arcillas expansivas
Páginas: 8 (1898 palabras)
Publicado: 3 de junio de 2013
Consulta de química
Arcillas expansivas y cerámicas en el Ecuador
Una problemática relevante y a tener en cuenta en nuestro país, es la presencia de suelos arcillosos expansivos, cuya principal característica es la de producir movimientos como consecuencia de hinchamientos y retracciones del subsuelo sobre el cual apoya la cimentación, debidos a cambios de humedad y que provocan en lamayoría de los casos daños estructurales importantes.
Arcillas expansivas: Naturaleza y comportamiento
Como introducción para el estudio de las patologías producidas por arcillas expansivas, es importante conocer su origen, naturaleza y base por tanto de estudio para su comportamiento frente a los cambios de humedad.
Las arcillas expansivas, pertenecen a un grupo mineralógico muy amplio demateriales de naturaleza química silícea denominados silicatos. Dentro de estos, en función de la distribución de los tetraedros de SiO44- (figura 1) se clasifican sistemáticamente dentro de los Filosilicatos o silicatos laminares. Así, a grandes rasgos y en función del tipo de arcilla, entre lámina y lámina, se emplazarán en mayor o menor medida las moléculas de agua que producirán el hinchamientoFigura 1. Estructura química general de las arcillas.
Las arcillas provienen de la alteración físico-química por acción principalmente del agua, de minerales que forman parte de otras rocas preexistentes, en función de que roca se altera y en que grado, se originan una serie de minerales denominados “minerales de la arcilla”.
Los materiales arcillosos que son susceptibles de sufrirhinchamiento o procesos de expansividad, que permiten una entrada muy grande de agua entre las láminas de su estructura, son principalmente los pertenecientes al grupo de las esmectitas (figura 2). Como apunte, indicar que cuando el catión interlaminar es el sodio, las esmectitas tienen una gran capacidad de hinchamiento, pudiendo llegar a producirse la completa disociación o separación de las láminas,teniendo como resultado un alto grado de dispersión y un máximo desarrollo de propiedades coloidales, que dan lugar a propiedades especiales como las de los lodos estabilizadores tixotrópicos o bentonitas. Si por el contrario, tienen Ca o Mg como cationes de cambio su capacidad de hinchamiento será mucho más reducida.
Figura 2. Grupo de las esmectitas.
Propiedades de las arcillas
Desde elpunto de vista geotécnico, los suelos plásticos o arcillosos, son aquellos capaces de deformarse sin agrietarse, ni producir rebote elástico, cambiando su consistencia al variar el contenido de agua. En función de los cambios de contenido de humedad se dan diferentes estados físicos, siendo los límites para cada estado de consistencia los conocidos como límites de Atterberg: límite líquido, límiteplástico e índice de plasticidad, que son el punto de partida para la estimación de la expansividad de un suelo.
En general y de forma orientativa, el grado de expansividad se puede determinar en función de las propiedades geotécnicas de los suelos según el cuadro adjunto:
Para la determinación de la expansividad de un suelo, los ensayos a realizar son:
* Granulometría, permitirádeterminar el porcentaje de finos que contiene y clasificarlo en limos o arcillas según los criterios de Casagrande (límites de Atterberg).
* Límites de Atterberg, para determinar los límites líquido y plástico y el índice de plasticidad.
* Hinchamiento Lambe, obteniéndose el cambio de volumen potencial, pudiendo ser éste, No Crítico, Marginal, Crítico y Muy Crítico y el el índice de hinchamiento(similar pero no igual a la presión de hinchamiento).
* Humedad natural
* Edómetro presión de hinchamiento, colapsabilidad, asientos, etc.
Descripción y origen de los daños
Descripción
El comportamiento de este tipo de suelos frente a los cambios de humedad (problema que se acusa con los cambios estacionales debido a los ciclos de humectación-desecación así como a la ascensión del...
Arcillas expansivas y cerámicas en el Ecuador
Una problemática relevante y a tener en cuenta en nuestro país, es la presencia de suelos arcillosos expansivos, cuya principal característica es la de producir movimientos como consecuencia de hinchamientos y retracciones del subsuelo sobre el cual apoya la cimentación, debidos a cambios de humedad y que provocan en lamayoría de los casos daños estructurales importantes.
Arcillas expansivas: Naturaleza y comportamiento
Como introducción para el estudio de las patologías producidas por arcillas expansivas, es importante conocer su origen, naturaleza y base por tanto de estudio para su comportamiento frente a los cambios de humedad.
Las arcillas expansivas, pertenecen a un grupo mineralógico muy amplio demateriales de naturaleza química silícea denominados silicatos. Dentro de estos, en función de la distribución de los tetraedros de SiO44- (figura 1) se clasifican sistemáticamente dentro de los Filosilicatos o silicatos laminares. Así, a grandes rasgos y en función del tipo de arcilla, entre lámina y lámina, se emplazarán en mayor o menor medida las moléculas de agua que producirán el hinchamientoFigura 1. Estructura química general de las arcillas.
Las arcillas provienen de la alteración físico-química por acción principalmente del agua, de minerales que forman parte de otras rocas preexistentes, en función de que roca se altera y en que grado, se originan una serie de minerales denominados “minerales de la arcilla”.
Los materiales arcillosos que son susceptibles de sufrirhinchamiento o procesos de expansividad, que permiten una entrada muy grande de agua entre las láminas de su estructura, son principalmente los pertenecientes al grupo de las esmectitas (figura 2). Como apunte, indicar que cuando el catión interlaminar es el sodio, las esmectitas tienen una gran capacidad de hinchamiento, pudiendo llegar a producirse la completa disociación o separación de las láminas,teniendo como resultado un alto grado de dispersión y un máximo desarrollo de propiedades coloidales, que dan lugar a propiedades especiales como las de los lodos estabilizadores tixotrópicos o bentonitas. Si por el contrario, tienen Ca o Mg como cationes de cambio su capacidad de hinchamiento será mucho más reducida.
Figura 2. Grupo de las esmectitas.
Propiedades de las arcillas
Desde elpunto de vista geotécnico, los suelos plásticos o arcillosos, son aquellos capaces de deformarse sin agrietarse, ni producir rebote elástico, cambiando su consistencia al variar el contenido de agua. En función de los cambios de contenido de humedad se dan diferentes estados físicos, siendo los límites para cada estado de consistencia los conocidos como límites de Atterberg: límite líquido, límiteplástico e índice de plasticidad, que son el punto de partida para la estimación de la expansividad de un suelo.
En general y de forma orientativa, el grado de expansividad se puede determinar en función de las propiedades geotécnicas de los suelos según el cuadro adjunto:
Para la determinación de la expansividad de un suelo, los ensayos a realizar son:
* Granulometría, permitirádeterminar el porcentaje de finos que contiene y clasificarlo en limos o arcillas según los criterios de Casagrande (límites de Atterberg).
* Límites de Atterberg, para determinar los límites líquido y plástico y el índice de plasticidad.
* Hinchamiento Lambe, obteniéndose el cambio de volumen potencial, pudiendo ser éste, No Crítico, Marginal, Crítico y Muy Crítico y el el índice de hinchamiento(similar pero no igual a la presión de hinchamiento).
* Humedad natural
* Edómetro presión de hinchamiento, colapsabilidad, asientos, etc.
Descripción y origen de los daños
Descripción
El comportamiento de este tipo de suelos frente a los cambios de humedad (problema que se acusa con los cambios estacionales debido a los ciclos de humectación-desecación así como a la ascensión del...
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