Mecánica de Sólidos

Mecánica de Sólidos

Mecánica de sólidos es la rama de la mecánica, física, y matemáticas se refiere al comportamiento de la materia sólida bajo acciones externas (fuerzas externas, cambios de temperatura, dislocaciones aplicadas, entre otros.). Es parte de un estudio más amplio conocido como mecánicos de la serie continua.

La Mecánica de Sólidos analiza y modela los efectos en el interior de un sólido deformable por su interacción con las cargas externas. Estas cargas externas cambian su geometría produciendo lo que se define como esfuerzos y deformaciones.

Mecánica de los Suelos

Definición de SUELO:

Geólogo, ingeniero agrónomo, arquitecto….

Suelos

El suelo es un material geológico no consolidado o suelto, y que para su excavación se necesita el uso de maquinaria grande; es un conjunto formado por partículas sólidas y poros rellenos de agua o aire; sin cementación o poco cementado; disgregado; ocupa la parte de la corteza terrestre donde se desarrolla la mayor parte de la actividad humana y biológica; su origen puede ser sedimentario, producto de meteorización, o rellenos artificiales. Tiene una resistencia a compresión simple menor de 10 Kg/cm2. Los suelos no tienen una relación lineal única tenso-deformacional, sino que depende de la humedad. Su comportamiento va a depender de la presión, tiempo y ambiente; tienen variaciones bruscas en el espacio; se accede a un número limitado de muestra; las muestras extraídas están perturbadas.

Delgada capa sobre la corteza terrestre de material que proviene de:-desintegración de las rocas-alteración física y/o química de las rocas-residuos de las actividades de los seres vivos

Partículas y Fluidos (suelos)

El suelo es el sistema complejo que se forma en la capa más superficial de la Tierra, en el límite entre diversos sistemas que se reúnen en la superficie terrestre: la litosfera, que aporta la matriz mineral del suelo, la atmósfera y la biosfera que alteran dicha matriz, para dar lugar al suelo propiamente dicho.

Existen dos clasificaciones para los tipos de suelo, una según su funcionalidad y otra de acuerdo a sus características físicas.

Por funcionalidad

Suelos arenosos: No retienen el agua, tienen muy poca materia orgánica y no son aptos para la agricultura, ya que no tienen nutrientes.

Suelos calizos: Tienen abundancia de sales calcáreas, son de colores blancos, secos y áridos, y no son buenos para la agricultura.

Suelos humíferos (tierra negra): Tienen abundante materia orgánica en descomposición, de color oscuro, retienen bien el agua y son excelentes para el cultivo.

Suelos arcillosos: Están formados por granos finos de color amarillento y retinen el agua formando charcos. Si se mezclan con humus pueden ser buenos para cultivar.

Suelos pedregosos: Formados por rocas de todos los tamaños, no retienen el agua y no son buenos para el cultivo.

Suelos mixtos: tiene características intermedias entre los suelos arenosos y los suelos arcillosos

Por características físicas

Litosoles: Se considera un tipo de suelo que aparece en escarpas y afloramientos rocosos, su espesor es menor a 10 cm y sostiene una vegetación baja, se conoce también como leptosales que viene del griego leptos que significa delgado.

Cambisoles: Son suelos jóvenes con proceso inicial de acumulación de arcilla. Se divide en vértigos, gleycos, eutrícos y crómicos.

Luvisoles: Presentan un horizonte de acumulación de arcilla con saturación superior

al 50%.

Acrisoles: Presentan un marcado horizonte de acumulación de arcilla y bajo saturación de bases al 50%.

Gleysoles: Presentan agua en forma permanente o semipermanente con fluctuaciones de nivel freático en los primeros 50 cm.

Fluvisoles: Son suelos jóvenes formados por depósitos fluviales, la mayoría son ricos en calcio.

Rendzina: Presenta un horizonte de aproximadamente 50 cm de profundidad. Es un suelo rico en materia orgánica sobre roca caliza.

Vertisoles: Son suelos arcillosos de color negro, presentan procesos de contracción y expansión, se localizan en superficies de poca pendiente y cercanos escurrimientos superficiales.

Los componentes del suelo se pueden dividir en sólidos, líquidos y gaseosos.

Sólidos

Este conjunto de componentes representa lo que podría denominarse el esqueleto mineral del suelo y entre estos, componentes sólidos, del suelo destacan:

Silicatos, tanto residuales o no completamente meteorizados, (micas, feldespatos, y fundamentalmente cuarzo).

Como productos no plenamente formados, singularmente los minerales de arcilla, (caolinita, illita, etc.).

Óxidos e hidróxidos de Fe (hematites, limonita, goetita) y de Al (gibsita, bohemita), liberados por el mismo procedimiento que las arcillas.

Clastos y granos poliminerales como materiales residuales de la alteración mecánica y química incompleta de la roca originaria.

Otros diversos compuestos minerales cuya presencia o ausencia y abundancia condicionan el tipo de suelo y su evolución.

Carbonatos (calcita, dolomita).

Sulfatos (aljez).

Cloruros y nitratos.

Sólidos de naturaleza orgánica o complejos órgano-minerales, la materia orgánica muerta existente sobre la superficie, el humus o mantillo:

Humus joven o bruto formado por restos distinguibles de hojas, ramas y restos de animales.

Humus elaborado formado por sustancias orgánicas resultantes de la total descomposición del humus bruto, de un color negro, con mezcla de derivados nitrogenados (amoníaco, nitratos), hidrocarburos, celulosa, entre otros.

Según el tipo de reacción ácido-base que predomine en el suelo, éste puede ser ácido, neutro o alcalino, lo que viene determinado también por la roca madre y condiciona estrechamente las especies vegetales que pueden vivir sobre el mismo.

Líquidos

Esta fracción está formada por una disolución acuosa de las sales y los iones más comunes como Na+, K+,Ca2+,Cl-, NO3 -,« así como por una amplia serie de sustancias orgánicas. La importancia de esta fase líquida en el suelo estriba en que éste es el vehículo de las sustancias químicas en el seno del sistema.

El agua en el suelo puede estar relacionada en tres formas diferentes con el esqueleto sólido:

La primera, está constituida por una película muy delgada, en la que la fuerza dominante que une el agua a la partícula sólida es de carácter molecular, y tan sólida que esta agua solamente puede eliminarse del suelo en hornos de alta temperatura.

Esta parte del agua no es aprovechable por el sistema radicular de las

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