Mejoramiento de algunas propiedades del suelo mediante la aplicación de aditivo rocamix en suelos arcillosos de Barranquilla

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MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 1 
 
 
 
 
 
 
 
Mejoramiento de Algunas Propiedades del Suelo Mediante la Aplicación de Aditivo 
Rocamix en Suelos Arcillosos de Barranquilla 
 
 
 
 
 
Mario Ángel Candanoza Corrales 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad de la Costa 
 
 
 
 
Fresneda Saldarriaga Candanoza Corrales Mario y José Eduardo Salcedo Fontalvo 
 
Barranquilla, Colombia 
2023 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 2 
 
Mejoramiento de Algunas Propiedades del Suelo Mediante la Aplicación de Aditivo 
Rocamix en Suelos Arcillosos de Barranquilla 
 
 
 
 
 
Mario Ángel Candanoza Corrales 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Departamento de Ingeniería Civil y Ambiental, Universidad de la Costa 
 
 
 
 
Directores: Fresneda Saldarriaga Candanoza Corrales Mario y José Eduardo Salcedo 
Fontalvo 
 
Barranquilla, Colombia 
2023 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 3 
 
 
 
 
Agradecimientos 
 
Aprovecho este espacio para agradecer a todas las personas que hicieron parte del proceso 
de mi pregrado y ayudaron de una u otra manera a la realización del trabajo de grado. 
Agradezco a toda mi familia, en especial a mi padre; los cuales han sido un apoyo 
incondicional en mi proceso de formación ética y profesional; lo que me ha convertido en la 
persona que hoy en día soy. 
Agradezco a los compañeros, los cuales se han convertido en grandes amigos, con los que 
he compartido y con los que he atravesado también grandes retos a lo largo de la carrera y en la 
vida. 
Agradezco al ing. Cesar por su disposición a enseñar y a transmitir conocimientos sobre 
todos los temas que abordó a lo largo de la carrera, que hicieron posible el aprendizaje de conceptos 
importantes para la elaboración del presente trabajo y que me permitirán desenvolverme en la vida 
laboral. 
Agradezco al ing. José por su apoyo en la elaboración de laboratorios y su disposición a 
enseñar y explicar conceptos y definiciones importantes para la realización del presente trabajo 
Agradezco a la universidad de la Costa por brindarme los espacios, equipos y personal 
calificado para mi formación académica y la elaboración del trabajo de grado. 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 4 
 
Resumen 
 
Algunos de los suelos que se pueden encontrar en la ciudad de Barranquilla son de tipo arcilloso, 
estos materiales presentan alto contenido de minerales que facilitan la absorción de agua, la 
expansión y contracción del suelo, sus propiedades físicas y mecánicas lo hacen en algunos casos 
un material problemático generándose problemas en las estructuras que dicho material soporta. 
(Molina Mendoza, 2016) En la presente investigación se quieren identificar los cambios que 
presentan las propiedades físicas y mecánicas de un suelo arcilloso al aplicar un aditivo llamado 
Rocamix; para llevar a cabo la investigación se tomó una muestra de suelo arcilloso del sector 
Caribe Verde en el occidente de Barranquilla, a este material se le realizaron ensayos de 
laboratorio para la caracterización e identificación de sus propiedades mecánicas y físicas antes y 
después de la aplicación del aditivo, con lo anterior se determinaron las diferencias que presenta 
el material mediante la estabilización realizada. A partir de los resultados de laboratorio 
realizados a la muestra de suelo, se pudieron identificar cambios significativos mediante la 
aplicación del aditivo Rocamix, principalmente en sus propiedades mecánicas, observándose un 
incremento inmediato en el CBR (California Bearing Ratio) y en la resistencia del suelo; se pudo 
apreciar también un aumento de estas propiedades a lo largo del tiempo de inmersión de las 
muestras de CBR. Se evaluó también el efecto de la estabilización en propiedades como la 
densidad seca máxima y la expansión. 
 
 Palabras Clave: suelo arcilloso, propiedades, estabilización y expansión
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 5 
 
Abstract 
 
Some of the soils that can be found in the city of Barranquilla are clayey, these materials have 
high mineral content that facilitate water absorption, expansion and contraction of the soil, its 
physical and mechanical properties make it in some cases a problematic material generating 
problems in the structures that such material supports. (Molina Mendoza, 2016). In this research 
we want to identify the changes in the physical and mechanical properties of a clayey soil when 
applying an additive called Rocamix; to carry out the research a sample of clayey soil was taken 
from the Caribe Verde sector in the west of Barranquilla, laboratory tests were carried out on this 
material for the characterization and identification of its mechanical and physical properties 
before and after the application of the additive, with the above, the differences that the material 
presents were determined by the stabilization carried out. From the laboratory results performed 
on the soil sample, significant changes could be identified through the application of the 
Rocamix additive, mainly in its mechanical properties, observing an immediate increase in the 
CBR (California Bearing Ratio) and soil strength; an increase in these properties could also be 
appreciated throughout the immersion time of the CBR samples. The effect of stabilization on 
properties such as maximum dry density and expansion was also evaluated. 
 
 Keywords: Clayey soil, Properties, Stabilization and expansion
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 6 
 
Contenido 
Lista de Tablas y figuras… ............................................................................................ 9 
Introducción…………………………………………………………………………….12 
Planteamiento del problema ................................................................................ 15 
Justificación ........................................................................................................... 17 
Objetivos ................................................................................................................ 18 
Objetivo General ............................................................................................. 18 
Objetivos Específicos ................................................................................................ 18 
Marco teórico ........................................................................................................ 19 
Definición del Suelo ........................................................................................ 19 
Propiedades físicas del suelo ........................................................................... 19 
Textura ..................................................................................................... 20 
Estructura .............................................................................................................. 20 
Porosidad .................................................................................................. 20 
Consistencia ............................................................................................. 20 
Color ......................................................................................................... 21 
Propiedades Mecánicas del suelo .................................................................... 21 
Resistencia al corte ............................................................................................... 22 
Consolidación ....................................................................................................... 23 
Permeabilidad ........................................................................................... 24 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 7 
 
Capacidad de carga ultima .................................................................................... 24 
Clasificación del suelo ....................................................................................25 
SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos) ........................... 25 
AASHTO (American Association of State Highway and Transportation 
Officials) 28 
Suelos en el ámbito de la construcción ........................................................... 31 
Suelos expansivos ........................................................................................... 31 
Suelos arcillosos .............................................................................................. 31 
Definición de arcilla .............................................................................................. 32 
Plasticidad en suelos arcillosos ................................................................ 32 
Técnicas de mejoramiento de suelo................................................................. 33 
Sustitución de material ............................................................................. 33 
Estabilización de suelos ........................................................................... 33 
Sistema de estabilización de suelos con Rocamix........................................... 34 
Marco metodológico .............................................................................................. 38 
Zona de estudio ............................................................................................... 38 
Caracterización física ...................................................................................... 41 
Determinación de granulometría del suelo (INV E – 123) ...................... 41 
Determinación del límite liquido del suelo (INV E - 125 – 13) ............... 43 
Determinación del límite plástico del suelo (INV E - 126 – 13) .............. 44 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 8 
 
Determinación de la gravedad especifica del suelo (INV E 128 - 13) ..... 46 
Caracterización mecánica ................................................................................ 49 
Proctor modificado del suelo (INV E 142 - 13) ....................................... 49 
CBR de suelos compactados en el laboratorio (INV E 148 - 13) ............ 52 
Análisis e interpretación de resultados ............................................................... 55 
Análisis y resultados de la granulometría del suelo .................................................. 55 
Análisis del límite liquido del suelo ................................................................ 57 
Análisis del límite plástico e índice de plasticidad del suelo .......................... 59 
Clasificación SUCS y ASSHTO del suelo natural ................................................... 60 
Análisis y resultados de la gravedad especifica del suelo ............................... 63 
Análisis y resultados del Proctor modificado del suelo .................................. 64 
Análisis y resultados del CBR del suelo compactado ..................................... 65 
Relación entre los días de inmersión y el CBR del suelo ......................... 68 
Relación entre la densidad seca y el CBR del suelo ................................ 69 
Relación entre las propiedades y la expansión del suelo ......................... 70 
Análisis de costos por el método de espesores equivalentes ........................... 72 
Conclusiones .................................................................................................................... 75 
Recomendaciones ............................................................................................................ 77 
Referencias....................................................................................................................... 78 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 9 
 
Lista de Tabla y Figuras 
 
 
 
Tablas 
 
Tabla 1. Símbolos de clasificación SUCS ......................................................................... 26 
 
Tabla 2. Nombres típicos de los materiales ...................................................................... 27 
 
Tabla 3. Clasificación de suelos por el sistema AASHTO ............................................... 30 
 
Tabla 4. Clasificación de suelos ROCAMIX ..................................................................... 37 
 
Tabla 5. Resultados de la determinación de los tamaños de las partículas del suelo ...... 55 
 
Tabla 6. Resultados del ensayo de limite liquido ............................................................. 57 
 
Tabla 7. Resultados del ensayo de limite plástico ............................................................ 59 
 
Tabla 8. Cálculos obtenidos de los ensayos de limite líquido, plástico e índice de 
plasticidad ..................................................................................................................................... 59 
Tabla 9. Resultados de la clasificación SUCS y AASHTO ............................................... 62 
 
Tabla 10. valores típicos de la gravedad específica para diferentes minerales ............... 64 
 
Tabla 11. Resultados del ensayo de la relación humedad – peso unitario seco en el suelo 
 
....................................................................................................................................................... 64 
 
Tabla 12. Resultados del ensayo de CBR a lo largo del tiempo ....................................... 66 
 
Tabla 13. Predicción de la expansividad a partir del límite liquido ................................ 71 
 
Tabla 14. Predicción de la expansividad a partir del índice de plasticidad .................... 71 
 
Tabla 15. Análisis de precios unitarios de la diferencia que implica la implementación 
del aditivo Rocamix ....................................................................................................................... 73 
 
 
Figura 1. Carta de plasticidad. .......................................................................................... 28 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 10 
 
Figura 2. Ubicación satelital de la zona de estudio: Caribe Verde ................................... 38 
Figura 3. Caracterización geotécnica de la ciudad de Barranquilla a una profundidad de 
10 m. ............................................................................................................................................. 40 
Figura 4. Perfil estratigráfico de la ciudad de Barranquilla corte B-B.............................. 40 
Figura 5. Tamices necesarios para el ensayo de granulometría ........................................ 42 
Figura 6. Ensayo de limite liquido en el laboratorio de la Universidad de la Costa. ........ 44 
Figura 7. Ensayo de limite plástico e índice de plasticidad realizado en la Universidad de 
la Costa.......................................................................................................................................... 45 
Figura 8. Ensayo de gravedad especifica de las partículas sólidas del suelo y de la 
llenante material. ........................................................................................................................... 47 
Figura 9. Ensayo de Proctor Modificado realizado en la Universidad de la Costa. .......... 51 
Figura 10. Proceso de compactación en la Universidad de la Costa ................................. 53 
Figura 11. Sumersión de los moldes de CBR realizado en la Universidad de la Costa .... 53 
Figura 12. Curva granulométrica ...................................................................................... 56 
Figura 13. Curva de fluidez de la muestra secada al horno: Relación entre el contenido de 
humedad y el número de golpes. ................................................................................................... 58 
Figura 14. Curva de fluidez de la muestra secada al aire: Relación entre el contenido de 
humedad y el número de golpes. ...................................................................................................59 
Figura 15. Carta de plasticidad de la muestra de suelo. .................................................... 60 
Figura 16 Diagrama de la muestra de suelo. ..................................................................... 62 
Figura 17. Curva de compactación. Relación Humedad - peso unitario seco. ................. 65 
Figura 18. Gráfica de esfuerzo vs penetración. ................................................................. 66 
Figura 19. Resultados de CBR con y sin la aplicación del aditivo ROCAMIX. .............. 67 
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MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 11 
 
Figura 20. Resultados de CBR en diferentes días de inmersión. ...................................... 68 
Figura 21. Relación entre la densidad seca y el CBR del suelo. ....................................... 69 
Figura 22. Relación entre la densidad seca y la expansión del suelo. ............................... 70 
Figura 23. Comparación de los espesores de las capas de pavimento luego de la 
implementación de Rocamix. ........................................................................................................ 72 
Figura 24. Diferencia de costos mediante la implementación de Rocamix ...................... 74 
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MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 12 
 
La disposición de los materiales utilizados para conformar las capas de la infraestructura 
vial representa un valor significativo en su costo y su funcionamiento, es de vital importancia 
entonces determinar el tipo de suelo que sirve como parte de dicha infra estructura identificando 
sus propiedades físicas y mecánicas verificando que estas sean adecuadas para el adecuado 
desempeño en la vía. 
Cuando el material encontrado en obra no cumple con las especificaciones requeridas por 
las normativas correspondientes, se debe remplazar por otro que cumpla con las condiciones 
exigidas, o estabilizar dicho suelo mejorando sus propiedades físico-mecánicas; la estabilización 
de suelos se realiza con el fin de mejorar el funcionamiento o desempeño de dichos materiales 
utilizados como soporte de la estructura de pavimento, donde se tiene como objetivos más 
comunes e importantes la disminución o reducción del potencial expansivo y el aumento de la 
resistencia medida a través del CBR (California Bearing Ratio). (Rocamix, s.f.). 
Entre las formas más comunes de estabilizar un suelo, se pueden encontrar 3 tipos: La 
estabilización física, utilizada para aumentar la densidad de suelos no cohesivos y la 
consolidación previa del suelo; la estabilización química, utilizada para disminuir la plasticidad 
de los suelos arcillosos, aumentar la resistencia de los suelos principalmente de arenas o gravas 
finas y disminuir los polvos, principalmente en arcillas y limos; y la estabilización mecánica o 
compactación, la cual se utiliza para mejorar significativamente un suelo sin producir reacciones 
químicas importantes y comúnmente utilizado en bases, subbases y carpetas asfálticas. 
(Altamirano & Díaz, 2015). 
Cada método tiene como objetivo principal someter el material a un conjunto de 
fenómenos, con el fin de modificar sus propiedades, y que le permitan ser apto para su uso y 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 13 
 
diseño previsto, por lo tanto, cada método de estabilización a utilizar dependerá del uso y la 
función que dicho material va a desempeñar. 
Barranquilla se encuentra conformada por una estratigrafía variable, debido a los 
ambientes sedimentarios de los que procede. El relieve geográfico, la hidrografía y el clima son 
varios de los factores que influyen en la conformación de los suelos, dentro de los cuales 
predominan en los primeros metros los materiales granulares, debido a la cuenca hídrica en la 
que se encuentra. Se puede encontrar, además, la llamada formación “la popa” donde se 
encuentra cimentada gran parte de la ciudad y la mayoría de las grandes edificaciones, donde 
predominan “Arenas”, “suelos calcáreos” y “areniscas calcáreas o caliza”; los cuales son 
materiales muy buenos para soportar cargas altas o niveles superficiales. Por otra parte, existe un 
sector de la ciudad en el cual se han presentado problemas de deslizamientos, dicho sector es la 
Ladera Occidental de la ciudad, donde predominan en su mayoría arcillas que presentan 
plasticidades entre media y alta, con elevados potenciales de expansión y altos contenidos de 
sales, los cuales conforman las laderas a lo largo de este sector. Estos materiales en presencia de 
agua producto de las escorrentías superficiales producen el lavado de sales,causando la 
reducción abrupta de la resistencia a los esfuerzos cortantes, haciéndola propensa a la falla, por 
lo tanto, no se recomienda construir estructuras sobre estos materiales, ya que las obras de 
estabilización no son técnicamente viables, sin embargo, es muy importante realizar los estudios 
geotécnicos necesarios para realizar obras de estabilización. (Molina Mendoza, 2016). 
En la presente investigación se busca evaluar el efecto que tiene el aditivo Rocamix como 
método de estabilización, sobre las propiedades de un suelo arcilloso con alta plasticidad; y 
calcular cuantitativamente los cambios que produce el aditivo, a partir de los ensayos 
establecidos por las normativas, para la caracterización e identificación de dichas propiedades. 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 14 
 
Teniendo en cuenta lo anterior se plantea la siguiente pregunta de investigación: ¿Es 
posible estabilizar los tipos de suelos arcillosos que se encuentran en el suroccidente de la ciudad 
de Barranquilla químicamente con el aditivo Rocamix? 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 15 
 
Planteamiento del Problema 
 
El suelo de la ciudad de Barranquilla varia en su composición, encontrándose 
principalmente materiales de tipo arenoso - limo – calizo, ubicado al norte de la ciudad, se 
pueden encontrar además, afloramientos de rocas, más conocidas como rocas sedimentarias de 
origen marino profundo y transicional continental pertenecientes a la Formaciones Perdices y La 
Popa intercaladas con unidades de Areniscas Friables que pierden su resistencia al contacto con 
agua, además, hacia la ladera occidental de la ciudad se pueden encontrar suelos arcillosos, los 
cuales son más vulnerables y presentan más inconvenientes de inestabilidad en el ámbito de la 
construcción, por la contracción y expansión que se genera en presencia de humedad. Se 
encuentran particularmente arcillas y/o limos, en algunos casos orgánicos, con altos contenido de 
arena de grano fino y con lentes de turba, humedad alta, y con consistencia muy blanda a media, 
se encuentran también arcillas y limos de plasticidad media a alta, de baja a media 
compresibilidad, (Molina Mendoza, 2016) 
Estos materiales cuentan con minerales como illitas y montmorillonitas, tienen entonces 
un alto índice de plasticidad y un alto potencial expansivo; el comportamiento geológico de estos 
suelos ocasiona que se presenten agrietamientos y fallas estructurales constantes por lo tanto 
terminan siendo clasificados como suelos inadecuados para la ejecución de obras. Por este 
motivo el uso de aditivos para el mejoramiento del suelo es una opción de gran utilización, 
permitiéndole al suelo reacciones químicas rápidas que lo estabilizan, debe tenerse en cuenta que 
para algunos tipos de arcillas la efectividad de algunos aditivos puede ser limitada. (Moreno 
Rodriguez, 2014) 
Teniendo en cuenta la baja capacidad de los suelos anteriormente mencionados para tener 
un buen desempeño en el ámbito de la construcción, se debe buscar métodos de estabilización, 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 16 
 
los cuales les permitan ser aptos para utilizarse en el campo en la ingeniería civil y ahorrar costos 
relacionados con sustitución de material y todos los procesos que esto conlleva. 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 17 
 
Justificación 
 
La implementación de Rocamix para la estabilización e impermeabilización de suelos, se 
ha realizado en diferentes escenarios, tales como, terrenos naturales utilizados para: vías, 
senderos peatonales, losas y canchas. Lo cual trae como consecuencias positivas en obras de 
infraestructura, principalmente en el campo de vías y pavimento; entre ellas ahorro de tiempo y 
dinero destinados a la excavación, disposición final del material retirado, compra de material 
para base y subbase incluyendo su transporte y conformación en la estructura que se desea 
diseñar, representando ahorros concretos de 30% en la estructura de costos de la vía, 
incrementando crecientemente la resistencia del suelo y disminuyendo las consecuencias 
negativas por presencia de humedad. Esto se puedo demostrar a partir de las pruebas de 
laboratorio y experimentando en campo. Rocamix es un aditivo con una tecnología sostenible, 
amigable con el medio ambiente que permite disminuir emisiones de gases tipo invernadero 
(CO2). Dado que no requiere transporte de materiales, contribuye a la conservación de recursos 
naturales puesto que no se utiliza material de cantera, además, no es contaminante ni para 
cuerpos de agua o para la flora o fauna. (Rocamix, s.f.) 
Se pretende determinar el comportamiento mecánico del suelo, a través de una 
estabilización con el Producto Rocamix, para esto se realizan distintos ensayos de laboratorio 
basados en la norma INVIAS 2013, lo anterior con la intención de disminuir los problemas 
provocados en materiales arcillosos. 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 18 
 
 
 
 
Objetivos 
 
Objetivo General 
 
Determinar el efecto de la aplicación de Rocamix en las propiedades de un material de 
suelo arcilloso en la ciudad de Barranquilla. 
Objetivos Específicos 
 
• Realizar ensayos de laboratorio a las muestras de suelo antes y después de aplicar el 
producto Rocamix. 
• Evaluar los efectos de la implementación del aditivo Rocamix en diferentes propiedades 
del suelo. 
• Determinar las implicaciones económicas de aplicar el producto Rocamix. 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 19 
 
 
 
 
Marco teórico 
 
La estabilización en suelos pobres o malos surge debido a la necesidad de mejorar las 
propiedades físicas y mecánicas de los materiales utilizados en el campo de la construcción, 
como una alternativa de solución funcional y económicamente viable, sin embargo, para 
entender y comprender como funciona y para qué sirve, será importante definir algunos 
conceptos claves, tales como; que es el suelo, cuáles son sus propiedades, como se clasifica y de 
qué manera se puede estabilizar. 
Definición del Suelo 
 
“La definición del suelo ha tenido varios matices, según quien trate de hacerla y según la 
época en que la haga” (Jaramillo, 2002, pág. 4). Esto quiere decir que esta puede variar 
dependiendo del ente que la emplee, la finalidad que se le dé y el tiempo en el que se defina. 
Según Soil Survey Staff (1999) el suelo es: 
 
“un cuerpo natural compuesto de sólidos (minerales y materia orgánica), líquidos y gases 
que ocurre en la superficie de la tierra, ocupa un espacio y se caracteriza o porque tiene 
horizontes o capas que se diferencian del material inicial como resultado de las adiciones, 
pérdidas, traslocaciones y transformaciones de energía y materia o porque es capaz de soportar 
plantas arraigadas en un ambiente natural” (Soil Survey Staff, 1999, pág. 4) 
Propiedades físicas del suelo 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 20 
 
La funcionalidad y el uso que se le puede dar a un suelo son determinados por las 
características que este tenga. Las propiedades físicas, como, textura, estructura, porosidad, 
consistencia y color, entre otras, permiten al suelo desempeñarse de una manera u otra. 
Textura 
 
La textura de un suelo puede definirse como la distribución de los tamaños de las 
partículas sólidas del suelo. Esta propiedad permite identificar algunas cualidades del suelo, tales 
como, su capacidad productiva, su comportamiento mecánico, capacidad de retención de agua, 
capacidad portante, velocidad de infiltración, densidad aparente, y capacidad de usos 
contrastándola con la profundidad y pendiente. (Marín, 2011) 
Estructura 
 
La estructura de un suelo se define como la organización que tienen las partículas y 
agregados del suelo para constituirlo, la organización de estas partículas juega un papel 
importante en muchas propiedades mecánicas y procesos del suelo, entre ellos, erosión, 
infiltración de agua, aireación y resistenciamecánica. (Rucks, et al., 2004) 
Porosidad 
 
La porosidad en suelos se define como la cantidad de volumen que es ocupado por poros, 
conformados por gases y líquidos. Esta propiedad esta inversamente relacionada con la densidad, 
y depende de la textura y estructura del suelo, además, la porosidad es la principal responsable de 
la capacidad de aireación y drenaje del suelo. (Marín, 2011) 
Consistencia 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 21 
 
La consistencia es conocida como la propiedad del suelo que denomina las 
manifestaciones físicas de la cohesión y adhesión. El comportamiento de esta puede variar 
dependiendo de la textura, materia orgánica, el total de materia coloidal, estructura y contenido 
de humedad; presentando una consistencia rígida, friable, plástica, pegajosa o fluida en el suelo. 
(Rucks, et al., 2004) 
Color 
 
El color es una característica del suelo fácil de observar y una forma sencilla de clasificar 
varios tipos de suelos, no obstante, esta característica no es tan importante y no siempre se 
presenta por las mismas causas, por consiguiente, las conclusiones y discernimientos obtenidos a 
partir de esta característica debe ser utilizada cuidadosamente y teniendo en cuenta que 
normalmente tienen poco valor como criterio de clasificación a nivel de los grandes tipos de 
suelos. (Rucks, et al., 2004) 
Propiedades Mecánicas del suelo 
 
El suelo, al igual que el acero y el concreto, es uno de los materiales más utilizados en la 
construcción. Esto debido que la mayoría de las obras en la ingeniería civil se encuentran 
soportadas sobre la corteza terrestre. 
Teniendo en cuenta, además, que en los suelos no solo se presentan los problemas 
característicos del acero y el concreto, relacionados con el módulo de elasticidad y resistencia a 
la rotura, con un grado de dificultad mucho mayor, por la complejidad del material; sino otros 
como su gran variabilidad, en los que el ingeniero no tiene control de los procesos que lo forman, 
es de vital importancia estudiar y conocer la propiedades mecánicas a los que esta sujeto. (Duque 
& Escobar, 2016) 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 22 
 
Entre las propiedades mecánicas más comunes e importantes se pueden encontrar; la 
resistencia al corte, la consolidación, la permeabilidad y la capacidad de carga. 
Resistencia al corte 
 
El problema de la determinación de la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos puede 
decirse que constituye uno de los puntos fundamentales de toda la mecánica de suelos. Un 
estudio correcto de este concepto constituye un paso imprescindible para la aplicación de la 
mecánica de suelos al análisis de la estabilización de obras civiles. (Badillo & Rodriguez, 2005) 
El físico e ingeniero francés C. A. Coulomb, fue la primera persona en realizar un trabajo 
en el que seriamente se tratara de explicar la génesis de la resistencia de los suelos. La idea 
principal de Coulomb se basó en atribuir la resistencia al corte del suelo a la fricción entre las 
partículas del suelo de este y en entender a este orden de fenómenos las leyes que sigue la 
fricción entre cuerpos según la mecánica elemental. (Badillo & Rodriguez, 2005) 
Coulomb asigno arbitrariamente 2 fuentes de resistencia al corte, las cuales llamo ángulo 
de fricción y cohesión, y considero como unas constantes de los materiales. A partir de estas dos 
constantes nacieron 2 leyes, cada una para un tipo de suelos diferente, llamados suelos 
puramente friccionantes, con una fricción interna alta y una cohesión igual a cero. (Badillo & 
Rodriguez, 2005) 𝑠 = 𝜎 𝑡𝑎𝑛 𝜙 
𝑠 = 𝐸𝑠𝑓𝑢𝑒𝑟𝑧𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑞𝑢𝑒 𝑠𝑒 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑙𝑎 𝑓𝑎𝑙𝑙𝑎 
 
 
 
 
𝜎 = 𝑝𝑟𝑒𝑠𝑖ó𝑛 𝑛𝑜𝑟𝑚𝑎𝑙 
 
𝜙 = 𝐴𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 𝑑𝑒 𝑓𝑟𝑖𝑐𝑐𝑖ó𝑛 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 23 
 
y los suelos puramente cohesivos con una cohesión alta y una fricción interna igual a 
cero. 
𝑠 = 𝑐 
 
Donde: 
 
𝑐 = 𝐶𝑜ℎ𝑒𝑠𝑖ó𝑛 
 
Sin embargo, en general según coulomb los suelos presentan características mixtas entre 
las antes mencionadas, es decir presentan a la vez cohesión y fricción interna, por lo que puede 
asignarse una ley de resistencia que sea una combinación de las 2 leyes principales. Esta 
ecuación, tradicionalmente conocida en mecánica de suelos como la ley de coulomb, puede 
escribirse como: 
𝑠 = 𝑐 + 𝜎 𝑡𝑎𝑛 𝜙 
 
Consolidación 
 
La consolidación en un suelo se puede definir como un proceso de disminución de 
volumen, que tenga lugar en un lapso, provocado por un aumento de las cargas sobre el suelo. 
Esto se puede evidenciar, por ejemplo, al observar los depósitos de material muy suave situado 
en el fondo de una masa de agua, donde se puede notar que el suelo reduce su volumen conforme 
pasa el tiempo y aumentan las cargas por sedimentación sucesiva Cabe destacar que todos los 
materiales experimentan deformación cuando se someten a un cambio en sus condiciones de 
esfuerzo. Las Características de esfuerzo-deformación de los materiales estructurales tales como 
el acero y el concreto son hoy suficientemente conocidas para la mayoría de las aplicaciones 
prácticas y se pueden determinar en el laboratorio con un grado de confianza bastante 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 24 
 
considerable. Por otro lado, la deformación de la mayoría de los suelos, aun bajo cargas 
pequeñas, es mucho mayor que la de los materiales estructurales; además esa deformación no se 
produce, usualmente, en forma simultánea a la aplicación de la carga, sino que se desarrolla con 
el transcurso del tiempo. Por ejemplo, en un estrato de arcilla que soporta un edificio, pueden ser 
necesarios varios años para que se complete su deformación. (Badillo & Rodriguez, 2005) 
Permeabilidad 
 
La permeabilidad del suelo es una propiedad de gran interés en la mecánica de suelos, 
gobernada por una ley descubierta experimental por Henri Darcy en 1856, donde investigo las 
características de flujo a través de filtros, formados por materiales térreos. Sin embargo, dicha 
ley es aplicable a suelos de partículas no muy gruesas, tales como arenas y en materiales más 
finos como limos y arcillas, donde el agua circula a menores velocidades teniendo como 
resultado un flujo laminar. (Badillo & Rodriguez, 2005) 
La permeabilidad de un suelo se define como la facilidad con la que el agua fluye a través 
de este, la cual depende de un gradiente hidráulico y diversos factores inherentes tanto del suelo 
como a características del agua circulante. Los principales de estos factores son; la relación de 
vacíos, la estructura y estratificación del suelo, la temperatura del agua, y la existencia de 
agujeros, fisuras entre otros en el suelo. (Badillo & Rodriguez, 2005) 
Capacidad de carga ultima 
 
Para los ingenieros especialistas en el área de geotecnia y estructuras es imprescindible 
evaluar la capacidad de carga de los suelos, ya que una cimentación diseñada de manera correcta 
es la que transfiere la carga de la estructura al suelo sin sobre esforzar a éste. Porque si dicho 
suelo es sobre esforzado, entonces se producirá un asentamiento excesivo o bien una falla 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 25 
 
cortante del suelo, provocando daños a la estructura. Dicha carga aplicada por unidad de área 
hasta que ocurra falla por corte en el suelo se llama capacidad de carga última (Braja, 2001) 
Clasificación del suelo 
 
Un proceso importante para conocer las propiedades, características y comportamientos 
que tiene un suelo es la identificación de este dentro de una clasificación establecida. 
La clasificación de suelos se refiere a la agrupación con un rango de propiedades físicas, 
químicas y biológicas similares a unidades que puedan ser comprendidas e identificadas. Los 
suelos son considerados como un recurso natural mucho más complejo que el aire y el agua, y 
esto se debe a que estos están compuestos por diversoselementos químicos que tienen 
numerosas características, físicas, químicas y bilógicas; y las combinaciones entre ellas pueden 
parecer infinitas, por lo tanto, es normal evidenciar varios tipos de clasificaciones del suelo 
debido a las diversas propuestas y esquemas para armonizar, correlacionar o dividir las diferentes 
clases de suelo que existen. (La Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación y la 
Agricultura [ONUAA], s.f.) 
Entre las clasificaciones de suelos más elaboradas y usadas actualmente por ingenieros de 
suelos, se pueden encontrar el sistema de clasificación de la AASHTO (American Association of 
State Highway and Transportation Officials) y el SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de 
Suelos), Los cuales consideran la distribución de los tamaños de las partículas y la plasticidad del 
suelo para clasificarlos. 
SUCS (Sistema Unificado de Clasificación de Suelos) 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 26 
 
La norma colombiana Instituto Nacional de Vías (2013). describe el sistema unificado de 
suelos (SUCS) en la sección INV E 181-13 con base a la determinación en el laboratorio de la 
distribución de los tamaños de sus partículas, de su límite líquido, y de su índice de plasticidad. 
A partir de la observación visual y las pruebas pertinentes de laboratorio, este sistema 
identifica 3 grupos principales de suelos: granulares o gruesos, finos y orgánicos. Los suelos 
gruesos son aquellos en los que más del 50% de su masa seca tiene un tamaño mayor que la 
abertura del tamiz No .200, y se dividen en gravas y arenas; los suelos finos son aquellos en los 
que más del 50% de su masa seca pasa por el tamiz No .200, y se dividen en limos y arcillas; y 
los suelos orgánicos son aquellos que están constituidos fundamentalmente por materia orgánica. 
En esta clasificación podemos encontrar además un tipo de suelo denominado turba que está 
constituido por un entretejido vegetal en distintos grados de descomposición con un olor 
característico a materia orgánica, comúnmente de color negro o marrón oscuro, los cuales a 
diferencia de los anteriores tipos de suelos se identifican solo a partir del reconocimiento visual y 
la impresión que causen sus efluvios. (Instituto Nacional de Vías, 2013) 
El sistema unificado de suelos (SUCS) representa cada grupo a partir de símbolos, el cual 
está conformado por un prefijo y un sufijo, donde el prefijo designa la composición del suelo y el 
sufijo matiza sus propiedades, tal como se evidencia en la Tabla 1. 
 
Tabla 1 
 
Símbolos de clasificación SUCS 
Tipo de suelo Prefijo Subgrupo Sufijo 
Grava G Bien gradada W 
Arena S Mal gradada P 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 27 
 
 
Limo M Limoso M 
Arcilla C Arcilloso C 
Orgánico O Baja plasticidad (WL < 50%) L 
Turba Tb Baja plasticidad (WL > 50%) H 
Nota. Fuente: Duque & Escobar (2016) 
 
 
 
 
A partir de cada prefijo y sufijo se pueden formar diferentes combinaciones que simbolizan 
y definen cada tipo de suelo, como lo muestra la Tabla 2. 
 
Tabla 2 
 
Nombres típicos de los materiales 
Grupo Nombres típicos del material 
GW Grava bien gradada, mezclas gravosas, poco o ningún fino. 
GP Grava mal gradada, mezclas grava-arena, poco o ningún fino. 
GM Grava limosa, mezclas grava, arena, limo. 
GC Grava arcillosa, mezclas gravo-arena arcillosas. 
SW Arena bien gradada. 
SP Arena mal gradada, arenas gravosas, poco o ningún fino. 
SM Arenas limosas, mezclas arena-limo. 
SC Arenas arcillosas, mezclas arena-arcilla. 
 
ML 
Limos inorgánicos y arenas muy finas, polvo de roca, limo arcilloso, poco plástico, 
 
arenas finas limosas, arenas finas arcillosas. 
 
CL 
Arcillas inorgánicas de plasticidad baja a media, arcillas gravosas, arcillas arenosas, 
 
arcillas limosas, arcillas magras (pulpa) 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 28 
 
 
OL Limos orgánicos, arcillas limosas orgánicas de baja plasticidad. 
MH Limos inorgánicos, suelos limosos o arenosos finos micáceos, suelos elásticos. 
CH Arcillas inorgánicas de alta plasticidad, arcillas gruesas. 
OH Arcillas orgánicas de plasticidad media a alta, limos orgánicos. 
Pt Turba (carbón en formación) y otros suelos altamente orgánicos. 
Nota. Fuente: Duque & Escobar (2016) 
 
Casagrande además consiguió ubicar los grupos de suelos finos en un diagrama a partir de 
su límite liquido (LL) y el índice de plasticidad (IP). 
Figura 1 
 
Carta de plasticidad. 
 
 
Fuente: ASTM D2487 (2011). 
 
AASHTO (American Association of State Highway and Transportation Officials) 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 29 
 
La American Association of State Highway and Transportation (AASHTO) divide los 
suelos en 2 grupos mayores, los granulares con 35% o menos de pasante por el tamiz de 75µm 
(No. 200) y los limo-arcillosos, que contienen más de 35% pasante por dicho tamiz. 
La norma colombiana Instituto Nacional de Vías (2013). describe este sistema de 
clasificación como un procedimiento para clasificar los suelos en 7 grupos básicos, y algunos 
subgrupos, a partir de la determinación en laboratorio de su granulometría, su límite líquido y su 
índice plástico. 
Este sistema incluye, además, un parámetro numérico, creado para evaluar los materiales 
granulares con arcillas y los materiales limo-arcillosos, donde un valor de índice de grupo igual a 
cero refleja un material de buen comportamiento como subrasante, y un valor de 20 evidencia un 
material de muy pobre comportamiento. 
El valor numérico del índice de grupo se puede calcular a partir de la siguiente expresión: 
 
𝐼𝐺 = (𝐹 − 35)[0,2 + 0,005(𝐿𝐿 − 40)] + 0,01(𝐹 − 15)(𝐼𝑃 − 10) 
 
Donde: 
 
F = Porcentaje de material que pasa por el tamiz de 75µm (N. 200), expresado como un 
numero entero. Este valor se expresa en función del material que pasa por el tamiz 75mm. (3”); 
𝐿𝐿 = 𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑙𝑖𝑞𝑢𝑖𝑑𝑜; 
 
𝐼𝑃 = 𝐼𝑛𝑑𝑖𝑐𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜; 
 
En la Tabla 3, se puede visualizar la clasificación de todos los grupos y subgrupos que 
pertenecen a el sistema de clasificación AASHTO. 
 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 30 
 
 
Tabla 3 
Clasificación de suelos por el sistema AASHTO 
 
CLASIFICACIÓN GENERAL 
 
SUELOS GRANULARES 
Pasa tamiz de 75µm (No. 200) hasta el 35% 
 SUELOS 
ARCILLOSO-LIMOSO 
Pasa tamiz de 75µm 
(No.200) más del 35% 
 A-1 A-2 A-7 
CLASIFICACIÓN POR GRUPOS 
A-1-a A-1-b 
A-3 
A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 
A-4 A-5 A-6 A-7-5 
A-7-6 
Ensayo de tamizado por vía húmeda 
Porcentaje que pasa por: 
 
Tamiz de 2mm N° 10 Max 50 
Tamiz de 250 µm N° 40 
Max 
30 
Max 
50 
Min 
51 
 
Tamiz de 75 µm N° 200 
Max 
15 
Max 
25 
Max 
10 
Max 
35 
Max 
35 
Max 
35 
Max 
35 
Min 
36 
Min 
36 
Min 
36 
Min 
36 
Características de fracción que pasa 
por tamiz 425 µm N° 40 
 
Limite Liquido - - - 
Max 
40 
Min 
41 
Max 
40 
Min 
41 
Max 
40 
Min 
41 
Max 
40 
Min 
41 
índice de Plasticidad Máximo 6 
No 
plástico 
Max 
10 
Max 
10 
Min 
11 
Min 
11 
Max 
10 
Max 
10 
Min 
11 
Min 
11 
CONSTITUYENTES 
PRINCIPALES DE TIPO MAS 
COMUNES 
Fragmentos de 
rocas, grava y 
arena 
Arena 
fina 
Gravas y arenas arcillosas 
limosas 
Suelos 
limosos 
Suelos 
arcillosos 
COMPORTAMIENTO GENERAL 
 COMO SUBRASANTE 
 
Excelente a bueno 
 
Regular a pobre 
 
Nota. El índice Plástico del Sub-Grupo A-7-5 es igual o menor que LL – 30, el índice Plástico del Sub-Grupo A-7-6 es mayor que LL – 30. Fuente: Instituto 
Nacional de Vías (2013). 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 31 
 
Suelos en el ámbito de la construcción 
 
El suelo es el material más abundante en el campo de la ingeniería civil, este se encarga 
de soportar las cargas de las estructuras como, edificaciones, vías, puentes y canales, se utiliza 
también como material principal para terraplenes viales, muros de tierra reforzada con 
geotextiles,diques, entre otros. (Duque & Escobar, 2016) 
Por lo tanto, es fundamental para el ingeniero seleccionar el tipo de suelo adecuado, y 
conocer sus características y su comportamiento frente a los posibles escenarios a los que se 
puede exponer considerando que: 
Suelos expansivos 
 
Entre los suelos más desfavorables y que generan más problemas en el campo de la 
ingeniería se pueden encontrar los suelos expansivos, los cuales: 
Son suelos con altos contenidos de arcilla que tienden a aumentar significativamente su 
volumen cuando se eleva su contenido de humedad y disminuyen su volumen o se contraen 
cuando este contenido de humedad baja. Estas propiedades expansivas pueden ocasionar daños, 
como, grietas, fisuración, rotura de elementos estructurales, rotura de cimientos y conducciones o 
deformaciones en pavimentos. (Zapata, 2018) 
Suelos arcillosos 
 
Los suelos arcillosos son aquellos suelos en los que las partículas que predominan su 
composición tienen un diámetro menor a 0,002mm, denominadas arcillas. 
Los suelos y especialmente las arcillas provienen de la descomposición de las rocas 
formadas en su mayoría por reacciones físicas y químicas, y el comportamiento de estos se 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 32 
 
determina por la naturaleza de su origen y se relaciona directamente con los minerales que la 
componen. (Mosqueda, 1986) 
Definición de arcilla 
 
El termino arcilla se define como un suelo compuesto por pequeñas partículas que se 
encuentran unidas por ciertas cantidades de agua que, en conjunto, mantienen propiedades de 
plasticidad. Estas propiedades que se manifiestan en el cambio de comportamiento de las arcillas 
se presentan por las variaciones de las fuerzas generadas entre las moléculas superficiales de las 
partículas adyacentes, debido al decremento de su tamaño. (Mosqueda, 1986) 
Plasticidad en suelos arcillosos 
 
Albert Atterberg definió la plasticidad como la capacidad que tenía un suelo de ser 
deformado sin agrietarse, ni producir rebote elástico. Además, observó que los suelos arcillosos 
en condiciones húmedas son plásticos y se vuelven muy duros en condiciones secas, a diferencia 
de los limos que no son necesariamente plásticos y no son tan duros al secarse y las arenas que 
son desmenuzables en condiciones sueltas y secas. (Rabat, 2016) 
La clave de alguna de las propiedades de los suelos arcillosos, tales como plasticidad, 
compresibilidad y el potencial de expansión y contracción, se centra en la estructura de los 
minerales arcillosos. Las arcillas están compuestas por 3 principales grupos de minerales, tales 
como, caolinitas, ilitas y montmorillonitas. Cuanto mayor cantidad de minerales arcillosos haya 
en el suelo, mayor será la plasticidad, así como la compresibilidad y la cohesión, mientras que la 
permeabilidad y el ángulo de fricción interno disminuirán. (Osorio, 2010) 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 33 
 
Técnicas de mejoramiento de suelo 
 
Las características y propiedades de un suelo son fundamentales ya que definen las 
aptitudes del suelo y determinan el uso que se le puede dar. Cuando el material de suelo 
disponible no tiene las cualidades necesarias para soportar desempeñarse satisfactoriamente, se 
debe buscar una alternativa de mejoramiento de suelo que le permita ser estable y soportar 
adecuadamente las cargas y condiciones ambientales. 
Existen 2 procedimientos mayormente utilizados cuando el suelo disponible no es el 
adecuado o no cumple con los requisitos mínimos exigidos. Estos procesos son: el mejoramiento 
de suelo por sustitución de material y el mejoramiento de suelo por estabilización. 
Sustitución de material 
 
La técnica de sustitución de material es la forma más directa de mejorar un suelo de mala 
calidad. Se utiliza con suelos blandos con poca capacidad portante, que provocan deformaciones 
diferidas o roturas parciales. A simple vista puede parecer una solución sencilla, sin embargo, en 
este proceso se pueden presentar diversos problemas medioambientales por la cantidad de 
excavaciones y movimientos de tierras que se necesitan. Este proceso consiste en excavar y 
retirar el material original que presenta una capacidad portante baja, los cuales comúnmente 
suelen ser, rellenos antrópicos, tierra vegetal, arcillas, limos blandos, suelos colapsables, entre 
otros; y remplazarlo por otro con mayor calidad. (Yepes, 2021) 
Estabilización de suelos 
 
Por otro lado, la estabilización de suelos es un proceso, en el cual, se somete el suelo a un 
conjunto de fenómenos, con el objetivo de modificar las propiedades del suelo, que le permitan 
ser apto para su uso y diseño previsto. Según Crespo (2004): 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 34 
 
llamamos estabilización de un suelo al proceso mediante el cual se someten los suelos naturales a 
cierta manipulación o tratamiento de modo que podamos aprovechar sus mejores cualidades, 
obteniéndose un firme estable, capaz de soportar los efectos del tránsito y las condiciones de 
clima más severas. 
Tipos de estabilización de suelos. Existen 3 formas de estabilizar un suelo, entre ellas 
se puede encontrar: La estabilización física, la cual se logra a partir del cambio de las 
propiedades físicas por medio de procesos de mezclas, tales como, geotextiles, usados 
como un filtro que controla la erosión en los suelos y el transporte de lodos; la vibro 
flotación, utilizada para aumentar la densidad de suelos no cohesivos; y la consolidación 
previa del suelo. La estabilización química, que involucra la utilización de sustancias 
químicas donde es necesario la sustitución de iones metálicos y cambios en la 
constitución del suelo; entre las sustancias más utilizadas están: la cal, utilizada para 
disminuir la plasticidad de los suelos arcillosos y es bastante económica; el cemento 
portland, el cual aumenta la resistencia de los suelos y se usa principalmente en arenas o 
gravas finas; y el cloruro de sodio y calcio, utilizado para impermeabilizar y disminuir los 
polvos, principalmente en arcillas y limos. La estabilización mecánica o compactación, la 
cual se utiliza para mejorar significativamente un suelo sin producir reacciones químicas 
importantes y comúnmente utilizado en bases, subbases y carpetas asfálticas. (Altamirano 
& Díaz, 2015) 
 
Sistema de estabilización de suelos con Rocamix 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 35 
 
El sistema de mejoramiento de suelo a partir del aditivo Rocamix es un método de 
estabilización e impermeabilización de suelos de rápida y sencilla aplicación, económico, no 
contaminante y permanente. 
La composición del sistema se basa en la mezcla de una solución acuosa de aceites 
sulfonatos, la cual produce cambios principalmente químicos y físicos en la estructura del suelo, 
que cuando se aplican le permite al suelo alcanzar altos niveles de CBR (California Bearing 
Ratio) y compresión, generando mayor capacidad de carga y rigidez al corte. (Rodriguez & Galo, 
2019). 
Uno de los problemas más frecuentes que se presentan en la construcción vial es el alto 
contenido de humedad en el suelo. Este se debe en mayor parte a la presencia de minerales 
arcillosos, que poseen la propiedad de atraer y combinarse químicamente con agua. Esta 
combinación produce un desequilibrio electroquímico debido a una variación significativa en las 
características físicas del suelo. El método de estabilización a partir del aditivo Rocamix consiste 
en agregar al suelo productos específicamente diseñados para equilibrar esos desbalances 
electroquímicos en las arcillas para alcanzar elevados índices de CBR y compactaciones 
superiores al 100% del Proctor, aumentando la capacidad portante y evitando efectos negativos 
en presencia de agua. (Rocamix, s.f.). 
Entre los beneficios más importantes que aporta este sistema de estabilización a partir del 
aditivo Rocamix se pueden mencionar los siguientes: 
Aumento de laspropiedades mecánicas del terreno, teniendo como base principal el 
cambio iónico con las partículas arcillosas, trasladando el agua y apropiándose del lugar con 
iones disponibles. (Rodriguez & Galo, 2019) 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 36 
 
Es aplicable con todo tipo de terreno ya que impulsa las potencias cohesivas mismas del 
terreno y minimiza la influencia del agua, además modifica los terrenos entre sí de manera 
duradera y cuenta con la practicidad de poder mezclarse directamente en obra o ya previamente 
mezclado. (Rodriguez & Galo, 2019) 
No genera consecuencias negativas en el medio ambiente, ya que no es tóxico y no 
representa una amenaza para la flora, fauna y fuentes de agua. (Rodriguez & Galo, 2019) 
A partir del aumento de la resistencia portante del suelo, Rocamix puede utilizarse para 
estabilización de suelos en obras de ingeniería civil tales como; carreteras, parqueos, autopistas, 
áreas deportivas y de ocio, canalizaciones, etc. generando ventajas por su tiempo de vida útil y 
puede utilizarse, además, como un aditivo impermeabilizante de suelos dando solución a los 
problemas relacionados con la filtración de agua, en obras, como, acueductos, presas, lagos, etc. 
(Rodriguez & Galo, 2019) 
 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 37 
 
 
 
Tabla 4 
Clasificación de suelos ROCAMIX 
 
 
Clasificación general 
 
Materiales granulares 
(35% como máximo de la que 
pasa el tamiz N° 200) 
 Materiales de arcilla-limo 
(Mas de 35% del total de la 
muestra que pasa el tamiz N° 
200) 
Clasificación 
AASHTO 
A-1 A-2 A-3 A-7 
A-1-a A-1-b A-2-4 A-2-5 A-2-6 A-2-7 
 A-4 A-5 A-6 A-7-5 
A-7-6 
Clasificación 
SUCS 
GW GC SM SM SC SC SP ML MH CL CH 
Tipos de suelos 
 
Suelos buenos a regulares 
 Suelos regulares, malos a muy 
malos 
Clasificación 
ROCAMIX 
R1 R1 R2 R2 R2 R2 R3 R2 R3 R3 R3 
La clasificación del suelo permite determinar la cantidad de ROCAMIX concentrado y de cemento o cal o mezcla de 
ambos a utilizar por m3. 
Las dosis son teóricas y deben ser usadas como guías al inicio de los ensayos de laboratorio 
Litro de producto por 
m3 
0.40 0.40 0.50 0.50 0.50 0.50 0.60 0.50 0.60 0.60 0.60 
Kg de cemento por m3 10 10 15/20 15/20 15/20 15/20 20/25 15/20 20/25 20/25 20/25 
Nota. Verificar que los suelos tipo R1 sean conformes al teorema Rocamix 10+10+20. Si no es, realizar los ensayos con Rocamix y eventualmente 
agregar 3/10% fines arcillosos. Verificar que los suelos de tipo R2 sean conformes al teorema Rocamix 10+10+20. Si no es, realizar los ensayos 
con Rocamix y eventualmente agregar 3/10% fines arcillosos. Los suelos A-7-5 y A-7-6 tienen humedades por encima de la óptima deben ser 
secados antes del ensayo. Fuente: Rocamix (s.f.) 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 38 
 
Marco Metodológico 
 
La investigación pretende mediante pruebas experimentales evaluar el efecto que tiene el 
aditivo Rocamix sobre las propiedades de un suelo arcilloso. 
Zona de estudio 
 
Para conformar la muestra se extrajeron aproximadamente 150 kg de material de suelo 
mediante una excavación manual de profundidades entre 30 centímetros y 1 metro, los apiques 
fueron realizados en el sector conocido como Caribe Verde con coordenadas 10°57'20.21"N, 
74°50'21.22"W en la ciudad de Barranquilla. 
Figura 2 
 
Ubicación satelital de la zona de estudio: Caribe Verde 
 
 
 
Fuente: Elaboración propia 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 39 
 
El barrio Caribe verde se encuentra en la zona oeste de barranquilla, más específicamente 
en el área sur occidente de la ciudad. 
El área suroccidente de la ciudad se caracteriza por presentar grandes problemáticas 
respecto al uso que se le puede dar al suelo, los principales factores radican en la compleja 
geología que dicho sector presenta y en un proceso de urbanización no planeado, generando 
asentamientos subnormales en zonas de riesgo, sin ninguna adecuación previa del terreno. 
Dichos riesgos están asociados a, zonas erosionables, con pendientes pronunciadas con 
agrietamientos; zonas inundables, ubicadas a orillas de arroyos caudalosos sin estructuras 
hidráulicas adecuadas; problemas de sedimentación debido a deforestación de microcuencas y al 
vertimiento de desechos sólidos y basuras a los causes; construcción en zonas de relleno, 
basureros o inadecuadas a las condiciones del entorno y la presencia de suelos de naturaleza 
expansiva, saturados. (Guardo Polo, 2000) 
En esta zona se acumulan la mayoría de los depósitos sedimentarios finos conocidos 
como “Suelos cohesivos” para definir a los materiales que más del 50% de su composición 
granulométrica está conformada por arcillas, limos o limos arcillosos, los cuales pueden 
presentar altos contenidos de materiales granulares. La formación de estos depósitos se debe a la 
acumulación de material transportado y depositado por acción de la gravedad, impulsados por los 
arroyos formados que vienen del centro de la ciudad. Este tipo de suelo presentan características 
expansivas medias a altas y no se recomienda utilizarlo como soporte de cimentaciones 
superficiales, niveles de piso, vías o como relleno estructural. (Molina Mendoza, 2016) 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 40 
 
 B 
 B 
Zona de estudio 
 B 
 B 
Figura 3 
 
Caracterización geotécnica de la ciudad de Barranquilla a una profundidad de 10 m. 
 
 
Fuente: Molina Mendoza (2016) 
 
 
 
Figura 4 
Perfil estratigráfico de la ciudad de Barranquilla corte B-B. 
 
 
Fuente: Molina Mendoza (2016) 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 41 
 
Caracterización Física 
 
Se realizaron pruebas de laboratorios con el fin de caracterizar el material de suelo e 
identificar sus propiedades físicas; Tales como: Granulometría (INV E – 123-13), Limite liquido 
(INV E - 125 – 13), Limite plástico (INV E - 126 – 13) y Gravedad especifica (INV E 128 - 13). 
Determinación de Granulometría del Suelo (INV E – 123) 
 
Para la preparación de muestras de suelo por vía seca y la determinación de los tamaños 
de las partículas de los suelos se siguieron los lineamientos establecidos en las normas INV E – 
106 – 13 y INV E – 123 – 13, respectivamente. 
En el ensayo se utilizaron 422g de suelo teniendo en cuenta la dificultad de lavar el 
material de suelo, se pasó cuidadosamente por cada uno de los tamices, se lavó con ayuda del 
tamiz N° 200, y posteriormente se secó al horno a una temperatura de 110° C por 24 horas 
aproximadamente. Por último, de procedió a pesar el material de suelo retenido en cada uno de 
los tamices, posteriormente anotados y graficados. Para el proceso de tamizado fueron necesarios 
los tamices 3/8”, N°4. N°10. N°40. N°100. N°200. 
Cabe destacar que fue necesario ingresar el material por la máquina de los ángeles para 
obtener los tamaños adecuados para que pasara por los tamices establecidos por las normas de 
los diferentes ensayos de laboratorio; lo cual puede influir en los resultados de las propiedades 
del suelo 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 42 
 
Figura 5 
 
Tamices necesarios para el ensayo de granulometría. 
 
 
 
Fuente: Elaboración propia 
 
 
% 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 = 
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 
 
 
𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 
 
𝑥100% 
 
El porcentaje de peso retenido acumulado en cada tamiz se calculó a partir de la siguiente 
expresión: 
Para el primer valor: 
 
% 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝐴𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 1 = % 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 1 
 
Para los demás valores: 
 
% 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝐴𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑛 = % 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝐴𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 𝑛 − 1 + % 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑛 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 43 
 
El porcentaje acumulado que pasa por cada tamiz se calculó a partir de la siguiente 
expresión: 
% 𝑃𝑎𝑠𝑎 = 100% − % 𝑅𝑒𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝐴𝑐𝑢𝑚𝑢𝑙𝑎𝑑𝑜 
 
Determinación del límite liquido del suelo (INV E - 125 – 13) 
 
Para la preparación de las muestras se utilizó el métodopor vía húmeda, como se 
describe en el numeral 9.1, y para determinar el límite liquido se usó el método A (multipuntos), 
como se describe en las secciones 10 y 11 de los lineamientos establecidos en la norma INV E – 
125 – 13. 
Principalmente se obtuvieron 200g de muestra retenida en el tamiz N° 40, se mezcló en 
una vasija con un poco de agua hasta alcanzar una consistencia requerida para que sean 
necesarios entre 25 – 35 golpes, se esparció con una espátula una porción del espécimen a una 
profundidad de aproximadamente 10mm en la cazuela de Casagrande, se dividió la muestra en 
dos mitades con un ranurador, se levantó y golpeo ligeramente la cazuela a una velocidad de 
aproximadamente 2 revoluciones por segundo girando la manija hasta que las dos mitades de la 
muestra entren en contacto en la parte inferior a lo largo de una distancia de 13mm, se sacó una 
pequeña porción de suelo, aproximadamente del ancho de la espátula, se colocó en un recipiente 
conocido y se tapó; luego se remezcló la muestra de la vasija y se repitió el proceso 2 veces 
agregando un poco de agua para alcanzar una consistencia tales que, al menos una de las 
determinaciones del número de golpes requeridos para cerrar la ranura del suelo se halle en cada 
uno de los siguientes intervalos: 20–30 y 15–25, se pesaron las muestras de suelo, se registró el 
valor obtenido. Se colocó dentro del horno a 110°C aproximadamente y se volvió a pesar. Por 
último, se realizó una regresión lineal donde se relacionan el número de golpes con el porcentaje 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 44 
 
de humedad de la muestra, para calcular el porcentaje de humedad a los 25 golpes, lo cual 
corresponde al límite líquido de dicha muestra. 
Este ensayo se realizó con una muestra secada al horno y otra secada al aire con el objetivo 
de identificar la cantidad de materia orgánica contenida del suelo 
Figura 6 
 
Ensayo de limite liquido en el laboratorio de la Universidad de la Costa. 
 
 
 
 
Fuente: Elaboración propia 
 
 
 
 
El contenido de agua de cada porción del suelo se calculó a partir de la siguiente expresión: 
 
 
𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑 = 
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 
 
 
𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑎𝑑𝑜 𝑎𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜 
 
𝑥100 
 
Determinación del límite plástico del suelo (INV E - 126 – 13) 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 45 
 
Para el muestreo y elaboración de los especímenes del ensayo, la determinación del límite 
plástico, se siguieron los lineamientos establecidos en la sección 7 de la norma INV E – 125 – 
13. y INV E – 126 – 13, respectivamente. 
 
En el ensayo se obtuvieron 30g de muestra retenida en el tamiz N° 40, provenientes del 
ensayo de limite líquido anterior. Se tomo una muestra de aproximadamente 2g para realizar el 
ensayo y se redujo el contenido de humedad exponiendo la muestra al aire hasta alcanzar una 
consistencia que permitiera enrollarlo sin que se pegue en las manos. 
Se hizo rodar la muestra entre los dedos y una placa de vidrio esmerilado, hasta alcanzar 
un diámetro de aproximadamente 3,2mm (1/8”), se dividieron en varios trozos se juntaron los 
trozos y se comprimieron entre los pulgares y los demás dedos formando una masa uniforme de 
forma elipsoidal. Se volvió a rodar la muestra entre los dedos y la placa de vidrio esmerilado, 
hasta que el rollo se agriete y se desmorone antes de llegar a los 3,2mm. 
Figura 7 
 
Ensayo de limite plástico e índice de plasticidad realizado en la Universidad de la Costa. 
 
 
 
Fuente: Elaboración propia 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 46 
 
Como se muestra en la figura 7, se colocaron las muestras de suelo desmoronado en un 
recipiente de peso conocido, se pesó el recipiente con el suelo, tal como lo describe la norma INV 
E – 122 - 13, se llevó la muestra al horno a una temperatura de aproximadamente 100°C por 24 
horas, se volvió a pesar, y se registraron los valores obtenidos para la elaboración de los cálculos. 
El contenido del agua de cada porción del suelo se calculó con la siguiente expresión: 
 
 
𝑤 = 
𝑊1 − 𝑊2 
 
 
𝑊2 − 𝑊𝑐 
 
𝑥100 = 
𝑊𝑤 
 
 
𝑊𝑠 
 
𝑥100 
 
Donde: 
 
𝑤 = 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑎𝑑, %; 
 
𝑊1 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑐𝑜𝑛 𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛 𝑠𝑒𝑐𝑜, 𝑔; 
 
𝑊2 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑐𝑜𝑛 𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛 ℎ𝑢𝑚𝑒𝑑𝑜, 𝑔: 
 
𝑊𝑐 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑟𝑒𝑐𝑖𝑝𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒, 𝑔: 
 
𝑊𝑤 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎, 𝑔: 
 
𝑊𝑠 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑠𝑜𝑙𝑖𝑑𝑎𝑠, 𝑔: 
 
El índice de plasticidad se calcula a partir de la siguiente expresión: 
 
𝐼𝑃 = 𝐿𝐿 − 𝐿𝑃 
 
Donde: 
 
𝐿𝑃 = 𝐿𝑖𝑚𝑖𝑡𝑒 𝑝𝑙𝑎𝑠𝑡𝑖𝑐𝑜 
 
Determinación de la gravedad especifica del suelo (INV E 128 - 13) 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 47 
 
Para la preparación de las muestras, y la determinación de la gravedad especifica de las 
partículas sólidas y de la llenante material, se utilizó el método B, expresado en el numeral 7.3 de 
los lineamientos establecidos en la norma INV E - 128 – 13. 
Principalmente se secaron al horno a una temperatura de 110 °C y preparo 60g de 
material de suelo como muestra para la elaboración del ensayo. Se introducen los sólidos del 
suelo con ayuda de un embudo y una cuchara, se vertió el agua a una profundidad de entre 1/2 y 
1/3 de la profundidad del cuerpo principal del picnómetro y se agito para formar la lechada de 
suelo y se enjuagaron las partículas adheridas a la parte superior del picnómetro 
Figura 8 
 
Ensayo de gravedad especifica de las partículas sólidas del suelo y de la llenante material. 
 
 
 
Fuente: Elaboración propia 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 48 
 
Se coloco el picnómetro con la lechada de suelo sobre una tara con glicerina y se 
procedió a hervir con una estufa eléctrica, luego se llenó el picnómetro hasta la marca de 
calibración, se tomó la masa del picnómetro con la lechada de suelo y la temperatura 
cuidadosamente como lo expresa la norma para que no se altere el equilibrio térmico. 
La masa del picnómetro lleno de agua a la temperatura del ensayo se calcula a partir de la 
siguiente expresión: 
𝑀𝑝𝑤,𝑡 = 𝑀𝑃 + (𝑉𝑃 ∗ 𝜌𝑤,𝑡) 
 
Donde: 
 
𝑀𝑝𝑤,𝑡 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑙𝑙𝑒𝑛𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜, 𝑔; 
 
𝑀𝑝 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜, 𝑔; 
 
𝑉𝑝 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑝𝑟𝑜𝑚𝑒𝑑𝑖𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑙𝑖𝑏𝑟𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜, 𝑐𝑚3; 
 
𝜌𝑝𝑤,𝑡 = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜, 𝑔/𝑐𝑚3 
 
La gravedad especifica de las partículas sólidas del suelo a la temperatura del ensayo se 
calcula a partir de la siguiente expresión: 
 
 
𝜌𝑠 
Gt = 
𝑤,𝑡 
 
= 
𝑀𝑝𝑤,𝑡 
𝑀𝑠 
− (𝑀𝑝𝑤𝑠,𝑡 
 
 
− 𝑀𝑠) 
 
Donde: 
 
𝜌𝑠 = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑡𝑖𝑐𝑢𝑙𝑎𝑠 𝑠𝑜𝑙𝑖𝑑𝑎𝑠, 𝑔/𝑐𝑚3; 
 
𝜌𝑤,𝑡 = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑑𝑒𝑙 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑎 𝑙𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜, 𝑔/𝑐𝑚3; 
𝜌 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 49 
 
𝑀𝑠 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑜𝑠 𝑠𝑜𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙 ℎ𝑜𝑟𝑛𝑜, 𝑔; 
 
𝑀𝑝𝑤𝑠,𝑡 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑝𝑖𝑐𝑛𝑜𝑚𝑒𝑡𝑟𝑜 𝑐𝑜𝑛 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑦 𝑠𝑜𝑙𝑖𝑑𝑜𝑠 𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎 𝑑𝑒 𝑒𝑛𝑠𝑎𝑦𝑜, 𝑔; 
 
La gravedad especifica de las partículas sólidas del suelo a 20°C se calcula a partir de la 
siguiente expresión: 
G20°C = K ∗ Gt 
 
Donde: 
 
𝐾 = 𝐶𝑜𝑒𝑓𝑖𝑐𝑖𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑐𝑖ó𝑛 𝑝𝑜𝑟 𝑡𝑒𝑚𝑒𝑝𝑒𝑟𝑎𝑡𝑢𝑟𝑎. 
 
 
 
 
 
 
Caracterización mecánica 
 
Se hicieron pruebas orientadas a determinar las propiedades mecánicas del suelo, tales 
como: Ensayo de Proctor modificado (INV-E 142-13) y CBR (INV E 148 - 13). Este último ensayo 
se realizó para el suelo en condición naturaly el suelo con el aditivo para comparar las diferencias 
en sus propiedades Mecánicas. 
Proctor modificado del suelo (INV E 142 - 13) 
 
Para la preparación de las muestras, y la determinación de las relaciones humedad – peso 
unitario seco en los suelos, se utilizó el método C, como lo describe el numeral 1.3 de los 
lineamientos establecidos en la norma INV E - 142 – 13. 
Principalmente se obtuvieron 30kg de suelo que fueron pasados por el tamiz 19mm 
(3/4”). Se prepararon 4 submuestras de la fracción del ensayo de aproximadamente 6kg, la 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 50 
 
primera submuestra se preparó con una humedad cercana a la humedad que se cree optima, y las 
humedades de las otras submuestras se prepararon con variaciones de aproximadamente 2%, 
buscando también que 2 de esas humedades queden por encima de la óptima y 2 de ellas por 
debajo, agregando agua mientras se mezcla la submuestra y/o secando a temperatura ambiente o 
a menos de 60°C. 
Luego de preparar y pesar el equipo de trabajo se procedió a realizar el proceso de 
compactación de las 5 capas de suelo, cada una con 56 golpes de manera uniforme usando un 
martillo manual, de tal manera, que la quinta y última capa quede por encima del molde, pero 
dentro del collar. Se remueve el collar, se enrasa cuidadosamente con el borde superior del 
molde empleando una regla metálica y se rellenaron los vacíos con suelo usado usando los dedos 
y la regla metálica para enrasar con el borde superior del molde, luego se pesó y anoto la masa 
del molde con la probeta compactada. 
Se extrajo el molde de la probeta compactada, se obtuvieron muestras de suelo, para ser 
pesadas junto con recipientes de masa conocida, y tal como lo describe la norma INV E – 122 - 
13, se llevó la muestra al horno a una temperatura de aproximadamente 100°C para calcular su 
humedad. 
Figura 9 
Ensayo de Proctor Modificado realizado en la Universidad de la Costa. 
 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 51 
 
ad húmeda compactada se calculó a partir de la siguiente expr 
 
 
 
 
Fuente: Elaboración propia 
 
La densid esión: 
 
 
𝜌𝐻 = 𝐾𝑥 
𝑀𝑇 − 𝑀𝑀𝐷 
 
 
𝑉 
 
Donde: 
 
𝜌𝐻 = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑏𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑎, 𝑔/𝑐𝑚3 𝑜 𝑘𝑔/𝑚3; 
 
𝑀𝑇 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑜 𝑑𝑒𝑛𝑡𝑟𝑜 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒, 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥𝑖𝑚𝑎𝑑𝑎𝑎 1 𝑔; 
 
𝑀𝑀𝐷 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛, 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥𝑖𝑚𝑎𝑑𝑎𝑎 1 𝑔; 
 
𝑉 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒, 𝑐𝑚3 𝑜 𝑚3; 
 
𝐾 = 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖ó𝑛. 
 
La densidad seca de cada submuestra compactada se calculó a partir de la siguiente 
expresión: 
 
𝜌𝑑 = 
𝜌𝐻 
 𝑤 
100 
 
El peso unitario seco de cada submuestra de suelo se calculó a partir de la siguiente 
expresión: 
𝛾𝑑 = 𝑘1𝑥𝜌𝑑 
 
Donde: 
 
𝜌𝐻 = 𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑠𝑢𝑏𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎, 𝑔/𝑐𝑚3 𝑜 𝑘𝑔/𝑚3; 
1 + 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 52 
 
𝛾𝑑 = 𝑃𝑒𝑠𝑜 𝑢𝑛𝑖𝑡𝑎𝑟𝑖𝑜 𝑠𝑒𝑐𝑜, 𝑎𝑝𝑟𝑜𝑥𝑖𝑚𝑎𝑑𝑜 𝑎 0.01 𝑘𝑁/𝑚3; 
 
𝐾1 = 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑣𝑒𝑟𝑠𝑖ó𝑛. 
 
(9.8066 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑛 𝑔/𝑐𝑚3 ; 0.0098066 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑑𝑒𝑛𝑠𝑖𝑑𝑎𝑑 𝑒𝑛 𝑘𝑔/𝑚3) 
 
CBR de suelos compactados en el laboratorio (INV E 148 - 13) 
 
Para la preparación de las muestras, y la determinación del CBR (California Bearing Ratio) 
en suelos compactados en laboratorio, se utilizaron los lineamientos establecidos en la norma INV 
E - 148 – 13. 
Principalmente se calculó la proporción de material de suelo y aditivo Rocamix, siendo 1,5 
ml de Rocamix, 28ml de agua y 58,3 g de cemento por cada 5000g de material de suelo, luego Se 
mezcló el material de suelo con el aditivo Rocamix y para la muestra de suelo natural se preparó 
llevándola a la humedad optima de acuerdo con los lineamientos establecidos en la norma INV E 
- 142 - 13. Se procedió a realizar el proceso de compactación de las 5 capas de suelo, cada una con 
56 golpes, y se tomaron pequeñas muestras de suelo antes y después de la compactación para 
calcular su humedad, tal como lo describen los lineamientos establecidos en la norma INV E - 122 
-13. 
 
Figura 10 
Proceso de compactación en la Universidad de la Costa. 
 
 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 53 
 
Fuente: Elaboración propia 
 
 
 
 
Se realizaron 6 ensayos CBR, un molde con el suelo en condiciones naturales y 5 moldes 
del material de suelo con el aditivo Rocamix. Terminada la compactación se sumergieron los 
moldes de forma invertida, con sus respectivas pesas y vástago en una alberca, en un periodo de 
4 días para la muestra natural, y 4, 7, 14, 21, 28 y 35 días para la muestra con Rocamix. 
Cumplido el periodo de sumersión se sacaron los moldes para continuar con el proceso de 
penetración y obtener los resultados que permitan realizar los cálculos. 
Figura 11 
Sumersión de los moldes de CBR realizado en la Universidad de la Costa. 
 
 
 
 
Fuente: Elaboración propia 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 54 
 
La densidad seca del espécimen antes de la inmersión se calculó a partir de la siguiente 
expresión: 
 
𝜌𝑑 = 
𝑀𝑠𝑎𝑐 
 
𝑉𝑚 
 
La masa seca del espécimen después de ser compactado en el molde se calculó a partir de 
la siguiente expresión: 
 
𝑀𝑠𝑎𝑐 = 
𝑀𝑚𝑤𝑠 − 𝑀𝑚 
(1 + 𝑤𝑎𝑐) 
 
Donde: 
 
𝑀𝑠𝑎𝑐 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑠𝑒𝑐𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑎𝑙 𝑠𝑒𝑟 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒, 𝑔; 
 
𝑀𝑚𝑤𝑠 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 ℎú𝑚𝑒𝑑𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑠𝑢𝑒𝑙𝑜 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑚á𝑠 𝑙𝑎 𝑚𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒, 𝑔; 
 
𝑀𝑚 = 𝑀𝑎𝑠𝑎 𝑑𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒, 𝑔; 
 
𝑤𝑎𝑠 = 𝐶𝑜𝑛𝑡𝑒𝑛𝑖𝑑𝑜 𝑑𝑒 𝑎𝑔𝑢𝑎 𝑑𝑒 𝑝𝑜𝑟𝑐𝑖𝑜𝑛𝑒𝑠 𝑟𝑒𝑝𝑟𝑒𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎𝑠 𝑡𝑜𝑚𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑑𝑢𝑟𝑎𝑛𝑡𝑒 
 
𝑒𝑙 𝑝𝑟𝑜𝑐𝑒𝑠𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑎𝑐𝑡𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑑𝑎𝑒𝑠𝑝é𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛; 
 
𝑉𝑚 = 𝑉𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒𝑛 𝑑𝑒𝑙 𝑒𝑠𝑝𝑒𝑐𝑖𝑚𝑒𝑛 𝑐𝑜𝑚𝑝𝑐𝑡𝑎𝑑𝑜 𝑒𝑛 𝑒𝑙 𝑚𝑜𝑙𝑑𝑒, 𝑐𝑚3; 
 
El peso unitario seco se calculó a partir de la siguiente expresión: 
 
𝛾𝑑 = 9,8066𝑥 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 55 
 
Análisis e Interpretación de Resultados 
Análisis y Resultados de la Granulometría del Suelo 
Los resultados del ensayo de la determinación de los tamaños de los suelos realizada a el 
suelo extraído en el barrio caribe verde se muestran en la tabla 5. 
 
Tabla 5 
Resultados de la determinación de los tamaños de las partículas del 
suelo 
 
Tamiz 
Abertura 
(mm) 
Porcentaje Retenido 
Acumulado 
(%) 
Porcentaje que 
Pasa 
(%) 
4" 100 0,00 100,00 
3" 76,2 0,00 100,00 
2 1/2" 63,5 0,00 100,00 
2" 50,8 0,00 100,00 
1 1/2 38,1 0,00 100,00 
1" 25,4 0,00 100,00 
3/4" 19 0,00 100,00 
1/2" 12,7 0,00 100,00 
3/8" 9,53 1,30 98,70 
N°. 4 4,75 1,66 98,34 
N°. 10 2,00 2,20 97,80 
N°. 40 0,425 7,56 92,44 
N°. 100 0,150 15,17 84,83 
N°. 200 0,075 18,13 81,87 
Fuente: Elaboración propia 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 56 
 
A partir de los resultados obtenidos en la tabla 5, se pueden conocer los tipos y porcentajes 
de suelos que conforman la muestra estudiada, siendo 1,66% gravas, 16,47% arena y 81,87 finos 
(limos y arcillas) 
Figura 12 
Curva granulométrica. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Fuente: Elaboración propia 
 
 
 
 
A partir de la figura 12 se puede observar, que al igual que los suelos que se encuentran en 
el sector donde fue extraída la muestra (suroccidente), en dicha muestra también predominan los 
tipos de suelos finos (arcillas y limos), teniendo esta un porcentaje de 81,87% de finos 
100,00 
 
90,00 
 
80,00 
 
70,00 
 
60,00 
 
50,00 
 
40,00 
 
30,00 
 
20,00 
 
10,00 
 
0,00 
100 10 1 
ABERTURA DEL TAMIZ (MM) 
0,1 0,01 
Pasa Tamiz 
No. 200 
Pasa Tamiz No. 4 
P
O
R
C
E
N
T
A
JE
 Q
U
E
 P
A
S
A
 (
%
) 
MEJORAMIENTO DE ALGUNAS PROPIEDADES DEL SUELO 57 
 
Análisis del Límite