTM C123

    Agregados reactivos

    con los lcalis

    Expansin anormal, agrietamientos en

    forma de mapas, erupciones

    ASTM C227

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    51Captulo 2: Marco Referencial

    Objeto de la ley

    Art. 1.-La ley de minera tiene por objeto regular los aspectos relacionados

    con La exploracin, explotacin, procesamiento y comercializacin de los recursos

    Naturales no renovables existentes en el suelo y subsuelo del territorio de la

    Repblica; excepto los hidrocarburos en estado lquido o gaseoso que se regulan

    en leyes especiales, as como la extraccin de material ptreo de ros, playas y

    lagunas que se regular de acuerdo a la normativa ambiental existente; y la

    extraccin de sal obtenida por procesos de evaporacin de aguas marinas la cual

    se encuentra regulada en el reglamento para el establecimiento de salineras y

    explotaciones con fines de acuicultura de los bosques salados.

    Propiedad de los yacimientos

    Art. 2.-Son bienes del Estado, todos los yacimientos minerales que existen

    en el subsuelo del territorio de la Repblica, cuales quiera que sea su origen,

    forma y estado fsico; as como los de su plataforma Continental y su territorio

    Insular, en la forma establecida en las leyes o en los Convenios Internacionales

    ratificados por l; su dominio sobre los mismos es inalienable e imprescriptible.

    Para los efectos de esta ley, los yacimientos minerales se clasifican en metlicos y

    no metlicos, los primeros podrn ser llamados minas y los segundos canteras.(1)

    Recursos naturales no renovables

    Art. 3.- Para la exploracin y explotacin de minas y canteras, el Estado

    podr otorgar Licencias o Concesiones, siempre que se cumpla con lo dispuesto

    en esta Ley y su Reglamento.

    Fases de la actividad minera

    Art. 12.-Para los efectos de esta Ley, las fases de la Actividad Minera son:

    28Asamblea Legislativa de El Salvador. (2012). Ley de Mineria.San Salvador: Imprenta Nacional de El

    Salvador.

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    52Captulo 2: Marco Referencial

    a) Exploracin;

    b) Explotacin;

    c) Procesamiento; y

    d) Comercializacin.

    Autorizacin de derechos mineros

    Art. 13.-las licencias de exploracin de minas y de operacin de plantas de

    procesamiento de minerales, las emitir la direccin por medio de resoluciones;

    las concesiones para la explotacin de minas y canteras sern otorgadas

    mediante acuerdo del ministerio, seguido de la suscripcin de un contrato en la

    forma prevista en esta ley y su reglamento.

    La concesin que se otorgue para la explotacin de minas o canteras comprende

    el derecho del titular para procesar y comercializar los minerales extrados.

    La direccin podr realizar directa o indirectamente actividades de exploracin

    minera en reas libres y por medio de proyectos de cooperacin tcnica

    internacional, para lo cual el ministerio declarar reas especiales mediante

    acuerdo, previo dictamen de la direccin.

    Las reas especiales de inters minero se declararn con el propsito de

    contribuir a la investigacin y evaluacin tcnica de los yacimientos existentes en

    ella y una vez conocido el potencial econmico del yacimiento, el ministerio podr

    proceder a su licitacin, cuyo procedimiento quedar establecido en el reglamento

    de esta ley.

    Tambin podr la direccin conceder licencias para el aprovechamiento comercial

    o industrial de sustancias minerales presentes en yacimientos de placeres,

    escombreras o antiguos botaderos mineros. Estas licencias se otorgarn por

    resolucin que contendrn las condiciones tcnicas de explotacin; dichas

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    53Captulo 2: Marco Referencial

    licencias podrn ser renovadas siempre que se haya cumplido con las condiciones

    establecidas en la licencia original. (1)

    Art. 15.-El Ministerio podr declarar determinadas zonas del territorio nacional

    como no compatibles con actividades mineras o de explotacin de canteras, por

    las siguientes circunstancias:

    a) Por razones de Soberana;

    b) Por tratarse de zonas dedicadas exclusivamente a actividades forestales o

    cualquier otra actividad de inters cultural o social; previa opinin de

    Instituciones competentes;

    c) Por proteccin ecolgica o ambiental;

    d) Por encontrarse dentro del permetro urbano de ciudades o poblaciones,salvo que la

    a) Direccin, lo autorice, previa opinin favorable de la Alcalda Municipal

    correspondiente o de cualquier otra Institucin o Entidad que por ley deba

    emitirla;

    e) Zonas ocupadas por obras de servicio pblico, salvo que lo autoricen las

    autoridades correspondientes; y

    f) Por tratarse de reas de aguas subterrneas o superficiales para el

    suministro de agua potable.

    Proteccin del medio ambiente

    Art. 17.- la exploracin y explotacin de minas y canteras, as como el

    procesamiento de minerales deber realizarse de acuerdo a las exigencias de la

    tcnica e ingeniera de minas, as como las normas estableci