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8/10/2019 arcilla fgg

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UNIVERSIDAD PERUANA UNIN

FACULTAD DE INGENIERA Y ARQUITECTURA

E.A.P. Ingeniera Civil

MONOGRAFA

Las Arcillas

Monografa presentada en cumplimiento parcial de la asignatura de Tecnologa deMateriales

Autores

Alumnos: Yesica Nelida Sucasaire Supo

Jorge Luis Supo Chura

Profesor:

Ing.Edwin Callacondo Limachi

Juliaca, Noviembre 2014


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Indic

Resumen .............................................................................................................................. 2Palabras Claves .................................................................................................................... 3

Introduccin ......................................................................................................................... 4Objetivos .............................................................................................................................. 51. Las Arcillas ...................................................................................................................... 61.1. Breve resea histrica de la Arcilla .............................................................................. 61.2. Las Diez mega construcciones, utilizando la Arcilla .................................................. 61.2.10 Pueblo Taos (Mxico) ............................................................................................ 121.2.1Shibam (Yemen) .......................................................................................................... 61.2.2. Ait Benhaddou (Marruecos) ...................................................................................... 71.2.3. Gran mezquita de Djenne (Mali) ............................................................................... 81.2.4. Oasis Siwa ................................................................................................................. 81.2.5. Gran mezquita Bobo Dioulasso (Burkina Faso) ........................................................ 9

1.2.6. Chan Chan (Per) .................................................................................................... 101.2.7. Muro de Khiva (Uzbekistan) ................................................................................... 101.2.8.Mezquita Djinguereber (Mali) .................................................................................. 111.2.9. Arg-e Bam (Irn) ..................................................................................................... 111.3.Definiciones de las arcillas .......................................................................................... 131.4. Importancia de la arcilla para la Ingeniera Civil ....................................................... 141.5. Trminos: .................................................................................................................... 142.Origen de las arcillas ...................................................................................................... 163. Obtencin de la arcilla ................................................................................................... 174. Propiedades de las arcillas ............................................................................................. 194.1.Fsicas y qumicas ........................................................................................................ 19

4.2. Anlisis qumico de la arcilla ..................................................................................... 214.3. Cristaloqumica de las arcillas .................................................................................... 215. Estructura de la arcilla ................................................................................................... 226. Clasificacin de las Arcillas .......................................................................................... 236.1. Por su forma Laminar ................................................................................................ 236.1.1. Caolinitas ................................................................................................................. 236.1.2. Ilita ........................................................................................................................... 246.1.3. Clorita ...................................................................................................................... 246.1.4. Pirofilita ................................................................................................................... 246.2.1. Arcillas primarias o residuales ................................................................................ 256.2.2. Arcillas secundarias ................................................................................................. 256.2Tipos de Arcilla ............................................................................................................ 257.1.Construccin ................................................................................................................ 267.2. Otros fines .................................................................................................................. 277.Aplicacin de la arcilla ................................................................................................... 268. Importancia de la arcilla en el Per ............................................................................... 288.1. Principales Rocas y Minerales industriales ............................................................... 288.2.Clasificacion de la Rocas y Minerales segn su propiedad Qimica ............................ 28Conclusion ........................................................................................................................ 29Referencias ........................................................................................................................ 30


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Resumen

La presente monografa se centra en el estudio de investigacin de las arcillas

desde su historia ms antigua, hasta lo ms complejo. En la historia tiene una antigedadde miles de aos; la arcilla tiene como componente ms importante el silicatos de

aluminio hidratado y sus caractersticas ms sobresalientes es la plasticidad y la dureza;

el tamao de dimetro de las arcillas deben ser menores del 0.002 mm segn los sistemas

(INV, ASTM, SUCS y la AASHTO) de clasificacin el tamao puede variar. Los

diferentes tipos de arcilla presentan propiedades fsicas y qumicas te darn a conocer el

comportamiento y el intercambio de cationes por presencia de lquido en las arcillas. La

clasificacin de las arcillas te muestran lo iguales que pueden ser pero varan en su

composicin mineraloga, las utilidades de las arcilla se dan para la construccin y

tambin con fines industriales estas pueden presentar ventajas y desventajas.


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Palabras Claves

Historia de la arcilla

Propiedades fsica

Propiedades qumicas Feldespatos

Dimetro de la arcilla

Silicato de aluminio hidratado

Intercambio de cationes

Utilidad: constructiva e industrial

Composicin

Clasificacin

Tipos de arcillas

Materiales de construccin Geotecnia

Geologa


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Introduccin

El presente trabajo de monografa, tiene por finalidad la investigacin que hizo

referente a la arcilla. La arcilla tiene varios significados, de alguna manera todos lo

utilizamos de diferente manera porque su utilidad de la arcilla puede empezar de lo ms

sencillo a lo ms complejo. Pero entonces la arcilla es un material muy utilizado por la

humanidad.

La arcilla se habra formado a partir del desgaste de las rocas, especialmente las

compuestas por silicato y feldespato, sumando factores como presin tectnica, sismos,

erosin, etc. Se considera fsicamente como un coloide, por su composicin de partculas

tan pequeas y de superficie lisa. Se puede encontrar en diversas coloraciones debido a

impurezas minerales, pero es blanca en su estado puro.

La arcilla depende de un carcter geotcnico, geolgico y mineralgico esto

consiste en la determinacin de su historia, definicin, propiedades, estructura, etc. Las

arcillas pueden resistir temperaturas altas sin mostrar cambios; es importante saber quecada tipo de arcilla tiene distintas temperaturas de coccin. Adems, segn el tipo de

arcilla, presentan porosidad; a menor temperatura de coccin, mayor porosidad y mayor

absorcin. Esto permite a identificar las arcillas existentes en el medio geogrfico y la

estructura interna de la Tierra y todas sus vertientes.

Se da como estudio central, a las arcillas como material para la construccinporque como estudiantes de la carrera de Ingeniera Civil, nuestra prioridad es tener el

conocimiento del comportamiento de la arcilla en el campo de la construccin Civil. Por

tanto este estudio realizado nos bridara una mejor comprensin respecto a las arcillas.


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Objetivos

Objetivo general

La importancia de la arcilla para la Ingeniera Civil.

Objetivos especficos

Aprender el comportamiento de la arcilla frente a sus propiedades.

Como se clasifican las arcillas.

Que importante puede ser la plasticidad en la arcilla.

Como es su aplicacin en la construccin y la industria.

La arcilla es buena para la construccin.

El Per est en condiciones de exportar la arcilla.

Determinar bien la clasificacin de la arcilla


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1. Las Arcillas

1.1. Breve resea histrica de la Arcilla

La arcilla fue descubierta por la humanidad hace miles aos a.C. por tanto

se puede decir que la arcilla tiene muchos aos de vida se podra decir desde el

paleoltico, para satisfacer las necesidades humanas. Todo comienza desde la

utilizacin en la prehistoria, desde que los hombres primitivos decidieron juntarse

en asentamientos permanentes para fines constructivos y hacer el tapial y el

adobe, tambin en la antigedad lo utilizaban como un soporte para las escrituras

cuneiformes (Mesopotamia-Sumerios), la arcilla contribuyo mucho al desarrollo,

como los objetos de arte (cermica, vasijas, instrumentos musicales, etc.).

La arcilla trascendi muchas fronteras y se construyeron civilizaciones

enteras por sus propiedades en la construccin, por ser un material trabajable, por

su abundancia y simpleza de manufactura; lo que se quiere demostrar, es que la

arcilla es un material constructivo muy antiguo. En la edad moderna, se ha

estimado que entre un tercio y la mitad de la poblacin del mundo vive en casas

hechas de tierra. En el Yemen (frica), hoy en da sigue habiendo edificios de

ms de 12 pisos de altura, hechos de arcilla no cocida. En Taos, New Mxico

(EEUU) hay edificaciones de ms de 900 aos que an se estn utilizando. La

Alhambra de Granada est construida con tierra.

1.2. Las Diez mega construcciones, utilizando la Arcilla

1.2.1Shibam (Yemen)

Shibam,en rabe es una ciudad de Yemen, situada en la Gobernacin de

Hadramaut y poblada por unos 7.000 habitantes. Existen datos de su

existencia desde el siglo II a.C. Fue en numerosas ocasiones la capital del

reino de Hadramaut.Su arquitectura con edificios de varios pisos, de ladrillos

de tierra, separados por un laberinto de callejones estrechos, le vale el


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sobrenombre de Manhattan del desierto o "la ms antigua ciudad de

rascacielos del mundo". El mtodo de construccin de los edificios en tierra

cruda es ancestral, siendo los ms antiguos que se conservan del siglo XVI.

1.2.2. Ait Benhaddou (Marruecos)

Uno de los atractivos tursticos ms importantes de Marruecos, Ouarzazate

es un lugar con aspecto increble, con su arcilla hecha kasbahs, parece como si

se tratara de un set de filmacin. De hecho es posible que ya han visto

Ouarzazate en tantas pelculas se han hecho all (Lawrence de Arabia, StarWars y Gladiador por nombrar algunas). Est ubicada en el borde del desierto

del Sahara, Ouarzazate es un punto de parada popular para los viajeros hacia y

desdeotros destinos.

Figura 1- ciudad de Shibam(Angelone 2007)

Figura 2- ciudad de

Marruecos (Angelone 2007)


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1.2.3. Gran mezquita de Djenne (Mali)

La Gran Mezquita de Djenn es el mayor edificio sagrado hecho de barro delmundo, y tambin el mayor hecho de estematerial de una sola pieza (vase

Bam) con una superficie de 7575m (5 625m) y est considerada una cumbre

de la arquitectura sudanesa-saheliana. La mezquita est en el centro de la

pequea ciudad de Djenn, Mal, en el delta interior del ro Nger. Es uno de

los monumentos ms conocidos de frica y desde 1988 est considerada,

junto con el casco antiguo de Djenn, Patrimonio de la Humanidad por la

Unesco.

1.2.4. Oasis Siwa

Siwa o Siwah es una ciudad en el oeste de Egipto, localizado cerca de un

oasis homnimo, entre la Depresin de Qattara y el Mar de Arena egipcio, en

el Desierto de Libia, aproximadamente a 50 km al este de la frontera conLibia, y a 560 km de El Cairo. De unos 80 km de longitud y 20 km de

anchura, es una de las regiones ms aisladas de Egipto, con cerca de 23.000

habitantes, la mayora hablantes de una lengua bereber o tamazight propia,

llamada siwi o tasiwit.

Figura 3- ciudad de Djenn(Angelone 2007)


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1.2.5. Gran mezquita Bobo Dioulasso (Burkina Faso)

Bobo-Dioulasso (435.000 habitantes) es la segunda ciudad en importancia

de Burkina Faso, despus de la capital, Uagadug. Est construida por ambas

partes del ro Oue, que da su nombre a la provincia. Se encuentra unos 310 kmal suroeste de la capital, y es un centro comercial e industrial con molinos de

cacahuete (man), fbricas de jabn, despepitadoras de algodn y fbricas de

telas.

Figura 4- Pas de Egipto

(Angelone 2007)

Figura 5ciudad de BoboDioulasso (Angelone 2007)


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1.2.6. Chan Chan (Per)

Chan Chan (del quingnam Chan-Chan, "Sol resplandeciente") es unaciudad precolombina de adobe, construida en la costa norte del Per por los

chimes.Es la ciudad construida en adobe ms grande de Amrica Latina y la

segunda en el mundo. Se ubica al noroeste del rea metropolitana de Trujillo

entre los distritos de Trujillo y Huanchaco. Fue declarada como Patrimonio de

laHumanidad por la Unesco en 1986 e incluida en la Lista del Patrimonio de

la Humanidad en peligro en el mismo ao.

1.2.7. Muro de Khiva (Uzbekistan)

El ms asombroso representante de la belleza Arabica, el antiguo muro de

Khiva. Segn la leyenda, Jiva fue fundada en el lugar en el que Sem (el hijo

de No) cav los pozos Keivah. Jiva fue, hasta principios del siglo XX, lacapital de Corasmia (que fue un reino vasallo del Imperio persa).La regin,

particularmente rida, desarroll un complejosistema de irrigacin a partir del

II milenio a. C. y fue ocupada por diferentes conquistadores: persas, griegos,

rabes, mongoles y uzbecos.Khiva o Jiva es un genial ejemplo de las murallas

medievales de Oriente Medio. Sus espectaculares muralllas de protegan un

antiguo oasis en el desierto, pues laimportancia del agua era (y es) suprema.

Figura 6 - Pas de Per(Angelone 2007)


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1.2.8.Mezquita Djinguereber (Mali)

La Mezquita de Djingareybero Djinguereber (Masjid) de Tombuct es un

famoso centro de aprendizaje de Mal, construido en 1327. Su diseo est

acreditado al arquitecto granadino Abu Haq Es Saheli que fue pagado con 200

kg (40.000 mithqals) de oro por el Mansa (emperador de Mal)Musa.

1.2.9. Arg-e Bam (Irn)

Arg- Bam,era la mayor construccin de adobe del mundo. Se encontraba

en Bam, una ciudad de la provincia de Kermn, en el sudeste de Irn. Junto

con sus alrededores est considerada por la Unesco Patrimonio de la

Figura 7Muro de Khiva(Angelone 2007)

Figura 8ciudad de Mali(Angelone 2007)


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1.3. Definiciones de las arcillas

Nitzkin (2013) indica que la arcilla es el producto del desgaste qumico de

feldespato, uno de los minerales ms comunes en la corteza de la tierra. Las

molculas de la arcilla son planas, como platos. As, cuando se adhieren entre s,

forman copos ms largos (aunque an microscpicos). Tambin combinan con

el agua. Tiende a ser maleable cuando est mojada, y dura y quebradiza cuando

est seca. Hay muchas clases de arcilla, cada una con caractersticas ligeramente

variadas. Algunas combinan con xidos minerales y pueden adquirir un arco iris

de colores. Para la construccin su caracterstica ms interesante es la adherencia.

Es el pegamento de la mezcla.

La arcilla es una roca sedimentaria que se encuentra en el suelo, la cual

comprende silicatos de aluminio hidratado y feldespatos; est formada por

minerales finamente divididos, dispuestos en petrogrfico, mineralgicos y

granulomtricos. El grano de las arcillas es menor que 0.002mm, tambinpresenta caractersticas como la plasticidad y dureza, su composicin qumica est

caracterizada por la presencia de Si, Al y H2O, junto a cantidades variables de

Mg, Mn, Fe, Ca, Na y K, principalmente.

Reyes (2000) afirma que la palabra arcilla proviene del latn argilla y esta

del griego argos o argilos por el color blanco del material usado en la cermica. Si

nos remontamos a la creacin del hombre desde el punto de vista religioso,encontramos en la Biblia, gnesis 2, segundo relato de la creacin: \Entonces

Yave formo al hombre con polvo de la tierra y soplo en su nariz aliento de vida. . .

conbase en lo anterior Dios hizo al primer hombre a Adn de barro tomado de la

tierra, lo cual nos habla de lo antiguo de la existencia de las arcillas.


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1.4. Importancia de la arcilla para la Ingeniera Civil

Las arcillas son probablemente, los materiales geolgicos mscontradictorios desde el punto de vista de su utilidad en Ingeniera Civil. Son

fuente inagotable de problemas de estabilidad en buen nmero de obras, pero

constituyen por s mismas un material de valiosas propiedades ingenieriles. Por

otro lado, durante los ltimos aos, las arcillas han cobrado un inters especial en

la medida que constituyen potenciales emplazamientos de repositorios de residuos

nucleares de alta actividad o se considera su empleo en las barreras de ingeniera

previstas para retardar o evitar la migracin de radio nucledos y su interaccin

con la biosfera.

Para la mayor parte de actuaciones sobre el terreno, las propiedades que

determinan el comportamiento de un suelo pueden determinarse a partir de

ensayos estandarizados de laboratorio ms o menos laboriosos. La mayor parte de

estos ensayos se ocupan de la evaluacin de parmetros tales como el contenido

de humedad, permeabilidad, porosidad, densidad, forma y tamao de las

partculas (granulometra), estructura, plasticidad, capacidad de hinchamiento, etc.

Sin embargo, hay situaciones en las que es importante comprender por qu un

suelo se comporta de la manera que lo hace antes de poder aplicar una solucin

geotcnica adecuada a un problema. Para ello es necesario conocer el suelo no

slo desde el punto de vista macro estructural sino tambin del micro estructural,

esto es, su mineraloga, composicin y las interacciones con los fluidos de su

entorno, principalmente agua.

1.5. Trminos:

a. Mineralgico: Es un material filosilicato, cuyas propiedades fsico qumica

dependen de su estructura y de su tamao de grano, muy fino inferior a los

0.002mm


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b. Petrolgico: Pertenece a los grupos de rocas sedimentarias, y engloba a los

casos de origen detrtico.

c. Sedimentolgico: Es un arcilla de termino granulomtrico que abarca los

sedimentos con un tamao de grano a 0.002mm.

d. Cermica: Material natural que cuando se mezcla con agua en la cantidad

adecuada se convierte en una pasta plstica.


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2. Origen de las arcillas

Las arcillas se originan de diferentes formas, su gnesis principal se debe a

procesos de meteorizacin. Las arcillas pueden ser transformadas en otras arcillas,

algunas son producidas por procesos hidrotermales (interacciones agua-roca a

temperaturas 100 a 250 C). Este tipo de alteracin nos da una gran proporcin de

arcillas, utilizadas en diferentes procesos industriales. La fraccin mineral de los

suelos procede de la transformacin de la roca madre, que sufre un doble proceso:

a. la degradacin fsica y mecnica

b. la alteracin qumica, que provoca la transformacin de los Minerales primarios en

secundarios (principalmente arcillas).

Rodrguez (2002) deduce que la hidrolisis, es la forma predominante de

alteracin de las rocas y por diversos mecanismos da lugar a la formacin o

transformacin de arcillas. Existen dos tipos de alteracin: la geoqumica, que

propicia la liberacin de los constituyentes de los minerales (slice, aluminio, hierro,

bases, etc.) que ocurre principalmente en los climas tropicales y la alteracin

bioqumica, caracterstica de los climas templados que conserva en mayor o menor

proporcin la estructura cristalina inicial.


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3. Obtencin de la arcilla

Las arcillas se producen por la descomposicin de rocas silcicas, feldespatos de

las rocas gneas, las mismas que tienen xido de hierro, feldespato (sodio, potasio y

calcio) y cuarzo. El sistema de explotacin que se utiliza es el de cielo abierto, por el

mtodo de banco nico. Este mtodo es el que ms de adecua a las caractersticas

geolgicas y estructurales del yacimiento arcilloso.

La arcilla se extrae a menudo a cielo abierto, pero otras veces se extrae de minassubterrneas. En los yacimientos a cielo abierto, el mtodo de extraccin depende de

la calidad del material y la profundidad del depsito; algunas veces se requiere el uso

de herramientas neumticas manuales, pero, siempre que sea posible, la mina debe

estar mecanizada, utilizndose excavadoras, palas mecnicas, cortadoras de arcillas,

mquinas dragadoras de profundidad, etc.

La arcilla se saca a la superficie con camiones o transportndola por cable. Una

vez en la superficie, puede someterse a un proceso preliminar antes de su expedicin

(secado, triturado, amasado, mezclado, etc.) o venderse tal cual. En ocasiones, como

ocurre en muchas fbricas de ladrillos, el yacimiento de arcilla est situado junto a la

fbrica donde se elaboran los productos terminados. La explotacin se inicia desde la

parte superior, descapotando el poco estril, que se encuentra sobre los estratos

arcillosos y se contina hasta encontrar la parte superior del estrato arcilloso.

La potencia del recubrimiento a remover vara de unos yacimientos a otros, pero,

generalmente, en la mayor parte de las explotaciones son inferiores a los 15 m, se

procede a la extraccin mediante potentes cargadores frontales, separando

previamente las impurezas, tierras vegetales y evitando la contaminacin con otro

tipo de arcillas no deseadas como la aparicin de cualquier vestigio decarbonato de

calcio, enemigo terrible de la obra cocida ya que produce las temibles eflorescencias.


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Una vez extradas se transportan a fbrica mediante camiones voladores. El procesado

industrial del producto de cantera es generalmente sencillo, reducindose a un

machaqueo previo y eliminacin de la humedad y finalmente, a una molienda hasta

los tamaos de partcula deseados. La temperatura de secado depende de la utilizacin

posterior.


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4. Propiedades de las arcillas

4.1. Fsicas y qumicas

a. Tamao:Su extremadamente pequeo tamao de partcula (inferior a 2 mm)

pedruscos > 256 mm

guijarros 64 a 256 mm

grava 4 a 64 mm

gravilla 2 a 4 mm

arena gruesa 1 a 2 mm

arena 0.2 a 2 mm

arena fina 0.02 a 0.2 mm

limo 0.002 a 0.02 mm

arcilla < 0.002 mm

b. Capacidad de absorcin: De la arcilla se da por la textura que pueda presentar

la superficie especfica y la porosidad, tambin su aplicacin se da en la zona de

absorcin, que puede adsorber cualquier producto lquido y este proceso se le

conoce como la retencin de capilaridad.

c. Hidratacin e hinchamiento: La hidratacin y deshidratacin del espacio de

su interlaminar, ocurren con independencia de tipo catin de cambio presente y

est ligado a la naturaleza del catin interlaminar. La absorcin de agua o

cualquier lquido tiene la consecuencia la separacin de las lminas y entonces se

produce el hinchamiento.

d. Plasticidad: Una de las caractersticas de la arcilla es la plasticidad, esta

propiedad se debe por la presencia de agua en las partculas laminares,

produciendo una lubricacin a la arcilla y facilita el deslizamiento de partculas,

esto da lugar al hinchamiento de sus lminas. El comportamiento de la arcillapuede tomar solido semislido, plstico y semilquido o viscoso, en la

Tabla 1- medida de laarcilla

Fuente: Fernndez


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granulometra en lmite lquido y el ndice de plasticidad, nos nuestra su

naturaleza y la calidad de la arcilla.

e. Porosidad: La arcilla presenta porosidad por su propiedad que es la de

absorcin que da origen al hinchamiento y plasticidad de sus caractersticas

qumicas que actan frente al agua o tal vez otro lquido.

f. Color: E l color de arcilla determinar sus componentes que puedan presentar

juntamente con sus caractersticas; entre ellas las ms conocidas por su color es la

arcilla blanda que contiene caoln, la arcilla roja que contiene hiero, la arcilla

amarilla contiene hierro y potasio, y la arcilla verde contiene xido de fierroferroso y magnesio.

g. La adsorcin: L a arcilla puede presentar adsorcin por la interaccin de tipo

qumico entre el adsorbente, y el lquido o gas adsorbido. Este proceso se le

conoce como el adsorbato, la adsorcin es expresada en porcentajes de adsorbato

con respecto a la masa y depende de cado tipo de sustancia que pude presentar las

diferentes arcillas.

h. Tixotropa: Se define como el fenmeno consistente en la perdida de

resistencia de un coloide, al amasarlo, y su posterior recuperacin con el tiempo.

Las arcillas tixotrpicas cuando son amasadas se convierten en un verdadero

lquido. Si a continuacin, se las deja en reposo recuperan la cola cohesin, as

como el comportamiento slido.

Figuraestructura deadsorcin (Angelone2007)


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4.2. Anlisis qumico de la arcilla

4.3. Cristaloqumica de las arcillas

La cristaloqumica es la parte de la mineraloga que se encarga de

relacionar la estructura cristalina de los minerales con la composicin qumica que

estos poseen y las propiedades que de ello se derivan.

Las arcillas pertenecen a una clase particular de minerales denominados

silicatos. Los silicatos son, desde un punto de vista prctico, el conjunto de

minerales de mayor importancia de la naturaleza puesto que constituyen el 25 %

de los minerales conocidos y cerca del 40 % de los ms corrientes. Si se hace un

promedio del porcentaje en peso de los principales elementos de la corteza

terrestre vemos que el 46.6 % es oxgeno, el 27.72 % silicio, el 8.13 % aluminio,

el 5.0 % hierro, el 3.63 % calcio, el 2.83 % sodio, el 2.59 % potasio y el 2.09 %

magnesio, es decir que las arcillas estn hechas de los mismos elementos

qumicos que la propia corteza terrestre. Ello es lgico pues las arcillas no son

ms que una de las etapas en el devenir de los elementos a lo largo de los ciclos

geolgicos.

Tabla 2-analisis quimico dela arcilla

Fuente: Tabernero(2012)


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5. Estructura de la arcilla

Si volvemos sobre la composicin media de la corteza terrestre vemos que laslice (SiO2) da cuenta del 60% del material. La slice pura es una mnima parte de esa

cantidad (el cuarzo y los minerales relacionados), sin embargo, el silicio da origen a

la extensa familia de los silicatos que representan ms del 95% en peso de la corteza

terrestre. La arcilla tambin es un silicato o, ms concretamente, un silicato de

aluminio hidratado. Tambin, dentro de la familia de los silicatos, la arcilla se

clasifica en el grupo de los filosilicatos o silicatos laminares.

El silicio, colocado bajo el carbono en la tabla peridica, es un elemento

importante. Si el carbono, gracias a la facilidad que tiene para unirse consigo mismo y

con otros elementos da lugar a toda la qumica orgnica y hace posible la vida, el

silicio tiene una funcin similar dentro de la qumica inorgnica. Sin embargo, el

silicio no se une consigo mismo sino con el oxgeno, de manera que la unidad

estructural bsica de los silicatos es el tetraedro, formado por un tomo de silicio y

cuatro de oxgeno, con el silicio en el centro y los tomos de oxgeno en los vrtices

del tetraedro, como vemos en la imagen inferior.

Figura 12- Estructurade la Arcilla (Tabernero

2012)


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6. Clasificacin de las Arcillas

Ruiz (2010) seala que la arcilla est constituida principalmente por silicatos de

aluminio hidratado. Estos suelos cuando estn hmedos o mojados resultan

pegajosos. Pero cuando estn secos es muy finas y suaves, adems de moldeable.

Cabe mencionar que este tipo de suelos presentan una textura fina, con un alto

predomino de arcillas (45% de arcillas, 30% limo y 25% de arena). Las arcillas son

probablemente, los materiales geolgicos ms contradictorios desde el punto de vista

de su utilidad en ingeniera civil, son fuentes inagotables de problemas de estabilidaden buen nmero de obras pero se constituyen por si mismas un material de valiosa

propiedad ingenieriles. Por otro lado, durante los ltimos aos, las arcillas han dado

un inters especial en la medida que constituyan potenciales emplazamientos de

repositorios de residuos nucleares de alta actividad o se considera su empleo en las

barreras de ingeniera prevista para retardar o evitar la migracin de radionclidos y

su integracin con la biosfera.

6.1. Por su forma Laminar

La mayora de las arcillas se encuentran formadas por placas o laminas dispuestas

cara a cara, una placa individual est compuesta por tomos dispuestos de una forma

tetradrica u octadrica

6.1.1. Caolinitas

Es una arcilla blanca muy pura que se utiliza para la fabricacin de

porcelanas y de aprestos para almidonar. Tambin es utilizada en ciertos

medicamentos y como agente adsorbente. Conserva su color blanco durante la

coccin. Su frmula es Al2 Si2 O5(OH)4 conocido como (disilicato alumnico


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dihidratado). Es se caracteriza por la descomposicin de feldespato y otros

silicatos de aluminio.

6.1.2. Ilita

Es un mineral de los silicatos. La ilita es un filosilicato o silicato laminar.

La frmula qumica es (K H3 O) (Al Mg Fe)2 (Si Al)4. Conforma parte de los

minerales y se parece a una mica de muscovita. La ilita es abundante y se

encuentra en los depsitos arcillosos marinos de carcter sedimentario. La

ilita es un producto de la alteracin o meteorizacin de la muscovita y elfeldespato en ambiente de meteorizacin hdrica y trmica. Es comn en

sedimentos, suelos, rocas arcillosas sedimentarias, y en roca metamrfica.

6.1.3. Clorita

Los parmetros cristaloqumicas del espacio basal de la clorita se empleacomo una medida emprica del grado de sustitucin de Si por Al en la capa

tetradrica. Dicha sustitucin genera la carga negativa en la estructura, que a

su vez provoca la atraccin electrosttica entre capas. A medida que aumenta

el grado de sustitucin Si por Al hay una mayor atraccin y no como

consecuencia, el valor del espacio disminuye.

6.1.4. Pirofilita

La pirofilita fue considerada durante mucho tiempo como un mineral

esencialmente hidrotermal, aunque actualmente est ampliamente

documentada su aparicin durante el metamorfismo regional incipiente

El campo de estabilidad de la pirofilita respecto a la temperatura es

bastante reducido y depende en gran medida de la presin de agua, aunque


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dicho campo es sensiblemente ms amplio en lo que respecta a la presin.

Este mineral, no demasiado frecuente, puede ser considerado como un

indicador de la anquizona, o zona de transicin entre diagnesis y

metamorfismo de bajo grado (Frey, 1987). No obstante, para estimar el grado

de evolucin de los materiales en que aparece, es necesario combinar la

presencia de este mineral con la de otras fases, o con datos relativos a la

cristalinidad de ilitas y cloritas.

6.2Tipos de Arcilla

Los distintos tipos de arcilla se caracteriza segn su naturaleza se consideran:

6.2.1. Arcillas primarias o residuales:

Son las formadas en el lugar de sus rocas madres y no han sido por tantotransportadas por el agua, el viento o el glaciar. Estas tienden a ser de grano

grueso y relativamente no plsticas. Cuando han sido limpiadas de fragmentos de

roca, son relativamente puras, blancas y libres de contaminacin con materiales

arcillosos. La mayora de los caolines son arcillas primarias.

6.2.2. Arcillas secundarias:

Son las que han sido desplazadas del lugar de las rocas madres originales.

Aunque el agua es el agente ms corriente de transporte, el viento y los glaciares

pueden tambin transportar arcilla. stas son mucho ms corrientes que las

anteriores y tienen una constitucin ms compleja debido a que estn compuestas

por material procedente de distintas fuentes: hierro, cuarzo, mica, materias

carbonosas y otras impurezas.


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7. Aplicacin de la arcilla

7.1. Construccin

Aplicacin Imagen

Loseta

Tejas

Tubos

Baldosas

Mortero

Aditivos

Cemento


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7.2. Otros fines


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8. Importancia de la arcilla en el Per

A la republica nacional del Per, del sector de energas y minas, junto al instituto

geolgico minero y metalrgico. La importancia de la informacin de las rocas y

minerales industriales (RMI) en el Per.

La (RMI) que existe en el Per define que existe una interesante potencial de

diversas rocas y minerales industriales (RMI), factor que actualmente ha colocado al

Per como un pas interesante para la inversin.

8.1. Principales Rocas y Minerales industriales

a.

Andalucab. Arcilla

c. ridos

d. Azufre

e. Feldespatos

f. Fluorita

g. Fosfatos

h. etc.

8.2.Clasificacion de la Rocas y Minerales segn su propiedad Qimica

Tabla 3- Anlisis qumico de la Arcilla Fuente: Villavicencio (2012)


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Conclusin

la arcilla en la ingeniera civil es muy importante porque es un material geolgicoms utilizado desde esta rea. Por tanto puede presentar ventajas (materiales para

la construccin) y desventajas (al momento de hacer una construccin, la arcillatiene un comportamiento diferente en estado seco o plstico por presencia delquido). Entonces la arcilla en el campo de la Ingeniera Civil es muy importante.

Las propiedades que presenta la arcilla son de carcter fsico y qumico por tantose define por su color, textura, plasticidad, hinchamiento, etc. Mientras en la partequmica la mayora de sus partculas estn compuestas de feldespatos.

Las arcillas se clasifican segn su tipo de roca al cual pertenece la mayora

pertenece a la familia sedimentaria que se define que son muy antiguas peroalgunas pueden ser metamrficas.

Una de las caractersticas principales de la arcilla es la plasticidad, de laplasticidad parte todas las vertientes a su comportamiento frente al agua ocualquier lquido, se puede analizar del cambio catinico que presenta la arcilla.

Su aplicacin tanto en el campo de la construccin y la industria presentan granvariedad que brinda satisfacer las necesidades humanas.

Segn la (RMI) el Per es rico en diferentes tipos de Rocas y Minerales por tantocon un estudio cuantioso acerca de cuanta arcilla presenta el Per, Tal vez enalgunos aos pueda exportar a los dems pases.

La clasificacin segn el campo de investigacin tienden a cambiar por ejemplopara la cermica, define diferente su clasificacin en cuanto a las arcillas.


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Referencias

EMILIA GARCIA ROMERO. Arcillas: propiedades y Usos Universidad

Complutense (Madrid)

FERNANDEZ JOSE MARIA.1993. Arcillas en el transito Diagnesis-Ciencias

Geolgicas. (Madrid).

TABERNERO VANESSA. 2012. Las arcillas. (Ecocampus).

RUCKS L.2004. Propiedades fsicas del suelo. (Uruguay).

ANGELONE SILVIA. 2007. Geologa y Geotcnica. 2da edicin

RODOEES DANIEL.1990.Arcilla y vidriado para el ceramista. Ediciones

CEAC. Barcelona.

DIAS RODRIGRES L.A. y TORRECILLAS R.2002.Arcillas cermicas: una

revisin de sus distintos tipos, significados y aplicaciones.

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