pavimento

APLICACIÓN DE LA DIFRACCIÓN DE RAYOS X Y MICROSCOPIA ELECTRÓNICA
PARA LA DETERMINACIÓN DE MINERALES DETECTABLES POR ESTOS
MÉTODOS EN SUELOS DERIVADOS DE CENIZAS VOLCÁNICAS.
Por:
Luis Carlos Vásquez Torres.
Ingeniero Civil. Especialista en Vías. Profesor Asociado.
luisquez@epm.net.co
Edgar Giovanny Díaz S.
Cesar Alberto Villada L.
Estudiantes Décimo Semestre de Ingeniería Civil.Universidad Nacional de Colombia - Manizales
1. INTRODUCCIÓN.
Los suelos derivados de cenizas volcánicas se presentan de forma abundante en la
zona andina colombiana, y por ello son empleados como subrasantes y suelos de
apoyo de múltiples estructuras en la región. Dichos suelos exhiben características
especiales como la susceptibilidad a los cambios de humedad, la pérdida de resistencia
y el cambiode consistencia al ser remoldeados; asimismo, presentan cambios
irreversibles en sus propiedades con el secado. Estos fenómenos han sido estudiados
profusamente por el Ingeniero Vásquez T
orres; no obstante, es necesario ampliar el
espectro de la investigación mediante tecnologías que no son de uso habitual en la
Ingeniería de Pavimentos.
Esta investigación pretende establecer lamineralogía de cinco muestras de suelos
derivados de cenizas volcánicas, clasificados mediante los criterios del Índice de
Liquidez y la Humedad Natural, implementando como herramienta principal el
Difractómetro de Rayos X (XRD) y como auxiliar el Microscopio Electrónico de Barrido
(SEM).
Las muestras se obtuvieron en el área de la ciudad de Manizales (Caldas).
2. SUELOS DERIVADOS DE CENIZA VOLCÁNICA.2.1. CARACTERÍSTICAS GENERALES.
En Colombia, los suelos derivados de cenizas volcánicas se presentan en gran parte
del territorio, en especial en la zona andina debido a la presencia de volcanes como el
Nevado del Ruiz, Cerro Bravo y Tolima (complejo Ruiz - Tolima) en el área de la
investigación.
“Bajo el nombre de suelos volcánicos se agrupa a aquellos suelos originados a
partir demateriales piroclásticos y que contienen una alta proporción de
minerales con gran afinidad por las moléculas de agua. Nombres tales como
Andosoles o Andisoles hacen referencia a suelos originados a partir de material
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volcánico. No todos los suelos desarrollados a partir de materiales volcánicos
son Andosoles o Andisoles, pero si al menos presentan ciertas propiedades
ándicas”. (Regalado,Muñoz y Hernández, 2001).
Los suelos que se desarrollan de cenizas volcánicas son especiales. La ceniza al
meteorizarse conserva mucho de la estructura suelta que tenía al ser depositada y, en
climas calientes y húmedos, desarrolla arcillas de propiedades inusuales. Esta
secuencia sigue un patrón particular, primero se forma alófana, que se decía, tenía una
estructura amorfa gelatinosa, y luego,en climas donde en el ciclo anual se presenta
una temporada caliente y seca, se forman haloisita y meta-haloisita.
Desde hace algún tiempo es conocido que ciertos suelos de origen volcánico presentan
propiedades poco comunes. Muchos de estos contienen altas humedades y sin
embargo presentan altas resistencias; algunos aparecen como granulares dando una
idea de poca cohesión, pero almanipularlos se vuelven altamente plásticos e incluso
algunos se licuan. Si se juzgara con un criterio común, la porosidad de estos suelos los
haría inadecuados en cuanto a su resistencia, sin embargo su comportamiento
demuestra lo contrario. La explicación para un comportamiento satisfactorio se debe a
que su grado de saturación es el ideal en cuanto a resistencia.
Los suelos derivados de cenizasvolcánicas presentan cambios notables en los límites
de Atterberg (según sean ensayados con o sin secado previo) y en las densidades
secas en los ensayos de compactación según se realicen de la rama húmeda a la rama
seca o viceversa.
El cambio de propiedades con la variación de humedad no es exclusivo de suelos
volcánicos, pero en ellos es mucho más notable. Los factores que directamente...