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Tipo Suelos ARCILLA
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GEOLOGIA Y GEOTECNIA2007
(2da edicin)
TIPOS DE SUELOS:ARCILLAS
Ing. Silvia Angelone
BIBLIOGRAFIA
Terzaghi y Peck - Art. 4
Enlaces Qumicos. Ing. Rafael Rosado
Berry y Reid - Cap. 1.3
Braja Das Cap. 1
DEFINICION De acuerdo a las normas UNE-EN ISO 14688-1 y 14689-1
Roca: asociacin de minerales que se presenta en forma natural, consolidada, cementada o trabada de cualquier forma dando lugar a un material que generalmente tiene ms resistencia y rigidez que el suelo
Suelo: conjunto de partculas minerales o de materia orgnica en forma de depsito, generalmente minerales, pero a veces de origen orgnico, que pueden separarse por medio de una accin mecnica sensilla y que incluyen cantidades variables de agua y aire.
Dnde ponemos el lmite?
TIPOS DE SUELOS MAS COMUNES Gravas Arenas Limos Arcillas Combinados
PARA INVESTIGAR
Qu son los siguientes suelos? Qu origen tienen ? Qu caractersticas fsicas poseen? Qu caractersticas mecnicas o ingenieriles poseen?
- Loess - Marga- Loess modificados - Greda- Loess colapsables - Dunas- Loam - Laterita - Tosca - Tosquillas
ENTREGAR CON EL LABORATORIO 5
ARCILLAS Y COLOIDES
Definicin:
Las arcillas son cualquier sedimento o depsito mineral que es plstico cuando se humedece y que consiste de un material muy fino, formado por partculas muy pequeas cuyo tamao es inferior a 4 micras, y que se componen principalmente de silicatos de aluminio hidratados
[1 micra es la diezmilsima parte de un centmetro! o sea la dimensin aproximada de los microbios comunes].
HOJUELAS DE ARCILLA
Hojuela de arcilla amplificada 15000 veces
Borde de la hojuela de arcilla amplificada 20000 veces
ORIGEN
En general son el producto del intemperismo (ataque qumico) sobre las rocas (feldespatos y micas)
Ortosa CAOLINITAS , ILLITAS
Feldespatos y micas CAOLINITAS , ILLITAS, MOTMORILLONITAS
COMPOSICIONLas arcillas estn compuestas por:
Silicatos de aluminio hidratadosEstos minerales se ordenan en forma de lminas
una silcica (unidad tetradrica)
una alumnica (unidad octadrica)
Estructuras abiertas que pueden unirse a otros elementos en el sistema
LAMINA DE T-O-T
COMPOSICION DE LAS CAOLINITAS
Enlace fuerte de hidrgeno
No permite el ingreso de agua
Baja absorcin
Baja susceptibilidad
a la retraccin y a la expansin
2010Espesor
DimetrolacinRe ==
Espesor = 500 1000 A
7 AH
AS
AS
COMPOSICION DE LAS ILLITAS
Enlace fuerte inico de tomos
de potasio
No permite el ingreso de agua
Baja absorcin
Baja susceptibilidad
A la retraccin y a la expansin
5020Espesor
DimetrolacinRe ==
Espesor = 200 300 A
10 AASS
ASS
K+
COMPOSICION DE LAS MOTMORILLONITAS
Enlace dbil de molculas de agua adsorbida e iones metlicos
Permite el ingreso de agua
Alta absorcin
Alta susceptibilidad
A la retraccin y a la expansin
400200Espesor
DimetrolacinRe ==
Espesor = 10 30A
10 AASS
ASS
COMPARACION DE LAS ARCILLAS
200 - 40010 30AMOTMORI-
LLONITAS
20 - 50200 300 AILLITAS
10 - 20500 1000 ACAOLINITAS
LAMINASRELACIN D/EESPESOR
AS
S
AS
S
HAS
AS
ASS
ASS K
+
COMPORTAMIENTO DE LAS ARCILLAS
Forma laminar
Gran superficie especfica
Tienen significado las fuerzas
electromagnticas desarrolladas en la superficie de los compuestos minerales
COMPORTAMIENTO DE LAS ARCILLAS
Por medio de un enlace de hidrgeno H+
se une a las molculas de agua
CAPA DE AGUA ADSORBIDA
Adsorcin
Partcula de Arcilla
O-
Si
O
O-
Si
O
O-
Si
O
O-
Si
O
O-
Si
O
O-
Si
O
O-
Si
O
O-
Si
O
- +
Ms Sup.Ms Agua
Dipolo H2O
Arcilla
Arcilla
Interfase
COMPORTAMIENTO DE LAS ARCILLAS
+ ATRACCIN(fuerzas de Van der Waals)
+ COHESIN
Capacidad de intercambio bsico:el remanente de la carga superficial negativaEl orden de afinidad de loscationes de es Al 3 > (H3O)+ > Ca 2 > Mg2 > K +> Na+
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
Formacin de estratos deArcillas, se pone de manifiesto la sedimentacin de distintas capas
Arcillas expansivas
Problema: Arcillas expansivasFallas en la estructura del edificio debido a deformaciones diferenciales en el suelo de fundacin
COMPORTAMIENTO MECANICOSENSITIVIDAD DE LAS ARCILLAS
< 2 Insensitiva
2 4 Medianamente sensitiva
4 8 Sensitiva
8 16 Muy sensitiva
moldeadaRe.sistReInalterada.sistReadSensitivid =
DETERMINACION DEL TIPO DE ARCILLAS
Microscopio electrnico
Difraccin de RX
Azul de metileno
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