domingo, 2 de enero de 2011

Heladas - Mecánica de Suelos.


Debido a que ciertos suelos, bajo determinadas condiciones, se dilatan al congelarse, el ingeniero se enfrenta con problemas de expansiones por efecto de la helada. Cuando suelos susceptibles a la helada están en contacto con la humectad y experimentan temperaturas de congelación pueden absorber agua y sufrir una expansión muy importante. La Fig. 1.18 ilustra espectacularmente la magnitud del hinchamiento que un suelo puede presentar en condiciones ideales. Este hinchamiento ejerce fuerzas suficientemente grandes como para desplazar y agrietar estructuras adyacentes, creando serios problemas en época de deshielo, por el exceso de humedad. La descongelación de suelos helados suele proceder desde la superficie hacia abajo. El agua de fusión de hielo no puede ser evacuada hacia el terreno inferior helado, con lo cual queda atrapa da, reblandeciendo el suelo. El desplazamiento de centrales frigoríficas y pistas de patinaje es un ejemplo interesante de este fenómeno, pero es más importante y extendido el daño producido a pavimentos de carretera en las zonas del mundo que alcanzan las temperaturas de congelación. Los hinchamientos por la helada y los baches que se producen en el deshielo ocasionan numerosos inconvenientes y gastos en muchas zonas del Norte de los EE.UU., como Nueva Inglaterra.


Fig. 1.18 Hinchamiento por la helada. a) Muestra cuya altura aumentó de 7.8 a 32 cm al helarse. b) Muestra con hinchamiento desde 15a 30cm. c) Detalle de un suelo helado. (Fotografías reproducidas por cortesía de C. W. Kaplar del U. S. ArmV CRREL).

El ingeniero que proyecta carreteras y pistas de aeropuertos en zonas con peligro de heladas debe seleccionar una combinación de drenaje y materiales de base que impida la expansión por la helada, o proyectar el pavimento que resista el reblandecimiento del suelo que ocurre en primavera, al fundirse el hielo.

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