Tipos de suelos2 - Facultad de Ciencias Exactas ...
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GEOLOGIA Y GEOTECNIA2004
TIPOS DE SUELOS:ARCILLAS
Ing. Silvia Angelone
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BIBLIOGRAFIA
Terzaghi y Peck - Art. 4
Whitlow - Cap. 1.5
Berry y Reid - Cap. 1.3
Braja Das – Cap. 1
Enlaces Químicos. Ing. Rafael Rosado
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DEFINICION
• Suelo: se denomina suelo a todo agregado natural de partículas minerales, separables por medios mecánicos de poca intensidad, como por ejemplo la agitación en agua
• Roca: se denomina a un agregado de minerales unidos por fuerzas cohesivas poderosas y permanentes
¿Dónde ponemos el límite?
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TIPOS DE SUELOS MAS COMUNES• Gravas• Arenas
• Limos • Arcillas• Combinados
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PARA INVESTIGAR
§ ¿Qué son los siguientes suelos?
§ ¿Qué características físicas poseen?§ ¿Qué características mecánicas poseen?
- Loess - Marga
- Loess colapsables - Dunas- Loess modificados - Greda
- Loam - Arcillas
- Tosca - Tosquillas
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ARCILLAS Y COLOIDES
Definición:
Las arcillas son cualquier sedimento o depósito mineral que es plástico cuando se humedece y que consiste de un material muy fino, formado por partículas muy pequeñas cuyo tamaño es inferior a 4 micras, y que se componen principalmente de silicatos de aluminio hidratados
[¡1 micra es la diezmilésima parte de un centímetro! o sea la dimensión aproximada de los microbios comunes].
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HOJUELAS DE ARCILLA
Hojuela de arcilla amplificada 15000 veces
Borde de la hojuela de arcilla amplificada 20000 veces
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ORIGEN
En general son el producto del intemperismo (ataque químico) sobre las rocas (feldespatos y micas)
Ortosa ⇒⇒
CAOLINITAS , ILLITAS
Feldespatos y micas ⇒⇒
CAOLINITAS , ILLITAS, MOTMORILLONITAS
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COMPOSICIONLas arcillas están compuestas por:
Silicatos de aluminio hidratados
Estos minerales se ordenan en forma de láminas
• una silícica (unidad tetraédrica)
• una alumínica (unidad octaédrica)
Estructuras abiertas que pueden unirse a otros elementos en el sistema
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LAMINA DE T-O-T
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COMPOSICION DE LAS CAOLINITAS
Enlace fuerte de hidrógeno
⇓⇓
No permite el ingreso de agua
⇓⇓
Baja absorción
⇓⇓
Baja susceptibilidad
a la retracción y a la expansión
2010Espesor
DiámetrolaciónRe −==
Espesor = 500 – 1000 Aº
7 Aº
H
AS
AS
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COMPOSICION DE LAS ILLITAS
Enlace fuerte iónico de átomos
de potasio
⇓⇓
No permite el ingreso de agua
⇓⇓
Baja absorción
⇓⇓
Baja susceptibilidad
A la retracción y a la expansión
5020Espesor
DiámetrolaciónRe −==
Espesor = 200 – 300 Aº
10 AºAS
S
AS
SK+
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COMPOSICION DE LAS MOTMORILLONITAS
Enlace débil de moléculas de agua adsorbida e iones metálicos
⇓⇓
Permite el ingreso de agua
⇓⇓
Alta absorción
⇓⇓
Alta susceptibilidad
A la retracción y a la expansión
400200Espesor
DiámetrolaciónRe −==
Espesor = 10 – 30Aº
10 AºAS
S
AS
S
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COMPORTAMIENTO DE LAS ARCILLAS
Forma laminar
⇓⇓
Gran superficie específica
⇓⇓
Tienen significado las fuerzas electromagnéticas desarrolladas en la superficie de los compuestos minerales
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COMPORTAMIENTO DE LAS ARCILLAS
Por medio de un enlace de hidrógeno H+
se une a las moléculas de agua
CAPA DE AGUA ADSORBIDA
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COMPORTAMIENTO DE LAS ARCILLAS
+ ATRACCIÓN
(fuerzas de Van der Waals)
+ COHESIÓN
Capacidad de intercambio básico:
el remanente de la carga superficial negativa
El orden de afinidad de los
cationes de es
Al 3 > (H3O)+ > Ca 2 > Mg2 > K +> Na+
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CAPA DE AGUA ADSORBIDA
la capa de agua adsorbida esta directamente relacionada con la plasticidad del suelo
Plasticidad:
es la capacidad de experimentar deformaciones irreversibles sin romperse y a volumen constante
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COMPORTAMIENTO MECANICOSENSITIVIDAD DE LAS ARCILLAS
< 2 Insensitiva
2 – 4 Medianamente sensitiva
4 – 8 Sensitiva
8 – 16 Muy sensitiva
moldeadaRe.sistReInalterada.sistRe
adSensitivid =
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DETERMINACION DEL TIPO DE ARCILLAS
• Microscopio electrónico
• Difracción de RX
• Azul de metileno