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Conceptos Fundamentales En La Mecánica De Suelos

– 29 diciembre, 2011

1. Método deExploración

2. Meteorización dela Roca

2.1 La MeteorizaciónMecánica

2.2 La MeteorizaciónQuímica

3. Minerales yMeteorización:

3.1 La Sílice(Dióxido de Silicio)

3.2 Feldespato

3.3 Las Micas

4. MineralesArcillosos

4.1 EstructuraLaminar

4.2 La Caolinita

4.3 LasMontmorillonitas

4.4 Las Ilitas

4.5 Sepiolita yPoligorcita

5. Tamaño de granos

5.1 PruebaGranulométrica

1. Método deExploración:

a) Muestralavada: Por medio de perforaciones.

b) Métododel penetrometro: Durante la perforación se tiene que conocer la capacidadpermisible del suelo.

c) Pozo acielo abierto: Ensayo con calicata.

d) MétodoGeofísico: Están aquí el eléctrico y sísmico que son los que mas se usan eningeniería.

e) MétodoGravimétrico: Para fines de minería.

f) MétodoHelicoidal: Funciona en terrenos suaves como la arcilla.

2. Meteorización dela Roca:

Es lafragmentación de la masa de roca en pedazos más pequeños por procesos naturalesmecánicos y químicos.

2.1 La MeteorizaciónMecánica:

Es unacombinación de romper y moler la roca, que la reduce a pedazos mas pequeños,pero que conservan su composición mineral original.

Las causasde este fenómeno son:

a) Lacongelación de las aguas acumuladas en las grietas y poros al choque del agua.

b) Eldesgaste producido por las gravas y canto rodado que acarrean los torrentes yríos.

2.2 La MeteorizaciónQuímica:

O tambiénllamada descomposición es una alteración química de los minerales de la rocapara formar nuevos minerales que generalmente tienen propiedades físicas yquímicas completamente diferentes de los que surgen sus orígenes.

Estaalteración es causada por la reacción de los minerales con el agua, elanhídrido carbónico y el oxigeno del aire.

Los ácidosorgánicos de plantas en descomposición y las sales disueltas que se encuentranen el agua provocan el proceso que hace que los minerales solubles de la rocase disuelvan, dejando como residuo los minerales insolubles.

Estosprocesos ocurren simultáneamente, pero con diferentes intensidades que dependendel clima, la topografía y los campos de la roca original.

En generalla descomposición predomina en regiones calientes y en áreas de topografíaplana y la desintegración en regiones secas en áreas de topografía accidentada.

3. Minerales yMeteorización:

3.1 La Sílice(Dióxido de Silicio):

Es uno delos mas importantes constituyentes de muchas rocas y de la mayor parte de lossuelos.

Sepresenta en la naturaleza y en dos formas: Cristalino (Cuarzo) y amorfa(Pedernal, sílex y calcedonea).

Es inertea la meteorización química e insoluble al agua, aunque ligeramente soluble enun medio básico.

En laforma cristalina y en la mayoría de los casos de la amorfa, es dura y tenaz, nopresenta exfoliación y resiste la meteorización mecánica mejor que otrosminerales de la roca.

Se rompealgunas veces en fragmentos irregulares, angulosos y tenaces, que resisten a labraceacion.

3.2 Feldespato:

Constituyeen orden de importancia, el segundo grupo de minerales que forman la roca. Estaconsiste dos por silicato de aluminio, potasio, sodio y calcio. Son frágiles,con plano de exfoliaciones pronunciadas y se rompe fácilmente para formarpartículas prismáticas.

Son muysusceptibles a la descomposición química y la desintegración mecánica aceleraeste proceso a tal extremo que es raro encontrar fragmentos de feldespato enlos suelos de las regiones húmedas.

Losproductos de la descomposición de los feldespatos son muy variables y dependendel tipo de feldespato y las condiciones de meteorización, pero se puedeincluir en tres grupos:

a)Silicato complejo de aluminio hidratado: Constituye una familia que se llaman”Minerales Arcillosos”, que físicamente son muy diferentes de losfeldespatos de donde provienen.

b)Carbonato soluble o semisoluble de Sodio.

c) Metalessimilares y sílices: Generalmente suspensión coloidal.

3.3 Las Micas:

Constituyenuna segunda familia de silicatos minerales que carentemente contienen hierro ymagnesio además de potasio.

Laslaminas de micas son blandas y flexibles con una pronunciada exploración sesepara fácilmente y se rompe para formar laminas mas pequeñas y finas.

Ladescomposición química es similar al de los feldespatos, produciendo mineralesarcillosos, carbonato y sílice, también se forma oxido de hierro cuando la micatiene este metal.

Ladescomposición química no es tan rápida, por eso se encuentran con frecuenciaen los suelos de región húmeda. La región de minerales ferromagnesianos(incluyendo la orblenda, el olivino y piroxeno), son silicatos complejos dealuminio que contienen además hierro y magnesio, son moderadamente duros yresistentes, no tienen exfoliación pronunciada y se rompen mecánicamente enfragmentos irregulares de color oscuro.

Aldescomponerse químicamente forman oxido de hierro, minerales arcillosos y losotros productos de la descomposición de los silicatos.

Los óxidose hidróxidos de hierro se presentan en la naturaleza en diversas formascristalinas y amorfas y en ambas existe el estado ferroso y férrico que puedenestar en la roca original, pero puede ser también el producto de lameteorización de los minerales que contienen hierro, como la biotita o el grupoferro magnesiano.

Al hierrose debe en gran medida, la coloración de los materiales, desde los maticesverdosos de las formaciones de hierro ferroso profundamente sumergidas, a losrojos brillantes y purpura de los materiales férricos intensamente olvidado delos trópicos.

4. MineralesArcillosos:

Ladescomposición de los feldespatos, mica o minerales ferromagnesianos, todos loscuales son silicatos de aluminio complejo se produce de muchas maneras.

Losfactores principales son la humedad, la temperatura, ambiente oxidante oreductor y los iones presentes en solución (incluyendo los liberados pormeteorización).

La presión,el tiempo y las reacciones son varias, existen muchas formas de mineralesarcillosos con algunas semejanzas y gran diferencia

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