Mecanica De Suelos

1. Superficie especifica

Es una propiedad de los sólidos la cual es la relación entre el área superficial total y la masa del sólido, o volumen en bruto, o área en la sección transversal.

Es una magnitud científica derivada que puede ser utilizada para determinar el tipo y propiedades de un material (por ejemplo tierra).

2. Sistema astm-sucs

3. Formación de los suelos

El suelo es resultado de la interacción de cinco factores: El material parental, el relieve, el tiempo, el clima, y los seres vivos. Los tres primeros factores desempeñan un rol pasivo, mientras que el clima y los seres vivos participan activamente en la formación del suelo.

El Material Parental o Roca Madre: Es el sustrato a partir del cual se desarrolla el suelo. De éste se deriva directamente la fracción mineral del suelo y ejerce una fuerte influencia sobre todo en la textura del suelo.

El Clima: Influye en la formación del suelo a través de la temperatura y la precipitación, los cuales determinan la velocidad de descomposición de los minerales y la redistribución de los elementos; así como a través de su influencia sobre la vida animal y vegetal.

Los Seres Vivos: Son el origen de la materia orgánica del suelo, y facilitan su mezcla con la materia mineral.

El Relieve: Afecta a la cantidad de agua que penetra en el suelo y a la cantidad de material que es arrastrado, sea por el agua o el viento.

El Tiempo: Es necesario para un completo desarrollo del suelo. El tiempo de formación de un pequeño volumen de suelo es muy largo (1 cm3 de suelo puede tardar entre 100 y 1000 años en formarse) pero su destrucción es muy rápida.

4. Segregación

Proceso que tiende a producir una concentración local de un mineral o grupo de minerales en una roca de mineralogía opuesta.

5. Análisis volumétrico

La valoración o titulación es un método de análisis químico cuantitativo en el laboratorio, que se utiliza para determinar la concentración desconocida de un reactivo conocido. Debido a que las medidas de volumen juegan un papel fundamental en las titulaciones, se le conoce también como análisis volumétrico.

6. Límite de consistencia

Los límites de Atterberg o límites de consistencia se utilizan para caracterizar el comportamiento de los suelos finos, aunque su comportamiento varía a lo largo del tiempo. El nombre de estos es debido al científico sueco Albert Mauritz Atterberg (1846-1916).

Los límites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir cuatro estados de consistencia según su humedad. Así, un suelo se encuentra en estado sólido, cuando está seco. Al agregársele agua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados de semisólido, plástico, y finalmente líquido. Los contenidos de humedad en los puntos de transición de un estado al otro son los denominados límites de Atterberg.

7. Tamaño máximo

El Tamaño Máximo designado para el agregado, siempre es un tamaño menor que aquél a través del cual se requiere que pase el 100% del material. Por ejemplo si el tamaño máximo de agregado requerido es de 1”, el 100% deberá pasar el tamiz anterior (1½”) y casi en su totalidad (entre 90-100%) el tamiz de 1”.

8. Estudio geotécnico

Antes de acometer cualquier proyecto u obra de ingeniería civil o edificación, es necesario conocer las características del terreno involucrado. Con este fin, se debe realizar un reconocimiento geotécnico del terreno, cuyos objetivos son:

Definición de la tipología y dimensiones de cimentaciones y obras de contención, de tal forma que las cargas generadas por estructuras, excavaciones y rellenos, o las cargas soportadas por empujes del terreno, no produzcan situaciones de inestabilidad o movimientos excesivos de las propias estructuras o del terreno, que haga peligrar la obra estructural, o funcionalmente.

Determinación de problemas constructivos:

Determinación del volumen, localización y tipo de materiales que han de ser excavados, así como la forma y maquinaria adecuada para llevar a cabo dicha excavación.

Localización y caracterización de materiales para préstamos.

Problemas relacionados con el agua:

Profundidad del nivel freático.

Riesgos debidos a filtraciones, arrastres, erosiones internas, sifonamiento, acción de la helada, etc.

Influencia del agua en la estabilidad y asiento de las estructuras.

9. Diferentes métodos para la obtención de muestras perturbadas y no perturbadas

Muestras de suelo perturbadas

Las muestras de suelo perturbadas no retienen las propiedades propias del suelo durante el proceso de recolección. Los ingenieros no consideran estas muestras representativas de los suelos subterráneos, excepto para las pruebas que no se basan en la estructura del propio suelo. Los científicos comúnmente toman muestras de suelo perturbado para conocer el tipo y textura del suelo, el contenido de humedad, y analizar los nutrientes y contaminantes, entre otras evaluaciones. La mayoría de las muestras de suelo que recogen los ingenieros y geólogos son perturbadas porque son más fáciles de obtener y la precisión necesaria para recoger una muestra sin perturbaciones no es necesaria para muchas pruebas de suelo.

Cómo recolectar muestras de suelo perturbadas

Hay una variedad de métodos para recoger muestras perturbadas del suelo. Los métodos básicos incluyen el uso de una retroexcavadora para crear un pozo de prueba en cual se recoge suelo con una cubeta o el uso de barrenas de mano para recoger una muestra con un taladro vertical. Es posible utilizar equipos de perforación para obtener muestras alteradas de grandes profundidades. Las herramientas de recolección tales como muestreadores cuchara dividida, tubos Shelby y muestreadores microcódigo de empuje se utilizan en conjunción con un equipo de perforación o de una torre de perforación directa para recoger la muestra después de que el equipo de perforación alcance la profundidad deseada.

Toma de muestras no perturbadas

Las muestras deben tomarse de tal forma que su contextura (estructura) natural se conserve.

Esto se puede hacer empleando o no cajas especiales. Las cajas son muy útiles para los suelos blandos, con débil coherencia y con estructuras no fuertemente desarrolladas. En algunos casos (horizontes arenosos) puede ser necesario humedecer o incluso hacer una prefijación de la muestra.

Tres técnicas se pueden usar:

Cajas Kubiena

Una caja Kubiena es una caja de metal generalmente de 4x6x9 cm de tamaño, que consta de un armazón lateral y dos tapas.

El armazón se introduce cuidadosamente en el perfil con ayuda de un cuchillo.

Este procedimiento es muy adecuado para suelos no o pobremente estructurados.

Bloques de suelos

Se obtienen, con la ayuda de un cuchillo, cortando en el perfil del suelo se esculpe un bloquecito que queda soblesaliendo del suelo. El bloque se extrae con la ayuda de un cincel que entra por la parte posterior.

Este procedimiento es adecuado para suelos bien estructurados y con una consistencia dura.

Para proteger al bloque de suelo a veces se usa un pegamento diluido que se inyecta con un contenedor a presión.

Moldes de escayola

Los bloques excavados como se han indicado anteriormente se recubren con escayola o con una resina. Después de endurecer la muestra puede extraerse de las paredes del perfil. Una vez duro, la cubierta da una buena estabilidad a la muestra.

Este procedimiento es muy adecuado para aquellas muestras sueltas o con una consistencia blanda. Es también excelente para muestrear superficies irregulares de suelos.

10. Licuefacción

La licuefacción de suelo describe el comportamiento de suelos que, estando sujetos a la acción de una fuerza externa (carga), en ciertas circunstancias pasan de un estado sólido a un estado líquido, o adquieren la consistencia de un líquido pesado. Es un tipo de corrimiento, provocado por la inestabilidad de un talud. Es uno de los fenómenos más dramáticos y destructivos y, además, más polémicos y peor explicados que pueden ser inducidos en depósitos por acciones sísmicas.

11. Lista de los minerales

ALUMINIO (BAUXITA): El Aluminio (Al) es un excelente conductor de calor y de electricidad. Su mayor ventaja es su ligereza, pues pesa casi tres veces menos que el acero ordinario.

ANTIMONIO: Se presenta en estado puro o en forma de sulfuro u óxido. La Antimonita es blanda, pesada, perfectamente exfoliable. Fracturable y séctil en dirección ortogonal; los cristales son flexibles pero no elásticos. En escamas delgadas funde a la llama de un fósforo, en polvo es fusible en ácido clorhídrico concentrado y se descompone fácilmente en hidrato de potasio, produciendo una solución de color amarillo naranja. Para extraerlo, se reduce al fuego el sulfuro y luego se disminuye el óxido resultante con carbón.

SERPENTINA (ASBESTO, AMIANTO): El Asbesto es un mineral incombustible, de estructura fibrosa, muy resistente al calor, a la electricidad, a la acción de los agentes químicos, a la abrasión, etc, y sus fibras, suaves como la seda, pueden ser tejidas o juntadas por presión con gran facilidad. Estas propiedades hacen que este mineral tenga múltiples usos industriales y una extraordinaria importancia en

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