Introducción
El peso unitario, también conocido como «densidad», de un suelo se refiere a su peso por metro cúbico y suele expresarse en kilonewtons por metro cúbico (kN/m³) o en toneladas por metro cúbico (t/m³)¹. Conocer el peso unitario de un suelo es especialmente importante para el diseño geotécnico, así como para calcular los volúmenes de los movimientos de tierra. La presente nota técnica tiene por objeto proporcionar una base para estimar el peso unitario de un suelo cuando no se dispone de resultados de ensayos específicos.
Factores que influyen en el peso unitario del suelo
El peso unitario de un suelo depende de la composición de sus partículas, de la cantidad de agua que contiene y de su grado de compactación. Entre los factores que influyen se incluyen, entre otros:
- La mineralogía de las partículas del suelo (p. ej., sílice, cuarzo, feldespato, etc.).
- El rango de tamaños de las partículas del suelo, también conocido como distribución granulométrica.
- La angularidad de las partículas del suelo (más relevante en el caso de arenas gruesas y gravas).
- El contenido de humedad del suelo: si los huecos entre las partículas del suelo están completamente llenos de agua (totalmente saturado) o contienen principalmente aire.
- El contenido orgánico del suelo.
Medición del peso unitario del suelo
En teoría, esto es tan sencillo como medir el volumen de un suelo y luego pesarlo. En la práctica, puede resultar más difícil, ya que, tan pronto como se extrae una muestra de suelo, esta puede colapsarse, expandirse, cambiar su contenido de humedad o variar de otras muchas formas. Si una muestra se extrae cuidadosamente del emplazamiento y se transporta a un laboratorio, la densidad puede medirse utilizando los métodos descritos en el capítulo 7 de la norma BS 1377-2:1990.
La determinación de la densidad de los suelos in situ puede realizarse mediante los métodos descritos en el capítulo 2 de la norma BS 1377-9:1990. Uno de los métodos más habituales utilizados en la obra es el densímetro nuclear (véase la figura 1).
Figura 1: Medidor de densidad nuclear
Pesas unitarias típicas del suelo
Varios estudios han intentado determinar una pesa unitaria típica para un tipo de suelo concreto, basándose en el uso habitual de la información contenida en la norma BS 8002, así como en otras fuentes, y en los valores recopilados a lo largo de más de 30 años de actividad. Esta información se ha recopilado en la Tabla 1, que figura a continuación.
Tabla 1: Pesas unitarias típicas del suelo
Referencias
British Standards Institution, BS 1377-2:1990 – Métodos de ensayo de suelos para ingeniería civil. Ensayos de clasificación
British Standards Institution, BS 1377-9:1990 – Métodos de ensayo de suelos para ingeniería civil. Ensayos in situ
British Standards Institution, BS 8002:1994 – Código de prácticas para estructuras de contención de tierras
Instituto Británico de Normalización, BS 8002:2015 – Código de prácticas para estructuras de contención de tierras
Zekkos, D., Bray, J., Kavazanjian, E., Matasovic, N., Rathje, E., Riemer, M. y Stokoe, K. (2006) Peso unitario de los residuos sólidos urbanos. Revista de Ingeniería Geotécnica y Geoambiental, 132(10), 1250-1261. doi: 10.1061/(asce)1090-0241(2006)132:10(1250)