Arcillas

INTRODUCCIÓN


El fenómeno de la expansividad de los suelos arcillosos, al que hasta hace relativamente poco tiempo se le prestaba escasa atención en el país, ha pasado, en los últimos años, al primer plano de la actualidad geotécnica. Si este problema pasaba antes desapercibido en la mayor parte de las obras, llegando a edificarse urbanizaciones, poblados y demás construcciones sinconocimiento del mismo (incluso en los Estudios Geotécnicos pocas veces se planteaba su existencia), ahora es raro encontrar un suelo arcilloso que no se identifique como potencialmente expansivo.

Actualmente se reconocen como peligrosos para la construcción, por su potencial expansivo, hasta los suelos sobre los que se ha edificado tradicionalmente y donde no se conoce la existencia de síntomas quepuedan evidenciar la necesidad de medidas especiales. Estudios Geotécnicos recientes identifican como suelos expansivos (y, consecuentemente, recomiendan distintas medidas destinadas a contrarrestar ese efecto), por ejemplo, no sólo las arcillas gris-verdosas del antiguo Madrid (calles Embajadores, Toledo y otras), sino hasta los bien conocidos niveles superiores del «TOSCO» madrileño.

Estasconclusiones se hacen, por lo general, de acuerdo con los resultados del reconocimiento habitual del terreno, con ensayo de muestras en el laboratorio. Sin embargo, pasa desapercibido el hecho de que, en muchos casos, se trata de zonas edificadas desde hace siglos, y que sobre esos suelos se han levantado edificios y construcciones en general de todo tipo y de las más variadas características. No sehacen las debidas conclusiones del hecho de que muchos de los edificios existentes se encuentran en servicio, en buen estado de conservación, hace ya cientos de años, sin deformación ni daños que, de existir, hubiesen orientado sobre la peligrosidad del terreno a causa de sus importantes cambios de volumen.

El hecho de que un suelo arcilloso se reconozca como potencialmente expansivo por sucomposición mineralógica, granulometría, límites de consistencia, etc., sólo constituye una parte del problema, pues para que se produzca ese hinchamiento o retracción del suelo, aún tienen que coincidir numerosos factores, tanto naturales como debidos a la actividad del hombre. Todos estos factores, actuando en mayor o menor proporción, controlan el equilibrio de humedad del suelo, del que endefinitiva dependen sus cambios de volumen.


ARCILLAS EXPANSIVAS

Arcillas
Son grupos minerales definidos, como caolinita, illita y montmorillonita, donde participan estructuras octaédricas y tetraédricas. La arcilla, como el humus, posee propiedades coloidales. Las arcillas, en el sentido mineralógico, son cristales microscópicos cuyos átomos están dispuestos en planos.
Al interior de una tramade átomos de oxígeno, cuyas esferas iónicas son voluminosas, se encuentran cationes de sílice (Si) y aluminio (Al). Si el volumen lo permite, cationes de hierro (Fe), magnesio (Mg), calcio (Ca) o potasio (K) reemplazan al sílice (Si) y al aluminio (Al).
Las arcillas tienen una capacidad de intercambio iónico grande. Otros iones diferentes a los enunciados pueden completar las capas y unirlas, ytambién, las cargas eléctricas libres pueden ser equilibradas por iones intercambiables.

Tipos de Arcillas
Caolinitas: Principal grupo de arcillas que presenta baja capacidad de intercambio, 10 – 12 me (miliequivalentes) cada 100 gr, y con dos capas de cationes, las llamadas arcillas 1:1 (capa tetraédrica más capa octaédrica de alúmina hidratada). El arreglo, que serepite indefinidamente da unacarga eléctrica neutra delmineral caolinita, cuya estructura no es expansiva, por no admitir agua en sus retículos. Estas arcillas son moderadamente plásticas, de mayor permeabilidad y mayor fricción interna. Del grupo son: HALOISITA, CAOLINITA (por definición), ENDELLITA, DICKITA, ALOFANO, NACRITA Y ANAUXITA. La haloisita, aunque tiene la misma fórmula del caolín, contiene moléculas extra...