D Estructuración de los suelos

7/30/2019 D Estructuracin de los suelos

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ESTRUCTURAS DE

LOS SUELOS.- Un

suelo nunca es un

mero agregado

desprovisto de

organizacin ; siendo

algunas leyes fijas ysegn la accin de

fuerzas naturales

susceptibles de

anlisis.En los suelos formados

por partculas muy

pequeas (limos,

arcillas


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Las fuerzas que intervienen en los procesos

de estructuracin son de un carcter muchomas complejo y las estructuras resultantes son

solo prcticamente verificables por mtodos

indirectos .

Tradicionalmente se han considerado las

estructuras simple, panaloide y floculenta

como las bsicas en los suelos reales. En

pocas ms modernas han aparecido

estructuras como la dispersa.


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a.-ESTRUCTURA

SIMPLE.- Es tpica de

suelos grano grueso

(grava y arena ), y cada

partcula posee varios

puntos de apoyo.Un suelo de estructura

simple tiene dos

caractersticas:Compacidad del

manto

y orientacin de

partculas.

Estado ms suelto

Estado ms compacto


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Compacidad.- Grado de acomodo alcanzado

por las partculas, mas o menos vacos entre

ellos, la capacidad de deformacin bajoacomodo es menor .

Estado ms compacto : n=26%, e=0.35

Estado ms suelto:n=47.6%, e=0.91

Para medir la compacidad, Terzaghi

introdujo una relacin emprica,determinable en laboratorio llamada

COMPACIDAD RELATIVA (Cr).


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Cr(%)= (emx - enat)/ (emx - emn)

emx= suelto

emn= compacto

enat= natural

Para determinar emax debe estar lo mssuelto posible para voltearlo en un

recipiente de volumen conocido.

emin se determina en el mismo

recipiente pero por capas adquiriendo

mayor compacidad con una varilla.


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enat si el manto arenoso es accesible

puede obtenerse una muestra inalteradapresionada cuidadosamente contra el suelo

un cilindro abierto y con filo, a la vez que

se excava el material a los lados del

cilindro, hasta que la muestra sobresalga

por el borde superior del mismo, el

material en exceso puede removerse

enrasando el recipiente cuidadosamente.Se han propuesto varios mtodos, pero

hasta hoy, ninguno es perfecto .


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ORIENTACION.- En partculas de arena

sedimentadas en agua, es tanto mspronunciada cuanto ms se aparta de su

forma de la esfrica: esta orientacin

produce, como efecto principal, una muy

distinta permeabilidad del suelo segn

que el flujo del agua sea normal o

paralelo a la direccin de la orientacin;

el efecto aumenta con partculaslaminares


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b .-ESTRUCTURA

PANALOIDE.- Tpica

en granos de pequeotamao (0.002 mm de

dimetro) que se

deposita en agua y en

ocasiones en aire.

En estas partculas, la

gravitacin ejerce un

efecto que hace que

tiendan a sedimentarse,

pero dan una pequea

masa.


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Otras fuerzas naturales pueden hacerse

de magnitud comparable; concretamente,

si la partcula antes de llegar al fondo del

depsito, toca a otra partcula ya

depositada, la fuerza de adherenciadesarrollada entre ambas, puede

neutralizar al peso, haciendo que la

partcula quede detenida antes decompletar su carrera, otra partcula puede

unirse al conjunto formando una celda.


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ESTRUCTURA

FLOCULENTA.-

Cuando en el proceso desedimentacin dos

partculas de dimetros

menores de 0.02 mmllegan al tocarse con

fuerza y se sedimentan

juntas, pueden unirse al

grupo otras partculas

formando un grumo con

estructura similar a un

panal.


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Cuando los grumos llegan al fondo forman a su vez

panales cuyas bvedas no estn ya formadas por

partculas individuales, si no por los grumosmencionados.- El mecanismo anterior produce una

estructura muy blanda y suelta, con gran volumen

de vacos, llamada floculenta y, a veces panaloide de

orden superior.Las partculas menores de 0.2 micra se consideran ya

coloides; estas pueden permanecer en suspensin

indefinidamente, pues en ellas el peso ejerce poca

influencia en comparacin con las fuerzas elctricas

desarrolladas entre las partculas cargadas

negativamente; cuando dos de estas partculas

tienden a acercarse, sus cargas ejercen una repulsin.


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ESTRUCTURAS COMPUESTAS.-En estas formaciones se define

un esqueleto constituido por los

granos gruesos y por masas

coloidales de flculos que

proporciona nexo entre ellos.

Esto ocurrefrecuentementeen agua de mar o lagos, con

contenidos de sales apreciables,

donde el efecto floculante de las

sales coexisten con el arrastre de

vientos, corrientes de agua, etc...

El proceso de acumulacin

de sedimentos arriba de un

cierto nivel.


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Hace que las capas inferiores se

consoliden bajo el peso de las

suprayacientes; las partculas msgruesas se aproximan ocacionando que la

arcilla floculada entre ellas disminuya de

volumen.- Estas ligas arcillosas estnsujetas a presiones mucho mayores que

el promedio en la masa del suelo,

mientras que la arcilla que llena los

vacos del esqueleto se mantiene blanda

y suelta, sujeta a presiones mucho

menores.


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Es fcil entender la diferencia que

presentan las arcillas en propiedades

mecnicas, entre los estados inalterados yremoldeado; este destruye la liga de

arcilla altamente consolidada entre las

partculas gruesas y permite que la arcilla

suave las rodee, la consistencia en el

estado remoldeado ser muy blanda .- en

tanto no sea destruidas las uniones

consolidadas, la arcilla se comportaelsticamente y posee resistencia a la

accin de las cargas, que depende de la

presin de la naturaleza .


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Algunos autores han atribuidoexclusivamente la diferencia de

comportamiento mecanico de las arcillas

,entre los estados inalterado y remoldeado,a las propiedades tixotropicas de esos

materiales.Sin embargo la resistencia del

material de la liga de arcilla ,no es funcion

de la tixotropia ,sino de la intensa

concentracion de carga en aquelas ligas.


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ESTRUCTURA EN

CASTILLO DE NAIPES

.- Algunosinvestigadores han

sugerido una

interpretacin diferentesobre la gnesis de una

estructura floculenta y la

estructura resultante en siSegn estas ideas la

forma laminar tpica de

los minerales de arcilla.

Estructura en castillo

de naipes


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Es fundamental en la estructuracinresultante para los suelos finos.

En partculas de caolinitas, ilitas y

montmorilonitas demuestran que la longitud

de ellas es del mismo orden de magnitud de su

ancho y el espesor vara de 1/100 en lasmontmorilonitas, a 1/10 en caolinitas,

y las ilitas ocupan una posicin intermedia;

con estos datos estimar la superficieespecfica, de orden 10 en caolinitas 80 ilitas

y 800 y montmorilonitas.


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Si bien las partculas de suelo posee carganegativa, parece cierto que en sus aristas

existe una concentracin de carga positiva,

hace que la zona se atraiga con la superficiede cualquier partcula vecina.- tomando esto

en consideracin los investigadores han

propuesto para las arcillas una estructura

denominada castillo de naipes o floculada.


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ESTRUCTURA

DISPERSA.

Algunasinvestigaciones

modernas han indicado

que una hiptesis de

estructura del tipo de

castillo de naipes, en la

cual las partculas tienen

contactos mutuos, quiz

no es el ms estable en la

que pudiera pensarse.

(a) z.> presin

osmtica(b) presin

osmtica

(c)


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En la parte (a) y (b) de la figura se

muestra el mecanismo por el cual la

presin osmtica tiende a hacer, para

llegar a una condicin mas uniforme, que

las partculas se separen. En

( c) se muestra la estructura en sucondicin final.

Debe hacerse notar que el conjunto de

estructuras antes someramente escrito noconstituye una serie de posibilidades

reales en la naturaleza.


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Muy buen trabajo

nota 10/10

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