Mecanica de suelos

¿Qué es?

En ingeniería, la mecánica de suelos es la aplicación de las leyes de la física y las ciencias naturales a los problemas que involucran las cargas impuestas a la capa superficial de la corteza terrestre.

Todas las obras de ingeniería civil se apoyan sobre el suelo de una u otra forma, y muchas de ellas, además, utilizan la tierra como elemento de construcción para terraplenes, diques y rellenos en general; por lo que, en consecuencia, su estabilidad y comportamiento funcional y estético estarán determinados, entre otros factores, por el desempeño del material de asiento situado dentro de las profundidades de influencia de los esfuerzos que se generan, o por el del suelo utilizado para conformar los rellenos.

Cual es su importancia?

La importancia del estudio de suelos depende del tipo de proyecto que vas a realizar y de la magnitud de este; con los resultados que te arroje el estudio de suelos puedes tomar decisiones del tipo de cimentación a utilizar y hasta que profundidad debes de cimentar; dependiendo del tipo de suelo es la capacidad de soporte del suelo (resistencia del suelo) y eso se puede determinar únicamente con el estudio de suelos.

El estudio de mecánica de suelos si no es ejecutado correctamente, podría hacer colapsar a un edificio o vivienda. En toda obra de arquitectura o ingeniería moderna, ya sea viviendas o edificios, es necesaria e imprescindible la realización de un estudio de suelos. El Estudio de Mecánica de Suelos, es un documento suscrito por un especialista reconocido y acreditado en mecánica de suelos, a través del cual determina la resistencia del terreno sobre el que se desplantan las edificaciones, mismo que sirve de base para determinar el tipo de cimentación a usar. El Estudio de Suelos o Estudio Geotécnico es parte de la Mecánica de Suelos.

Consecuencias de no hacer un estudio de suelos

Las estructuras que tienen movimientos verticales o laterales indeseables a causa de asentamientos de la cimentación, bufamientos o desplazamientos laterales, son ejemplos de falla en la cimentación. Es muy raro que suceda una falla estructural en las zarpas (zapatas); los problemas suelen ocurrir en el suelo y se deben a la suposición de que no habrá movimientos o que éstos serán uniformes.

Desplome

    falla de asentamiento

Control de Calidad en Obra

Control de Calidad en Obra 

El Control de calidad en obra asegura que durante el proceso de edificación se cumpla con las especificaciones del proyecto de obra, así como con unas adecuadas condiciones de calidad y con la normativa aplicable.

Un buen control de calidad de materiales permite garantizar que las características físicas, mecánicas y químicas de los materiales que se emplearán en la obra satisfacen las especificaciones técnicas del proyecto.

Control de calidad en materiales de construcción

Las pruebas pueden ser de clasificación, de control y de proyecto. Con las pruebas de clasificación se decide si los materiales se pueden utilizar en las capas estructurales.

Pruebas de Clasificación 

Las pruebas de clasificación que se realizan en los materiales pétreos y suelos son los siguientes:

- Granulometría

- Plasticidad

- Resistencia

- Expansión

- Valor cementante

- Densidad

- Adherencia con el asfalto y dureza

Granulometría:

Esta prueba sirve para determinar el porcentaje en peso de las partículas de diferentes tamaños que forman un material.

Plasticidad:

Se realizan pruebas al material que pasa la malla número 40, límites de atterberg y contracción lineal.

Resistencia y Expansión:

Se utiliza la prueba Porter estándar, se obtiene el peso volumetrico seco máximo, la humedad optima, expansión y el valor relativo de soporte. 

Adherencia de materiales pétreos con asfalto:

Los materiales que van a estar en contacto con el asfalto deben tener buena adherencia a el, la adherencia puede ser afectada por el agua y las pruebas que generalmente se hacen son; Prueba de desprendimiento por fricción  y la prueba inglesa.

Para los productos alfasticos, las pruebas mas comunes son:

- Destilación

- Penetración

- Viscosidad

- Punto de encendido

- Asentamiento

- Carga de la partícula y Acidez

Destilación:

Se realiza en asfalto rebajado y emulsiones, para poder realizar esta prueba se coloca el material en un recipiente que se conecta a un refrigerante, este se calienta y los materiales más volátiles se evaporan.

Penetración:

Se realiza en cemento asfáltico con un penetrómetro que pesa 100 g. y en el extremo inferior tiene una aguja. El material asfáltico debe estar en una cápsula a una temperatura de 25°C, se pone en contacto la aguja con el material y después de 5 segundos se revisa la penetración de la aguja.

Viscosidad: 

Se realiza a emulsiones, rebajados y cementos asfálticos, sirve para conocer la dificultad de un producto asfáltico a pasar por un orificio de características especificadas. Se efectúa con el viscosímetro, para ver el tiempo que tarda el producto asfáltico en llenar un matraz aforado de 60 cm , después de pasar a la temperatura de prueba, este tiempo en segundos se denomina grados en viscosidad.

Punto de encendido: 

Sirve para los cementos y los rebajos asfálticos. A partir de esta prueba se deduce el tipo de solventes que contiene el producto, se utiliza la copa Tag o la copa  Cleveland, en ellas se calienta el producto hasta que se inflama al pasar por la superficie un mechero.

Asentamiento: 

Sirve para saber si las emulsiones son estables, para realizar esta prueba se necesitan 500 g. de emulsión en una probeta que se tapa herméticamente y se deja reposar durante 5 días, al terminar los 5 días, con una pipeta se extraen 50 g. y por evaporación se calcula el porcentaje de cemento asfáltico, se tiran 400 g. de muestra y con los últimos 50 g. se realiza el mismo procedimiento que con los primeros 50 g.

Carga de la partícula y acidez:

Se realizan dos pruebas diferentes, en la primera se utiliza papel tornasol. En la segunda se hace una corriente eléctrica por la emulsión por medio de un potenciómetro.

Prueba para la determinación de las dimensiones de ladrillos y bloques:  

Se utiliza un vernier o escuadra graduada con regla, se hacen dos determinaciones, una colocando la escuadra longitudinalmente y la otra transversalmente. Se ajustan en los brazos y la regla de esta escuadra procurando que hagan el mejor contacto posible con las caras del ladrillo o bloque, se toma la lectura en el brazo  menor graduado, hasta aproximación de  mm. 

Varillas:

Las varillas de acero se someterán a una inspección metalúrgica macroscópica para verificar la presencia de defectos, tales como grietas de laminación radiales o tangenciales, traslapes o lajas y defectos superficiales con reducción de área, tubo de laminación, grietas de enfriamiento, inclusión de materia contaminante y porosidad. En cuanto al marcado e identificación, las varillas de acero de refuerzo deberán estar marcadas con información del fabricante, la designación de la varilla, el grado de la misma y en su caso, baja aleación, así como el país de origen.

Aglomerantes (Cales y concreto hidráulico):

La condición básica que tienen que tener los aglomerantes antes de ser utilizados es que no tienen que formar grumos, piedras y no debe estar húmedo.

Accesorios electrónicos:

No tienen que estar oxidados, ni lastimados, y deben cumplir las capacidades y calidades indicadas.

UNIDAD 2

Herramientas Manuales

Que es una herramienta?

Se denomina herramienta manual o de mano al utensilio, generalmente metálico de acero, madera, fibra, plástico o goma, que se utiliza para ejecutar de manera más apropiada, sencilla y con el uso de menor energía, tarea constructivas o de reparación, que sólo con un alto grado de dificultad y esfuerzo se podría hacer sin ellos.

Las herramientas manuales se han utilizado durante milenios, pero será desde el último cuarto del siglo XIX cuando se dé una nueva generación de éstas, debido a una mejora en los materiales con los que se fabricaban, el desarrollo de su producción en masa y la aparición de piezas intercambiables, además del incremento en su potencia de trabajo.

Tipos de Herramientas

- Herramientas para medir:

Un instrumento de medición es una herramienta que se usa para medir una magnitud física, y en estas se encuentra la cinta metrica, nivel, bernier.

        

- Herramienta para corte: 

Sirven para trabajar los materiales que no sean más duros que un acero normal sin templar. Los materiales endurecidos no se pueden trabajar con las herramientas manuales de corte. Como herramientas manuales de corte podemos citar las siguientes: Sierra eléctrica, serrucho, segueta.

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- Herramienta para perforar:

Taladro manual y Taladro eléctrico

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- Herramienta para doblar:

Dobladora, doblador, grifa y cortador.

  

- Herramienta para marcar y trazar:

- Herramienta para tallar y rebajar:

Cincel y Formón.

 

- Herramienta para afinar:

Cucharas: sirven para resanar, extender, amasar, alisar y comprimir mortero, yeso, mortal, etc.

- Herramienta para acarreo y excavación:

Pala: Una pala es una herramienta de mano utilizada para excavar o mover materiales con cohesión relativamente pequeña. Consta, básicamente, de una lámina plana con una ligera curvatura y de un mango de metal o madera con el que se maneja. La parte plana suele ser metálica y el mango remata en un asidero que puede ser recto o curvo, para poder ejercer mayor fuerza con una de las manos.

   

Equipo Lijero.

REVOLVEDORA

Se llama en México revolvedoras a los aparatos o maquinas en las que se prepara concreto.
En caminos rurales dado que se emplean cantidades relativamente pequeñas de concreto, se utilizan revolvedora pequeñas conocidas comúnmente de un medio saco o de un saco, es decir que sean capaces de producir revolturas comunes en los que la cantidad de cemento que entre sea esa.

TALADRO

Los taladros son instrumentos que se utilizan para llevar a cabo la operación de taladrar, esta operación tienen como objetivo producir agujeros de forma cilíndrica en una pieza determinada. Para taladrar o realizar un agujero se necesita emplear, sí o sí, un taladro o taladradora de tipo portátil, el taladrado, de todos los procesos de mecanizado, es considerado como uno de los más importantes a causa de su amplio uso y practicavilidad, taladrar es una de la operaciones mecanizadas más sencillas de llevar a cabo.

ESMERIL

Un esmeril angular, amoladora angular o radial es una herramienta manual impulsada para cortar, para esmerilar, y para pulir.
Un esmeril angular que se conoce popularmente por "la radial" se puede impulsar con un motor eléctrico, un motor de gasolina o aire comprimido. El motor impulsa una cabeza de engranajes en un ángulo recto en el cual está montado un disco abrasivo o un disco de corte más delgado los cuales pueden ser reemplazados cuando se desgastan. Los esmeriles angulares típicamente tienen un protector ajustable para su operación con cualquiera de las dos manos. Ciertas amoladoras angulares, dependiendo de su rango de velocidad, pueden utilizarse como lijadoras utilizando un disco lijado con un disco o almohadilla de apoyo. El sistema protector usualmente esta hecho de un plástico duro, resina fenólica o caucho de media dureza dependiendo de la cantidad de flexibilidad deseada.

BAILARINAS

Maquinas que se manejan para la compactación del material dentro de una casa y sirve para el emparejamiento de la misma.

APISONADORA

Maquina que sirve para compactar los materiales del suelo y hacerlo más resistente al hundimiento y soportar el peso de la construcción.

Rotomartillo

Es una herramienta eléctrica o neumática similar a un taladro, pero más robusta y potente. Rotomartillo. Es una herramienta muy parecida a un taladro, pero a diferencia de éste, se utiliza para perforar hormigón, losas, pisos y otros materiales para los cuales un taladro no es lo suficientemente potente.



Vibrador pata de cabra.

Los rodillos pata de cabra TRC muestran el más alto rendimiento para la compactación de suelos cohesivos, zanjas, canales, trabajos de extensión de tuberías, de cimentación y también en la construcción de calles.

Sobre suelos pesados, húmedos y fangosos, donde otros compactadores ya no pueden ser empleados, ese es el campo ideal de acción de los rodillos pata de cabra de Weber MT. Equipado con un potente motor a diesel de 3 cilindros, refrigerado por agua, que garantiza gran rendimiento y una excelente compactación.