MEC NICA DE SUELOS 1

MECÁNICA DE SUELOS 1
1. Introducción

1.1 Construcción interna del globo terráqueo.
1.2 El ciclo de las rocas.
1.3 Formación del suelo.
1.4 Minerales de suelos gruesos.
1.5 Minerales de las arcillas.
1.6 Conclusiones

2. Físico químico de las arcillas.

2.1 Intercambio cationico.
2.2 Fase solida y liquida de las arcillas.
2.3 Relación entre las partículas cristalinas de arcillas y agua.
2.4Conclusiones.












3. Relaciones volumétricas y gravimétricas en los suelos.

3.1. 1.- FASES DEL SUELO: Símbolos y definiciones.
En un suelo se distinguen tres fases constituyentes, la solida, la liquida y la gaseosa.
La fase solida está formada por las partículas minerales del suelo, la liquida por el agua y la fase gaseosa comprendida por el aire.
La fase liquida y la fase gaseosa delsuelo suelen comprenderse en el volumen de vacios, mientras que la fase solida constituye el volumen de los sólidos.
Se dice que un suelo está totalmente saturado cuando sus vacios están ocupados por agua.
En el laboratorio de suelos puede determinarse fácilmente el peso de las muestras húmedas, el peso de las muestras secadas al horno y el peso especifico del suelo.

La presente figura representa elesquema de una muestra de suelo en el que aparecen las fases principales, así como los conceptos de uso más comunes con los símbolos que se indican.


AIRE

AGUA

SOLIDO

FIG. (3.1).- Esquema de una muestra de suelos.



SIMBOLOGÍA:
Vm: Volumen total de la muestra del suelo.
Vs: Volumen de la fase solida del suelo.
Vv: Volumen de vacios del suelo.
Vw: Volumen del agua de la muestra de suelo.
Va:Volumen del aire de la fase gaseosa del suelo.
Wm: Peso total de la masa del suelo.
Ws: Peso total de la fase solida del suelo.
Ww: Peso de la fase liquida del suelo.
Wa: Peso del aire.

NOTA.- Existen problemas para definir el peso de los sólidos, ósea del suelo seco seco obtenido cuando eliminamos la fase liquida, el problema proviene del hecho de que la película de agua absorbida no desaparecepor completo al someterlo a una evaporación en horno a temperaturas prácticas. En mecánica de suelos podemos resolver este problema al someter este material a una evaporación en horno a una temperatura de 110°c durante un periodo de 18-24 horas.

3.2. RELACIÓN DE PESOS Y VOLÚMENES.
En mecánica de suelos se relacionan el peso de las distintas fases con sus volúmenes correspondientes, esto es pormedio de conceptos de pesos específicos, es decir de la relación entre el peso de la sustancia con su volumen.

Ɣo: Peso especifico del agua destilada a 4°c de temperatura y a la presión atmosférica correspondiente al nivel del mar, en sistemas derivados igual a 1.
Ɣw: Peso especifico del agua en las condiciones de trabajo, su valor difiere poco del ɣo pero casi siempre y por cuestiones prácticasse considera también igual a 1.
Ɣm: Peso especifico de la masa del suelo y es igual a la relación.
3.1

Ɣs: Peso especifico de la fase solida del suelo.
3.2
Sm: Peso especifico relativo de la masa del suelo y se define como la relación entre el peso específico de una sustancia y el peso especifico del agua a 4°c de temperatura destilada y sujeta a una presión atmosférica.
3.3
Ss: Pesoespecifico relativo de la fase solida del suelo.
3.4

3.3. RELACIONES FUNDAMENTALES.
a) RELACIÓN DE VACIOS: e
(o propiedades) o índice de poros de un suelo.
3.5
b) POROSIDAD: n%
Los valores reales oscilan entre 20% y 95%
3.6
c) GRADO DE SATURACIÓN: Gw%
Varia de 0 (suelo seco) a 100% (suelo totalmente saturado)
3.7
d) CONTENIDO DE AGUA O HUMEDAD: w%
3.8

d) GRADO DE SATURACIÓN DELAIRE: Ga%
3.9

3.4. CORRELACIONES ENTRE LA RELACIÓN DE VACIOS Y LA POROSIDAD.
FIG. (3.2).-


AIRE

AGUA

SOLIDO

Consideremos una muestra de suelo en una representación esquemática como en la indicada en la fig. 3.2 adoptando arbitrariamente el valor de la unidad para el volumen de solido, los demás conceptos aparecen calculados con base en este dato, lo anterior equivale a calcular todos...