Propiedades Fsicas e Ingenieriles de los Suelos (PFIS 2013),
18 de septiembre 2013, Maestra en Ingeniera Geotcnica,
Universidad Tecnolgica de Panam, Panam
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Mineraloga de los Suelos
ING. MIJAIL BERNAL H.
Universidad Tecnolgica de Panam, Corregimiento de Ancn,
Panam
Facultad de Ingeniera Civil, Maestra en Ingeniera Geotcnica,
Grupo:1MC211
Correo Electrnico: [email protected]
En los suelos encontramos tres fases (gaseosa, lquida y slida),
las cuales interaccionan entre s,
originndose fuerzas, las cuales provocan diferentes reacciones y
enlaces en las estructuras
cristalinas de minerales que componen dichos suelos (ya sean
gruesos o finos). Es de inters
comprender con exactitud las tres fases para disminuir la
incertidumbre que involucra el estudio
de la mecnica de suelos.
La Composicin mineralgica de los suelos, determina muchos
factores de gran importancia en
la Ingeniera Geotcnica; como lo son: la forma, tamao y
propiedades de las partculas. En los
suelos gruesos la forma y el tamao controlan su comportamiento
mecnico; mientras que en los
suelos formados por minerales arcillosos (caolinitas, illitas y
momtmorillonitas) se distinguen
propiedades importantes como: actividad electroqumica, forma
(tubular, laminar, alargadas),
alta plasticidad, capacidad de reaccin con el agua y bajo
diferentes condiciones dependiendo
del arreglo de su estructura cristalina etc; lo cual hace, que
se puedan utilizar diferentes
mtodos para identificar los minerales y los enlaces formados
entre ellos, y de esta manera
comprender mejor el comportamiento de suelos arcillosos ( 25% de
fraccin fina).
Importancia de los minerales en las
propiedades fsicoquimicas de los suelos.
Los minerales que forman los suelos arcillosos poseen dos tipos
bsicos de
estructuras: el tetraedro de slice y el octaedro de almina.
Cuando se forman las
lminas repetitivas de estas estructuras, se generan fenmenos
como el
desequilibrio de cargas ocasionado por la sustitucin isomorfa o
intercambio
catinico. Una vez se producen estos desbalances, las estructuras
cristalinas
tratan de estabilizarse, ya sea: conservando la neutralidad,
disminuyendo la
repulsin entre sus iones o por empaquetamiento de tomos. Todos
estos
procesos juegan un papel de especial inters en el comportamiento
fsico-
qumico de los suelos (Estabilizacin de suelos).
Tipos de enlaces que forman la estructura
atmica de los minerales.
En los minerales que componen el suelo podemos encontrar enlaces
primarios
(figura.1) y enlaces secundarios que hacen que cada tipo de
arcilla tenga sus
propiedades bien definidas.
Propiedades Fsicas e Ingenieriles de los Suelos (PFIS 2013),
18 de septiembre 2013, Maestra en Ingeniera Geotcnica,
Universidad Tecnolgica de Panam, Panam
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Figura.1 Enlaces primarios en minerales
Entre los enlaces primarios en los suelos tenemos: covalente,
inicos y
metlicos. Los enlaces secundarios ms conocidos en los minerales
arcillosos
son: Enlace de Hidrgeno (muy fuerte comn en la caolinita),
enlaces de
potasio (aparece en las illitas) y las fuerzas de Van der Waals
(comn en las
montmorillonitas. Los cristales que forman la fase slida de los
suelos se
pueden formar por fusin y solucin.
Las estructuras cristalinas se agrupan en seis (6) sistemas,
cada uno con
ngulos y planos de falla definidos y caractersticas de simetra
diferentes.
Entre estos sistemas tenemos: sistema cbico, triclnico,
monoclnico,
hexagonal, tetragonal y ortormbico. Existen diferentes mtodos
para
determinar la estructura cristalina de minerales arcillosos, el
ms usado es la
difraccin de rayos x.
Teora de la Doble Capa Difusa e interaccin
qumica suelo-agua.
Cuando a una arcilla se la pone en contacto con agua, alrededor
de las partculas de arcilla comenzarn a flotar las molculas de agua
polarizadas, en forma conjunta con los cationes.(Introduccin a
algunas propiedades fundamentales de los suelos, Ing. Julio Roberto
Nadeo). Este fenmeno origina deficiencia
de cargas que aceleran los procesos de reaccin en las arcillas.
Entre los
mecanismos de interaccin suelo-agua tenemos: Enlaces de
hidrgeno,
hidratacin catinica, presin osmtica y atraccin dipolar; cada uno
de los
cuales afecta de diferentes maneras las propiedades
fsico-qumicas de los
suelos.
Referencias
Apuntes suministrados va Moodle por el Ing. Deeyvid O. Sez. PhD/
Profesor del Curso.
Mitchell, J. and Soga K. (2005). Fundamentals of Soil Behavior.
Third Edition, Wiley & Sons, New Jersey.
Holtz, R., Kovacs, W. y Sheahan, T. (2011). An Introduction to
Geotechnical Engineering. Second Edition,
Prentice Hall, Upper Saddle River, NJ.
Web-sites: http://www.ing.unlp.edu.ar/constr/g1/
