CAPTULO IV.

4.2 CARACTERSTICAS Y

ESTRUCTURACIN DE LAS PARTCULAS

MINERALES.

UNIVERSIDAD AUTNOMA DE QUERTARO FACULTAD DE INGENIERA

LICENCIATURA EN ARQUITECTURA GEOTECNIA Y CIMENTACIONES

4.2.1. Forma de las partculas del suelo.

La forma de las partculas minerales es de importancia en el comportamiento

mecnico.

En suelos gruesos es equidimensional (sus tres dimensiones son

de magnitud comparable).

Este se origina por los agentes mecnicos desintegradores. Segn la intensidad

del agente y el lapso, se producen variedades en la forma equidimensional, las

cuales se pueden considerar redondeadas.

- La forma redonda es esfrica. (Arenas y gravas de ro).

- La forma angulosa presenta aristas y vrtices aguzados (piedra triturada).

Esta forma es comn en Arenas Residuales y Volcnicas.

Tambin existen subredondeada y subangulosa.

En suelos finos (Arcillas)

- Laminar. Tiene dos dimensiones mucho mayor que la tercera dimensin, es

la ms frecuente.

- Acicular. Una dimensin es mayor que las otras dos.

4.2.2 Peso especfico relativo de los suelos.

Se expresa como Ss y la mayora de las partculas minerales del suelo vara entre

2.60 a 2.90.

Por ejemplo.- (ejercicio 6) Arena cuarzosa= 2.67

- Feldespato 2.60

- En suelos con abundante hierro Ss puede llegar a 3.0

- En turbas se han llegado a medir 1.5 (debido al contenido orgnico).

En cambio en las arcillas puede estar comprendido entre 2.80 y 2.90, sin embargo,

en el Valle de Mxico en las arcillas volcnicas hay valores de 2.2 y 2.6.

Ms filoso.

En el laboratorio se determina:

- Se utiliza un matraz calibrado.

- El matraz se llena con agua y suelo hasta su marca de aforo o enrase. (El

aire atrapado se desaloja por ebullicin y con la bomba de vacos).

Esquemas:

Con la calibracin.

Dnde:

Wfw = Peso de matraz lleno de agua.

Wfsw = Peso de matraz con suelo y agua.

Ws = Peso del suelo seco.

Nota. Este peso se mete al horno y se seca o antes de meterlo al matraz.

Entonces:

Wfsw- Wfw = Ws Peso del agua desplazada por los slidos.

El peso del agua desplazada por slidos del suelo vale:

Ww = Vs = Ws esto es de Ss= Ws Ss Vs

Por lo tanto:

Wfsw Wfw = Ws Ws

Ss

AGUA

FRASCO FRASCO

SLIDOS

AGUA

Wfw Ws

Wfsw

Finalmente:

Wfsw + Wfw Ws = Ws y Ss = Ws

Ss Wfsw + Wfw Ws

Algunos valores tpicos.

Cuarzo 2.67

Caolinita 2.6

Ilita 2.8

Monmorilonita 2.65-2.8

Italoisita 2.0-2.55

Nota. Slo drselos si es necesario.

4.2.3 Estructura de los suelos.

Refleja el acomodo de los suelos durante su acomodo.

SIMPLE. CLSICAS. (Microscpico) (Suelos gruesos tpicos Basadas en la observacin grava y arena). y experimentacin. PANALOIDE.

(Suelos limosos).

FLOCULENTA.

(Suelos arcillosos).

COMPUESTA.

(Suelos limosos

Estructura de los arcillosos).

suelos.

MODERNAS. (Microscpico) -En castillo de

Basadas en hiptesis y naipes.

verificaciones por observacin De arcilla

y experimentacin. - Dispersa.

SIMPLE.

El acomodo de gravas y arenas se expresa como compacidad, expresa el grado

de acomodo alcanzado.

Se hace el acomodo de un conjunto de esferas iguales.

Estado ms suelto.

emx. = 0.91 Valores tericos.

nmx. = 47.6

Estado ms compactado.

emx. = 0.35

nmx. = 26%

Estado suelto.

Tomando el volumen tributario.

Vm = DDD = 3 = (2)3 = 83

D

D

R

D

R

D

R

D R

D

R

D

R

Esquematizado

Vs = Volumen de la esfera slida.

Vacos Clculos.

Vs = 4

33

e =

=

( 84

3 )3

4

33

= 0.91

n=

=

(84

3)3

83 100 = 47.6%

Para cualquier acomodo en estructura simple

TERZAGHI propuso la relacin emprica

Cr = Compacidad relativa

Cr =

* 100

emx = Relacin de vacos correspondiente al estado ms suelto del suelo.

emin = Relacin de vacos correspondiente al estado ms compacto del mismo.

enat = Relacin de vacos en estado natural.

emx y emin se determinan del suelo seco.

83 Esfera

Slida

Valores o Denominaciones.

Cr (%)

Ms suelta ----- 0-15 Cimentaciones

Suelta----- 16-35 Cr > 50%

Media ----- 36-65

Compacta ----- 66-85

Muy compacta ----- 86-100

Tambin de rel. Vol. puede expresarse

Cr=

1

dsuelto

1

1

1

100

Leer pg. 81, 82, 83, 84, 86 de Jurez Badillo, E., & Rico Rodrguez, A. (1972). Mecnica de Suelos, Fundamentos de Mecnica de Suelos (Vol. I). Distrito Federal, Mxico: LIMUSA.

4.2.4 Tixotropa de las arcillas.

La tixotropa.

Cuando un suelo de arcilla pierde su resistencia es causada principalmente por la

destruccin de la estructura desarrollada, principalmente por el proceso de

sedimentacin. Sin embargo, si despus del remoldeo un espcimen de suelo se

mantiene en estado inalterado (sin cambio en el contenido de humedad),

continuar ganando resistencia con el tiempo; a este fenmeno se le conoce como

Tixotropa, que consiste en un proceso reversible dependiente del tiempo en el

que los materiales bajo composicin y volumen se ablandan al remoldearse. Esta

prdida de resistencia es gradualmente recuperada con el tiempo.

La mayor parte de los suelos son tixotrpicos.

Esta se mide a travs de la sensitividad.

St = ()

()

Arcillas vara entre 1-8

REFERENCIA BIBLIOGRFICA

Jurez Badillo, E., & Rico Rodrguez, A. (1972). Mecnica de Suelos, Fundamentos de Mecnica de Suelos (Vol. I). Distrito Federal, Mxico: LIMUSA.