¿QUÉ SON LAS ARCILLAS EXPANSIVAS Y CÓMO ES QUE AFECTAN A LAS CONSTRUCCIONES?

POR: MARCELA CORREA

Al iniciar un proyecto para la construcción de viviendas, edificaciones o de cualquier obra estructural de la que se trate, se tienen que considerar varios elementos para dar inicio a ésta, entre éstos y uno de los más importantes es un estudio geotécnico, que es el resultado de los trabajos de inspección y caracterización del subsuelo, motivados por la necesidad de conocer el comportamiento del terreno ante la influencia de dicha obra, y que además de comprender los aspectos descriptivos formales del terreno. En estos estudios se tenía poco conocimiento de los terrenos expansivos (arcillas expansivas) o se les prestaba poca atención, hasta que al paso del tiempo se ha mostrado que estas arcillas afectan las obras, presentado grandes grietas y movimientos de las construcciones, siendo un riesgo potencial para la construcción y sus habitantes.

Se llama arcillas expansivas aquellas que presentan un gran cambio de volumen con los cambios de humedad. Cuando dichas arcillas se humedecen sufren fuerte expansión, y cuando se secan se contraen considerablemente. Cuando la arcilla se encuentra a considerable distancia bajo la superficie no se expande y contrae tanto como cuando se encuentra cerca de la superficie, ya que la primera es menos afectada por los cambios de clima. Las arcillas expansivas se caracterizan por su alto límite líquido y un alto índice de plasticidad como consecuencia de un alto contenido de minerales activos. Cuando se encuentran estos tipos de arcilla es necesario efectuarles prueba de expansión libre, de presión de expansión y de límite de contracción en estado natural. La expansión libre se determina humedeciendo una muestra inalterada y midiendo el incremento de volumen de la misma. Generalmente la prueba se hace sobre una muestra inalterada sujeta lateralmente y sometida a una presión normal de 0.07 kg/cm². Si se aplica una presión normal para evitar la expansión del suelo, esta presión es conocida como la presión de expansión. Algunas arcillas presentan presiones de expansión hasta de 10 kg/cm².

Algunas veces cuando se colocan vigas de cimentación sobre arcillas desecadas, dichas vigas pueden ser reventadas debido a la presión que sobre ellas provoca la arcilla al sufrir expansión. Aun cuando las vigas hayan sido reforzadas para resistir alta presión, el levantamiento o movimiento de los soportes de las vigas pueden causar tanto daño como si las mismas vigas se reventaran. Por tanto es necesario tomar las precauciones debidas para promover cierto vacío bajo las vigas, a efecto de que la arcilla puede sufrir expansión sin ejercer presión del levantamiento sobre la viga.

La forma más simple de promover dicho vacío bajo las vigas consiste en excavar unos 50 cm debajo de éstas y luego colocar el material en estado suelto a fin de que la arcilla tenga  espacio para sus movimientos. En muchos casos poner paja o hierba empacada en el fondo de las zangas para las vigas ha dado muy buenos resultados, ya que cuando la arcilla comienza a hincharse ella comprime a la paja, evitando así que presione fuertemente sobre las vigas.

Cuando se quiere colocar  un piso al nivel del suelo y sobre arcilla desecada, la única manera de evitar que se levante y dañe es haciéndolo de concreto armado, soportando sobre un marco estructural y dejando un espacio en su parte inferior para que la arcilla pueda sufrir cualquier hinchazón sin estar en contacto con la parte inferior de la losa.