Fundamentos de Geotecnia y Materiales de Construcción: Rocas, Suelos y Pavimentos

Clasificación y Aplicaciones de Rocas en la Construcción

Rocas Ígneas

• Granito: Material abundante, firme y atractivo. Se utiliza frecuentemente como árido grueso en el Hormigón Armado (HA).
• Basalto: Roca de gran dureza, ideal para vías de tren y construcciones bajo el agua. Se pulimenta con facilidad, lo que puede hacerla resbaladiza.
• Pumita: Utilizada para la producción de cemento y hormigón, así como árido en HA. La piedra pómez no se considera apta para la construcción moderna, aunque se emplea para cimientos y muros en zonas volcánicas.

Rocas Sedimentarias

• Laja: Utilizada en pisos, fachadas y chimeneas. Es resistente al calor y posee un alto valor estético.
• Travertino: Empleada en fachadas; se forma comúnmente cerca de depósitos de aguas subterráneas.
• Caliza: Utilizada como grava para caminos, especialmente en zonas de alta humedad.

Rocas Metamórficas

Se originan a partir de rocas ígneas o sedimentarias sometidas a altas presiones (P) y temperaturas (T°).

• Mármol: Es el material más codiciado; una piedra dura capaz de alcanzar un brillo perfecto.
• Pizarra: Utilizada principalmente para mampostería y recubrimientos.

Ensayos y Propiedades en Mecánica de Suelos

• Granulometría: Procedimiento que determina el tamaño de las partículas y su distribución porcentual.
• Límites de Atterberg: Definen los contenidos de agua en suelos finos en los que el material se mantiene en estado plástico.
• Prueba de consolidación: Evalúa la magnitud y la velocidad probable de los asentamientos del terreno.
• Prueba de compresión: Mide la resistencia mecánica de los suelos.
• Compactación Proctor: Ensayo de compresión que permite obtener la humedad óptima de compactación para una energía determinada.
• Tensión-Deformación: Estudio que analiza la resistencia y rigidez del suelo cuando es sometido a esfuerzos.

Criterios de Fundación según el Tipo de Terreno

Fundación: No debe realizarse en terreno vegetal debido a la gran reducción de huecos y su inestabilidad.

Suelos Arcillosos

Se consideran terrenos peligrosos debido a la presencia de múltiples asentamientos diferidos. En estos casos, se deben repartir las cargas lo máximo posible. Se recomienda realizar fundaciones profundas hasta encontrar suelo estable, utilizando:

• Pilotes de punta: Hasta llegar a la grava.
• Pilotes por fuste: Que trabajan mediante el rozamiento con la arcilla. Poseen buena cohesión pero un bajo ángulo de fricción.

Suelos Arenosos

Se consideran terrenos muy buenos para la construcción. Presentan cohesión nula pero un buen ángulo de fricción interna. Se recomienda el uso de:

• Zapatas corridas con un muro estructural superior.
• Zapatas aisladas unidas entre sí con vigas de atado conectadas a zapatas corridas.

Suelos Gruesos (Granulares)

Son materiales especiales para cimentación superficial por ser más firmes. Permiten excavaciones poco profundas utilizando zapatas, losas o cimentaciones ciclópeas.

Tipologías y Características de Pavimentos

• Pavimento Flexible: Es más económico inicialmente, pero costoso de mantener. Presenta alta resistencia en zonas de tráfico intenso (suelos granulares y arenosos).
• Pavimento Rígido: Soporta cargas pesadas, es económico a largo plazo y muy resistente (apto para suelos arcillosos y arenosos).
• Pavimento Semirrígido: Combinación de flexible y rígido; diseñado para soportar cargamentos muy pesados, como el tráfico de aviones (recomendado en suelo arenoso).
• Pavimento Articulado: Se caracteriza por ser muy resistente, flexible y de larga duración.