Manual de compactación, pavimentación y fresado – Capítulo 03

El origen de los suelos

La composición de un suelo y la manera como se ha formado afectan su sostenibilidad para utilización como material de construcción. Los suelos pueden dividirse en dos categorías principales: minerales y orgánicos. Las estructuras de suelo solo utilizan suelos minerales. Los suelos orgánicos, tales como tierra y turba, no son adecuados o mismo permitidos, una vez que sufren constante descomposición y sus propiedades de soporte de carga son bajas e imprevisibles.

Suelos minerales se forman por intemperie y efecto mecánico natural. Ellos también pueden formarse artificialmente, a través de detonación y trituración. Su durabilidad depende de la composición mineral y de la manera como la roca se ha formado. Hay tres tipos de formación: ígnea, sedimentar y metamórfica.

Rocas ígneas

Las rocas ígneas se forman a partir del proceso de enfriamiento del magma, una solución natural encontrada bajo altas temperaturas y que contienen los constituyentes de formación de las rocas bajo alta presión. El magma contiene una gran cantidad de vapor de agua y otros gases, y siempre se encuentra bajo el suelo. La roca líquida, al alcanzar la superficie y perder agua y gases, se convierte en lava. De manera general, el magma formado alrededor de 10 km bajo la superficie terrestre contiene grandes cantidades de sílice, siendo también rico en sodio, potasio y aluminio, y tiende a formar rocas graníticas. El magma que se origina entre 10 y 40 km debajo de la superficie tiende a formar gabros, mientras el magma originado en mayores profundidades suele formar peridotitas.

Rocas sedimentares

Con el tiempo, las rocas expuestas a la atmósfera se fragmentan o se disuelven por cuenta de la intemperie y de la erosión. El material se redeposita por el viento, agua y glaciares, acumulándose para formar las rocas sedimentares. El material fragmentado, moviéndose como partículas sueltas, se asienta de acuerdo con su peso, siendo que partículas menores recurren distancias mayores. La característica más distintiva de las rocas sedimentares es la formación de capas o estratificación. Los tipos más abundantes de rocas sedimentares son el shale, la arenisca y el calcáreo. La consistencia del material varía desde muy blanda a dura, conforme se observa en algunos tipos de rocas ígneas.

Rocas metamórficas

Las rocas metamórficas se forman por los cambios en la textura de las rocas ígneas o sedimentares, causadas por el calor y por la presión. La transición de una etapa a otra es gradual. Como consecuencia, todas las etapas intermedias están representadas. Eventualmente, el metamorfismo puede ser tan completo a punto de destruir toda la evidencia del estado original. Las rocas metamórficas son normalmente más duras que el tipo de roca original. Los gneis son un ejemplo típico.

Formato del grano

El formato del grano posee una cierta influencia en la compactación y la capacidad de carga del suelo en cuestión. El formato del grano está relacionado con la manera como la roca se ha formado y cómo ha sido afectada a lo largo de los anos. El formato del grano puede ser dividido en seis categorías, desde bien esférico hacia muy angular.

Bien redondeados

Esos granos son encontrados en suelos que se formaron por efecto del viento y de la intemperie. Las partículas sufren atrito entre sí bajo la influencia del agua y del viento. Este tipo de suelo es más comúnmente encontrado en depósitos de ríos, sedimentos de lagos, dunas, loess y depósitos glacifluviales.

Angulares

Son granos formados por la influencia mecánica de los glaciares sobre las rocas. Las morenas son un ejemplo típico de suelos con ese tipo de grano, a pesar de que puede estar presente toda la gama de formatos de grano.

Muy angulares

Son granos artificialmente fabricados a través de detonación y procesos especiales de trituración.

Clasificación de los tipos de suelo

Los tipos de suelo mineral son generalmente clasificados de acuerdo con las fracciones de tamaño de los granos.

La determinación de la gama de tamaños de los granos en el material es la base de la clasificación del suelo.

Los sistemas de clasificación del tamaño de los granos varían de acuerdo con cada país. La clasificación de suelos cohesivos también implica la determinación de su consistencia.

Uno de los sistemas más comunes de clasificación del tamaño de los granos es el Unified Soil Classification System (USCS), criado en los EEUU, que categoriza los suelos en 15 grupos, identificados por nombre y símbolos de letras. El sistema de clasificación AASHTO (American Association of Highway and Transportation Officials), concebido para la construcción de carreteras, también fue desarrollado en EEUU. Los sistemas de clasificación de tamaño de los granos utilizados en diferentes países de Europa son idénticos, con excepción de la clasificación de partículas mayores.

Se puede clasificar los suelos generalmente en grupos mayores, tales como suelos de granulación gruesa o granulación fina, granulares o no granulares y cohesivos o no cohesivos.

No hay reglas generales que gobiernen el tenor máximo permitido de finos en los tipos de suelo de granulación gruesa y granular. Dependiendo del sistema de clasificación, los valores varían del 15 al 50%. Un suelo de granulación gruesa es generalmente considerado como de drenaje libre si contiene, como máximo, del 5 al 10% de finos (limo y arcilla).

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