Técnicas de Ensayo para Identificación de Suelos Expansivos: Métodos Indirectos, Directos.

Una vez realizado el muestreo se pueden utilizar diferentes métodos de ensayo a saber:

• Métodos indirectos: Son indicadores de los cambios potenciales de volumen de un suelo. Se apoyan en las propiedades fisicoquímicas, físicas e índices y en los sistemas de clasificación de suelos comúnmente usados.
• Métodos directos; Involucran medidas directas de cambios volumétricos en aparatos de tipo odeometro o cGnsolidómetro. Estas pruebas pueden medir hinchamiento o presión de hinchamiento, de acuerdo con las necesidades que se tengan en obra.
• Métodos combinados: Esta técnica combina los métodos directos y los indirectos mediante correlaciones con el fin de definir la probable gravedad del problema.

Métodos indirectos

Existe una gran variedad de técnicas para identificar suelos expansivos en forma indirecta y sobre ellas también se encuentra literatura disponible, desafortunadamente en Colombia no se cuenta con experiencia suficiente en el manejo de algunas pruebas.

El primer paso para identificación de suelos expansivos es la observación visual del sitio, la apariencia de Los suelos expansivos después de las desecaciones es distinta de otro tipo de suelos, las grietas de contracción de forma poligonal indican la posible presencia de minerales arcillosos expansivos. Entre mas pequeños sean los polígonos mayor es la cantidad de arcilla presente. En algunos casos, cuando los suelos contienen mucha montmorillonita sódica,  la desecación produce una apariencia similar a la de las palomitas de maíz, textura común en los campos de bentonita.

La identificación mediante algunas pruebas de laboratorio es la más exacta que se puede realizar. La técnica más importante es la de identificación de la cantidad de minerales arcillosos expandibles presentes en una muestra de suelo, mediante ¡a difracción con rayos X (XRD), este es un método rápido y requiere poca cantidad de muestra.

Existen otros métodos para determinar la composición del 5uelo entre los cuales se pueden mencionar: El método de análisis térmico diferencial, el de radiación infrarroja, el de dispersión dieléctrica y el de adsorción de diferentes tinturas.

La técnica más utilizada para la mayoría de los laboratorios para identificar suelos expansivos es la determinación de sus propiedades índices.

La experiencia ha demostrado que los cambios volumétricos se correlacionan razonablemente con el límite de contracción; sin embargo, su aplicación generalizada es de alguna forma controlada por la variación que hay de un área a otra en relación con el cambio volumétrico del suelo. Lo anterior significa que en algunas áreas los cambios volumétricos del suelo son insignificantes para un intervalo de valores de propiedades índices, mientras que esos mismos valores son indicadores de problemas serios en otras áreas. Esto plantea la necesidad de definir bien los intervalos de valores para áreas de comportamiento similar y de complementar estos métodos con los otros que se describen a continuación,

Métodos directos
Estos métodos son los que miden en forma cuantitativa las características de cambios volumétricos de los suelos expansivos. Estas características son el hinchamiento y la presión de hinchamiento. Las cargas aplicadas y la rigidez de la estructura determinan en forma general, cuál de las características (deformación o esfuerzo) controla el diseño de una estructura específica. La medición de estas características se efectúa mediante el uso de procedimientos de ensayo del tipo consolidómetro. Si la deformación (hinchamiento) es la característica requerida, la muestra se carga con una sobrecarga determinada según experiencia o condiciones de esfuerzos en el Sitio, luego se inunda y se deja expandir hasta su condición de equilibrio. 

La relación entre la deformación medida y la altura inicial de ¡a muestra es definida como porcentaje de expansión. Si se requieren conocer las características de esfuerzo (presión expansión) la muestra se carga con una carga de fijación o sobrecarga predeterminada, luego se inunda y se aplica carga para mantener  el volumen constante. Esta carga define la presión de expansión. Otro procedimiento alterno que se ha utilizado para definir la presión de expansión es permitir que el suelo se expanda y luego aplicar una carga para volver la muestra a su altura original Bajo estos procedimientos básicos se han desarrollado y estandarizado métodos de laboratorio que buscan medir hinchamientos y presión de expansión de muestras de suelo alteradas e inalteradas.


Métodos Combinados.