Arcillas hinchables o expansivas

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TRABAJO GEOLOGÍA
ARCILLAS HINCHABLES


ÍNDICE

1. Introducción
2. Cimentación
    2.1 naturaleza y comportamiento
    2.2 descripción
    2.3 origen
3. Predicción
4. Prevención
5. Corrección










1. Introducción

La arcilla está constituida por agregados de silicatos de aluminio hidratados, procedentes de la descomposición de minerales de aluminio. Puede tenerdiferentes coloraciones según las impurezas que contiene, siendo blanca cuando es pura. Surge de la descomposición de rocas que contienen feldespato, originada en un proceso natural que dura decenas de miles de años.
Físicamente se considera un coloide, de partículas extremadamente pequeñas y superficie lisa. El diámetro de las partículas de la arcilla es inferior a 0,002 mm. En la fracción texturalarcilla puede haber partículas no minerales, los fitolitos. Químicamente es un silicato hidratado de alúmina, cuya fórmula es: Al2O3 · 2SiO2 ·H2O.

Se caracteriza por adquirir plasticidad al ser mezclada con agua, y también sonoridad y dureza al calentarla por encima de 800 ºC. La arcilla endurecida mediante la acción del fuego fue la primera cerámica elaborada por los seres humanos, y aún es unode los materiales más baratos y de uso más amplio. Ladrillos, utensilios de cocina, objetos de arte e incluso instrumentos musicales son elaborados con arcilla. También se la utiliza en muchos procesos industriales, tales como en la elaboración de papel, producción de cemento y procesos químicos.

En este trabajo hablaremos sobre las arcillas hinchables o expansivas que se pueden clasificardentro de los llamados riesgos geológicos. Por riesgo geológico entendemos todo proceso, situación o suceso en el medio geológico, natural, inducido o mixto que puede generar un daño económico o social para alguna comunidad, y en cuya predicción, prevención o corrección han de emplearse criterios geológicos. En el caso de las arcillas hinchables el riesgo puede ser natural o inducido, y las causaspor motivos naturales son debidas a la alternancia de períodos de lluvias y sequía, y las inducidas por la sobreexplotación de acuíferos, el exceso de riego o por fugas en las cañerías.


Este tipo de riesgo se produce cuando los suelos están compuestos de ciertos materiales como arcillas, margas o limos arcillosos, aunque es frecuente también en las anhidritas, que se hidratan y convierten enyeso. El hinchamiento por hidratación y el agrietamiento por retracción en las épocas de sequía produce roturas, pérdida de asentamiento en los cimientos y muros, deterioro de los taludes, rotura de cañerías y drenajes y deformación de los pavimentos y aceras.
Los métodos de predicción se elaboran a través de la observación de señales en el terreno (barro pegajoso, grietas, huellas visibles depisadas o de neumáticos y suelos de coloración grisácea, rojiza o verdosa), del conocimiento geotécnico del suelo, del clima, de la irrigación de la vegetación, de la pendiente, del drenaje y de las construcciones.
Las medidas preventivas son de tipo estructural (que suelen ser caras) y se aplica también la ordenación del territorio con restricciones de uso en  las zonas susceptibles a este tipo deriesgo.

En concreto, una arcilla expansiva es aquella arcilla susceptible de sufrir grandes cambios de volumen, debido a las variaciones en su humedad, adquirida por capilaridad y/o infiltración.
La anulación de los efectos de una arcilla expansiva en las estructuras construidas en las áreas con arcillas expansivas es un desafío en la ingeniería geotécnica. Las arcillas se expanden con lahumedad y se contraen al secarse, formando profundas grietas. Este proceso favorece la mezcla de materiales desde horizontes más profundos, ya que al rellenarse las grietas con material externo, cuando la arcilla vuelve a hidratarse, expulsa parte del material más profundo por la falta de espacio. Este proceso repetido durante años acaba generando suelos de tipo vertisol que es aquel suelo en donde...
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