Mecanica de Suelos miguel.docx

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Primer ParcialIngeniería Civil

MECANICA DE SUELOSMiguel Angel Garcia Jacquez



1. GENERALID ADES

1.1 Formación de los suelos.Definiciones.

Podemos decir que la Mecánica de Suelos es la ciencia que se encarga de estudiar elcomportamiento mecánico de los suelos como elemento ingenieril de soporte o constructivo delas estructuras, conociendo sus parámetros para establecer su clasificación, resistencia,deformación, comportamiento con diferentes contenidos de humedad y con respecto al tiempo.

Dentro de las múltiples definiciones que existen sobre la Mecánica de Suelos en los

diferentes libros de texto, la que enuncia el Ing. Carlos L. Flamand Rodríguez en su libro"Introducción a la mecánica de suelos", parece ser la más acertada y dice as! "es la ciencia queestudia e investiga las interrelaciones en el efecto de fuerzas en la forma y equilirio entre unamasa de suelo y las estructuras erigidas o que tienen relación con el !ro!io suelo" ya sea queconstituya la cimentación de una estructura o que sea usado como material de construcción" !or e#em!lo" en terracerías" !avimentos" !uentes" !resas" cortes" terra!lenes" etc."

s mismo, en dicho libro se define el concepto de suelo, desde el punto de vistaingenieril,

aún as, el t#rmino $suelo% ha sido definido de diferentes maneras, a continuación se presentanalgunas definiciones.

$&uprayaciendo a la corte'a terrestre, existe una peque(a capa, formada por ladisgregación y descomposición de sus últimos niveles, es el suelo) la palabra suelo representatodo tipo de material terroso, desde un relleno de desperdicio, hasta areniscas parcialmentecementadas o lutitas suaves. *uedan excluidas de la definición rocas sanas, gneas o

metamórficas y los depósitos sedimentarios altamente cementados, que no se ablanden odesintegren rápidamente por acción de la intemperie%.+

$&uelo es una delgada capa sobre la corte'a terrestre de material que proviene de ladesintegración yo alteración fsica yo qumica de rocaspreexistentes%-.

l suelo es producto del intem!erismo, es decir, la fractura y rompimiento de varios tiposde rocas en pie'as más peque(as mediante procesos mecánicos y qumicos.

1.1.1. Tipos desuelos.

De acuerdo con el origen de sus elementos, los suelos se dividen en dos amplios grupo!

suelos cuyo origen se debe a la descomposición fsica yo qumica de las rocas, o sea los suelosinorgánicos, y suelos cuyo origen es principalmente orgánico.

lgunos suelos permanecen donde se forman y cubren la superficie rocosa de la que sederivan y se llaman suelos residuales. n contraste, algunos productos intemperi'ados sontransportados por medios de procesos fsicos a otros lugares y depositados. /stos se llamansuelostrans!ortados.

&egún el agente de transporte, se subdividen en tres categoras principales!

+. $luviales o fluviales! depositados por agua en movimiento.-. %laciales! depositados por acción glaciar.0. &ólicos! depositados por acción del viento.



1os suelos orgánicos se forman casi siempre in situ. 2uchas veces la cantidad de materiaorgánica, ya sea en forma de humus o de materia no descompuesta, o en su estado dedescomposición, es tan alta que las propiedades derivadas de la porción mineral quedaneliminadas. sto es muy común en las 'onas pantanosas, en las que los restos de vegetaciónacuática llegan a formar depósitos de gran espesor, conocidos con el nombre gen#rico de turas.

&e caracteri'an por su color negro o caf# oscuro, por su poco peso cuando están secos y su grancompresibilidad y porosidad. 1a turba es el primer paso de la conversión de la materia vegetal a

carbón.3uando un porcenta4e relativamente grande de turba se me'cla con suelo inorgánico, se

le denomina suelo orgánico. stos suelos orgánicos tienen la caracterstica de un contenidonaturalde agua de entre -556 y 0556, y son altamente compresibles. 1as pruebas de laboratoriomuestran que, ba4o carga, se obtiene un gran asentamiento debido a la consolidación secundariade los suelos orgánicos.

Durante la planificación, dise(o y construcción de cimentaciones, terraplenes yestructuras de retención, los ingenieros deben reconocer el origen de los depósitos de los suelossobre los que se construirán las cimentaciones debido a que cada depósito de suelo tieneatributos fsicos propios y únicos.

continuación se describen los suelos más comunes con los nombres generalmenteutili'ados por el ingeniero civil para su identificación.

7 rava s.

1as gravas son acumulaciones sueltas de fragmentos de rocas y que tienen más de - mmde diámetro. Dado el origen, cuando son acarreadas por las agua las gravas sufren desgaste ensus aristas y son, por lo tanto, redondeadas. 3omo material suelto suele encontrarse en loslechos, en las márgenes y en los conos de deyección de los ros, tambi#n en muchas depresionesde terrenos rellenadas por el acarreo de los ros y en muchos otros lugares a los cuales las gravashan sido retransportadas. 1as gravas ocupan grandes extensiones, pero casi siempre seencuentran con mayor o menor proporción de cantos rodados, arenas, limos y arcillas. &uspartculas varan desde8.9- cm :0;;< hasta -.5 mm.

re nas.

1a arena es el nombre que se le da a los materiales de granos finos procedentes de ladenudación de las rocas o de su trituración artificial, y cuyas partculas varan entre - mm y 5.5=mm de diámetro.

l origen y la existencia de las arenas es análoga a la de las gravas! las dos suelenencontrarse 4untas en el mismo depósito. 1a arena de rio contiene muy a menudo porcionesrelativamente grandes de grava y arcilla. 1as arenas estando limpias no se contraen al secarse,noson plásticas, son mucho menos compresibles que la arcilla y si se aplica una carga en susuperficie, se comprimen casi de manera instantánea.

1im os.

1os limos son suelos de granos finos con poca o ninguna plasticidad, pudiendo ser limoinorgánico como el producto en canteras, o limo orgánico como el que suele encontrarse en losros, siendo en este último caso de caractersticas plásticas. l diámetro de las partculas de loslimos está comprendido entre 5.5= mm y 5.55= mm. 1os limos sueltos y saturados soncompletamente inadecuados para soportar cargas por medio de 'apatas. &u color vara desde grisclaro a muy oscuro. 1a permeabilidad de los limos orgánicos es muy ba4a y su comprensibilidadmuy alta. 1os limos, de no encontrarse en estado denso, a menudo son considerados como suelospobles para cimentar.

rc ill as.

&e da en nombre de arcilla a las partculas sólidas con un diámetro menor de 5.55= mm ycuya masa tiene la propiedad de volverse plástica al ser me'clada con agua. *umicamente es unsilicato de alúmina hidratado, aunque no en pocas ocasiones contiene tambi#n silicatos de hierroo de magnesio hidratados. &e forman a partir de numerosos minerales, por la acción de diversos



agentes de descomposición qumica. 1a estructura de estos minerales es, generalmente,cristalina y complicada, y sus átomos están dispuestos en forma laminar.



1.1.2. Importancia de la ec!nica de Suelos enla In"enier#a $i%il.

l ob4etivo principal de la Mecánica de Suelos es estudiar el comportamiento del suelopara ser usado como material de construcción o como base de sustentación de las obras deingeniera. l ingeniero civil, en el transcurso de su formación y desarrollo profesional, se

enfrenta a una gran variedad de dificultades, en los que el conocimiento del estudio de los sueloses necesario. >ndudablemente se aprenderá más en el campo y en la práctica, que la que puedeense(arse en las aulas o en el laboratorio de la escuela. Pero este aprendi'a4e será más fácil ymás rápido y su aplicación más efica', si en sus cursos de ingeniera se incluyen los principiosbásicos de la geologa y geotecnia.

1os problemas de cimentación son esencialmente de tipo geológico. 1os edificios,puentes, presas, y otras construcciones, se establecen sobre algún material natural. lconocimiento de la existencia de aguas subterráneas, y los elementos de la hidrologasubterránea, son excelentes auxiliares en muchas ramas de la ingeniera práctica. 1a capacidadpara leer e interpretar informes geológicos, mapas, planos geológicos y topográficos y fotografa,es de gran utilidad para la planeación de muchas obras.

1a importancia de los estudios de la mecánica de suelos radica en el hecho de que si sesobrepasan los lmites de la capacidad resistente del suelo o si, aún sin llegar a ellos, lasdeformaciones son considerables, se pueden producir esfuer'os secundarios en los

miembrosestructurales, qui'ás no tomados en consideración en el dise(o, produciendo a su ve'deformaciones importantes, fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden producir, en casosextremos, el colapso de la obra o su inutili'ación y abandono.

n consecuencia, las condiciones del suelo como elemento de sustentación y construccióny las del cimiento como dispositivo de transición entre aquel y la estructura, han de ser siempreobservadas, aunque esto se haga en proyectos peque(os fundados sobre suelos normales a lavistade datos estadsticos y experiencias locales, y en proyectos de mediana a gran importancia o ensuelos dudosos, infaliblemente, al trav#s de una correcta investigación de mecánica de suelos.

1a 2ecánica de &uelos se interesa por la estabilidad del suelo, por su deformación y porel flu4o de agua, hacia su interior, hacia el exterior y a trav#s de su masa, tomando en cuentaque resulte económicamente factible usarlo como material de construcción.

un ingeniero le interesa identificar y determinar la conveniencia o no de usar el suelo

como material para construir rellenos en caminos, canales de conducción y distribución de lossistemas de riego, obras hidráulicas, entre otros.

Para esto es necesario obtener muestras representativas del suelo que se someten apruebas de laboratorio, tomando en cuenta que el muestreo y los ensayos se reali'annecesariamente sobre peque(as muestras de población, es necesario emplear algún m#todoestadstico para estimar la viabilidad t#cnica de los resultados.

l ingeniero pronosticará las caractersticas de carga?deformación de rellenos naturales ocompactados, que soportan cualquier construcción o como estructura de suelo.

1.1.3. Aplicaciones de la Mecánica de Suelos en la IngenieríaCivil.

1as principales aplicaciones de la 2ecánica de suelos en la ingeniera civil se presentanen las siguientes áreas!

$' Cimentaciones(Prácticamente todas las estructuras de ingeniera civil, edificios, puentes,

carreteras, túneles, muros, torres, canales o presas, deben cimentarse sobre lasuperficie de la tierra o dentro de ella. l problema de proyectar con #xito unacimentación es mucho más amplio que la simple fi4ación de tama(os para las 'apatas:cimentación su!erficial< o la elección del número correcto y el tama(o de los pilotes:cimentación !rofunda<. demás, se debe evitar que se produ'can asentamientossuficientemente grandes para da(ar la estructura o dificultar sus funciones. stoimplica, en ocasiones, me4oramiento



del suelo de desplante, o la aceptación de asentamientos importantes en menoscabo dela funcionalidad de la obra.

)' &l suelo como material de construcción.3uando el ingeniero emplea el suelo como material de construcción debe

seleccionar el tipo adecuado de suelo, as como el m#todo de colocación y, luego,controlar su colocación en la obra. @na masa de suelo colocada por el hombre constituye

un relleno o terra!l*n y el proceso se suele denominar rellenado o terra!leneado. @node los problemas más habituales en este tipo de construcción se debe a la gran diversidadde los puntos de extracción, denominados 'onas de !r*stamo. @na parte esencial de latarea del ingeniero es cerciorarse que las propiedades del material correspondan a lassupuestas del proyecto, o modificar el proyecto durante la construcción, teniendo encuenta cualquier diferencia entre las propiedades de la obra construida y las que seconsideraron en el proyecto.

C' +aludes y e,cavaciones.3uando la superficie del terreno no es hori'ontal existe una componente del peso

que tiende a provocar desli'amientos del suelo. xisten muchos casos en los taludesnaturales, terraplenes compactados y excavaciones, en que el ingeniero debe estudiar laestabilidad de un talud, comparando los esfuer'os tangenciales con la resistencia al corte

a lo largo de una superficie de desli'amiento potencial, es decir, deberá reali'a uncálculo de estabilidad.

-' &structuras enterradas y de retención.3ualquier estructura construida ba4o la superficie del terreno está sometida a las

fuer'as que e4erce el suelo en contacto con la misma. l proyecto y construcción deestructuras enterradas o de sostenimiento constituye una faceta importante de laingeniera civil. 1a determinación de las fuer'as que actúan sobre una estructuraenterrada no se puede hacer en forma correcta, considerando únicamente la estructura oel terreno circundante, ya que el comportamiento de aquella dependerá delcomportamiento de #ste. Por tanto, el ingeniero debe tener conocimientos sobre lainteracción suelo?estructura para proyectar adecuadamente las estructuras sometidas acargas de tierra.

1.1.&. Formación de los suelos.

1a formación de suelos tambi#n puede definirse como la descomposición de la roca, es unproceso estático por el cual la roca se rompe en peque(os fragmentos, se disuelve, sedescompone y se forman nuevos minerales.



1os suelos tienen su origen en los maci'os rocosos preexistentes que constituyen la rocamadre, sometida a la acción ambiental disgregadora de la erosión en tres facetas, por diferentesagentes!

Agentes Físicos, tienden a romper la roca inicial y a dividirlas en fragmentos de tama(o cada ve'más peque(o, que pueden ser separados de la roca por agentes activos :agua, viento, gravedad< y

llevados a otros puntos en los que continúa la acción erosiva. s decir, tienden a crear laspartculas que van a formar el suelo. Por estos fenómenos las tocas llegan a formar arenas o,cuando mucho, limos y sólo en casos especiales, arcillas.

lgunos de los agentes fsicos más importantes son!

• l sol, que calienta más el exterior que el interior, provocando diferencias de expansiónque generan esfuer'os muy fuertes provocando un rompimiento. ste proceso es conocidocomo exfoliación.

• l agua en movimiento es un importante elemento de erosión, al arrastrar los fragmentosangulosos de las rocas y provocar la fricción de unos con otros, haci#ndolos redondeados.l agua, en forma de lluvia, cae en las superficies p#treas, llena sus cavidades, abregrietas y tiende a llenar los espacios huecos de las rocasA si entonces se congela, e4ercefuerte poder de fracturación en la roca que la encierra. l impacto directo sobre las

rocas, como el que provoca el olea4e, tambi#n causa erosión.• l viento tambi#n contribuye a la erosión del suelo, cuando arrastra arenas, como el caso

de los suelos eólicos. Bambi#n afecta a los taludes de suelos arenosos, desprendiendopartculas y acarreandolas.

pesar de que los agentes fsicos son de mucha importancia en la formación de lossuelos, no son capaces de reducir los fragmentos rocosos a tama(os individuales a menos de 5.5+mm. 1a desintegración a tama(os menores a #ste, sólo pueden efectuarse por procesos qumicos.



Agentes Químicos, son los agentes cuya acción modifica la constitución mineralógica o qumicade las rocas. sta acción, por lo tanto, tiende tanto a disgregar como a cementar, lo que quieredecir que puede ayudar a la acción fsica y, posteriormente, cementar los productos formados,dando unión qumica a las partculas peque(as, tama(o suelo, que se forman, aunque la mayorparte de las veces contribuye más a destruir y transformar que a unir. stos mecanismosgeneralmente producen arcilla como último producto de descomposición. 1os efectosqumicos tienden a acentuarse con los cambios de temperatura.

1os mecanismos de ataque más importantes son la oxidación, la hidratación y lacarbonatación.

• 1a o,idación es la reacción qumica que puede ocurrir en las rocas al recibir el agua delluvia, ya que el oxgeno del aire, en presencia de humedad, reacciona qumicamente,principalmente si las rocas contienen hierro.

• 1a caronatación es el ataque que el ácido carbónico :3C-< y agua :-C< efectúa sobrelas rocas que contienen fierro, calcio, magnesio, sodio o potasio. @n e4emplo son lascali'as.

• 1a idratación es la acción y efecto de combinar un cuerpo con agua para formarhidratos, o sea compuestos qumicos que contienen agua en combinación. l agua seabsorbe y se combina qumicamente formando nuevos minerales.

Agentes Biológicos, son esencialmente la actividad bacteriana, inducen putrefacciones demateriales orgánicos y me'clan el producto con otras partculas de origen fsico?qumico,actuando de elemento catali'ador, etc.

1a acción de los agentes de intemperismo antes mencionados se conocen máscomúnmente en el medio ingenieril como meteori'ación y alteración que dan origen a los suelosinorgánicos. 1a meteori'ación se refiera únicamente a los cambios superficiales que sufren lasrocas debido a la acción de los agentes atmosf#ricos, y la alteración designa a los cambiosinternos de las rocas que se presentan en forma de hidratación y motivan que se formen nuevosminerales dentro de la masa p#trea, conservando su individualidad y su identificación geológica.

1a combinación de los diferentes agentes, y los fenómenos de disgregación :alteración ometeori'ación< y transformación de la roca, pueden representarse en el llamado perfil de

meteori'ación : figura /<. n este perfil la roca madre ocupa la parte más ba4a y ale4ada de lasuperficie, y el suelo la más alta.



1.2. Factores "eoló"icos 'ue influ(en en las propiedades de los suelos.

1os suelos están formados por partculas sólidas, fluidos, gases y espacios vacos,pudi#ndose clasificar en función del tama(o de las partculas en dos tipos!

• &uelos de grano grueso o granulares! con tama(o de grano predominantemente superior a5.58= mm. 1os minerales predominantes son! silicatos, principalmente feldespato :depotasio, de sodio o calcio<, micas, olivino, serpentina, etc.A óxidos, cuyos principalesexponentes son el cuar'o :&iC-<, la limonita, la magnetita y el corindónA carbonatos,entre los que destacan la calcita y la dolomita y sulfatos, cuyos principales

representantes son la ahidrita y el yesoA tambi#n contienen vidrios volcánicos, con menosfrecuencia.

• &uelos de grano fino o suelos finos! con un porcenta4e superior al =56 de tama(o igual oinferior a 5.58= mm, formados principalmente por limos y minerales de arcilla, comocaolinitas, ilitas, esmecticas y materia orgánica, entre otros.

mbos tipos de suelo se diferencian a partir del análisis granulom#trico. 1as partculas delos suelos granulares suelen comportarse de forma estable y resistente, mientras que los suelosfinos forman estructuras laminares, de comportamiento muy variable, siendo geot#cnicamenteinestables.

n los suelos gruesos el comportamiento mecánico e hidraúlico está principalmentecondicionado por su compacidad y por la orientación de sus partculas, por lo que la constituciónmineralógica es, hasta cierto punto, secundaria.

1os suelos granulares no son plásticos y la resistencia depende básicamente del ángulo dero'amiento interno, que a su ve' está condicionado por la forma, tama(o y grado deempaquetamiento de las partculas sólidas considerándose a estos suelos como friccionantes.

1os suelos finos son plásticos, y la resistencia depende tanto del ro'amiento interno entrelas partculas sólidas, como de las fuer'as de cohesión existentes entre las mismas, por los quetambi#n se les denomina suelos coesivos.

Ctras propiedades como la densidad, porosidad, cambio de volumen, compresibilidad,etc.,

dependen igualmente de los factores geológicos que se enumeran en la tabla siguiente!



1.). $aracter#sticas ( estructuración de los suelos.

1a orma de las partculas minerales de un suelo es de importancia en el comportamientomecánico de #ste.

n los suelos gruesos la forma caracterstica es la equidimensional, en la cual las tresdimensiones de la partcula son de magnitud comparable. &e origina por la acción de los agentesmecánicos desintegradores. &egún la intensidad y lapso con que estos agentes hayan actuado, seproducen variedades, de las cuales pueden considerarse la redondeada, la subredondeada, lasubangulosa y la angulosa.

n los suelos finos, la forma de las partculas suele ser aplastada, por lo que los mineralesde arcilla en su mayor parte adoptan la forma laminarA como excepción algunos minerales poseenforma circular.

l peso especíico relativo :&s< de las partculas minerales constituyentes de un suelo

vara entre lmites estrechos :-.95 a -.E5<, por lo que en los casos prácticos basta determinar elvalor promedio del peso especfico relativo de la materia sólida.

l peso especficose determina enlaboratorio con el uso deun matra' con marca deenrase, el cual se llenahasta su marca, primerocon agua, y despu#s conagua y la muestra de suelo.l aire atrapado entre laspartculas de suelo sedesalo4a por ebullición o

exponiendo la suspensiónal vaco. &i la temperaturaes la misma que la de lasuspensión, se obtiene lafórmula como sigue!



l peso seco de sólidos :Fs< debe determinarse antes de la prueba en materiales gruesosy despu#s de ella, en suelos finos plásticos.

1.).1. Tipos deestructuras.

nte todo, conviene insistir en una afirmación ya asentada! un suelo nunca es un meroagregado desprovisto de organi'ación, al contrario, sus partculas se disponen en formaorgani'ada, siguiendo leyes naturales y según la acción de fuer'as que son susceptibles deanálisis.

n los suelos formados por partculas relativamente grandes :gravas y arenas< las fuer'asque intervienen para formar la estructura son conocidas y sus efectos son relativamentesimplesde calificarA por ello, prácticamente no hay discusión respecto al mecanismo deestructuraciónque, por otra parte, es verificable a simple vista.

Por el contrario, en los suelos formados por partculas muy peque(as :limos y arcillas<,las fuer'as que intervienen en los procesos de estructuración son de un carácter mucho máscomple4oy las estructuras resultantes son sólo parcialmente verificables por m#todosindirectos,

relativamente complicados.Bodo ello hace que los mecanismos de estructuración y aún las mismas estructurasresultantes sean, en estos suelos, materia de hipótesis.

Bradicionalmente, se han considerado las estructuras simples, panaloide y floculentacomo las básicas en los suelos reales.

n #pocas más modernas, se ha tratado de superar aquel cuadro tradicionalintroduciendo modificaciones en las ideas anteriores, a la lu' de algunos resultados obtenidosen experimentosreali'ados con t#cnicas más modernas. s, no sólo están variando las ideas de muchosinvestigadores acerca de los mecanismos de estructuración de los suelos, sino que inclusive, hanaparecido estructuras que, como la dispersa, no estaban incluidas en el cuadro tradicional.

n lo que sigue se presenta, en primer lugar, el con4unto de estructuras y mecanismos deformación tradicionales y, en segundo lugar, algunas de las ideas de mayor aceptación actual.

1.).1.1. Estructurasimple.

s aquella producida cuando las fuer'as debidas al campo gravitacional terrestre sonclaramente predominantes en la disposición de las partculasA es por lo tanto, tpica de suelos degrano grueso :gravas y arenas limpias< de masa comparativamente importante.

1as partculas se disponen apoyándose directamente unas en otras y cada partcula poseevarios puntos de apoyo.

Desde el punto de vista ingenieril, el comportamiento mecánico e hidráulico de un suelode estructura simple, queda definido principalmente por dos caractersticas!



• La com!acidad del manto y la orientación de las !artículas. &l t#rmino compacidad serefiere al grado de acomodo alcan'ado por las partculas del suelo, de4ando más o menosvacos entre ellas. n un suelo muy compacto, las partculas sólidas que lo constituyen



tienen un alto grado de acomodo y la capacidad de deformación ba4o carga, serápeque(a. n su poco densos el grado de acomodo es menorA en ellos el volumen de vacosy, por ende la capacidad de deformación serán mayores.

@na base de comparación para tener una idea de la densidad alcan'able por unaestructura simple, se tiene estudiando la disposición de un con4unto de esferas iguales. n lasfiguras se muestran los estados más suelto y más denso posible de tal con4unto.

1as arenas naturales muy uniformes en tama(o, poseen valores de porosidad $n% yrelaciones de vacos $e% que se acercan mucho a los consignados precedentemente. Pero en lasarenas con tama(os más repartidos, los valores pueden disminuir apreciablemente y un peque(oporcenta4e de partculas laminares aumenta notablemente el volumen de vaco en el estado mássuelto. n arenas bien graduadas, con amplia gama de tama(os, los estados más suelto y másdenso tienen valores de e y n mucho menores que los que corresponden a la acumulación deesferas iguales.

Para medir la compacidad de un manto de estructura simple, Ber'aghi introdu4o unarelación emprica, determinable en laboratorio, llamada 3ompacidad Gelativa :3r<.



1a orientación de las !artículas de arena sedimentadas en agua, es tanto máspronunciada cuanto más se aparta su forma de la esf#rica, #sta orientación produce como efectoprincipal, una muy distinta permeabilidad del suelo según que el flu4o de agua sea normal oparalelo a la dirección de orientaciónA el efecto aumenta notablemente si el suelo contiene unporcenta4e apreciable de partculas laminares. ún en arenas naturales con formasprácticamente equidimensionales el efecto de la orientación sobre la permeabilidad esapreciable.

1.).1.2. Estructura

panaloide.

sta estructura se considera tpica en granos de peque(os tama(os :5,5- mm de diámetroo algo menores<, que son arrastrados y redepositados ya sea por el agua o por los vientos. stpica de suelos de grano grueso :gravas y arenas limpias<.

n estas partculas, la gravitación e4erce un efecto que hace que tiendan a sedimentarse,pero dada su peque(a masa, otras fuer'as naturales pueden hacerse de magnitudcomparable,concretamente si la partcula antes de llegar a su ubicación final en el depósito toca a otrapartcula ya depositada, la fuer'a de adherencia desarrollada entre ambas, puede neutrali'ar alpeso, haciendo que la partcula quede detenida antes de completar su carreraA otra partculapuede ahora a(adrsele y el con4unto de ellas podrá llegar a formar una celda, con cantidadimportante de vacos, a modo de panal.

1as fuer'as de adherencia, causantes de estas estructuras son fuer'as superficiales, yamencionadas anteriormente.

1.).1.). Estructurafoculenta.

3uando en el proceso de sedimentación dos partculas de diámetros menores de 5,5- mmllegan a tocarse, se adhieren con fuer'a y se sedimentan 4untasA as, otras partculas puedenunirse al grupo, formando un grumo con estructura similar a un panal, denominado flóculo.

1os flóculos se unen entre s para formar panales, que se depositan con4untamenteformando al tocar fondo, nuevos panales, cuyas bóvedas no están ya formadas por partculasindividuales, sino por otros flóculos.



l mecanismo anterior produce una estructura muy blanda y suelta, con gran volumen devacos, llamada floculenta y, a veces, panaloide de orden superior. sta estructura esextraordinariamente difusa, en la que el volumen sólido puede no representar más de un =?+5 6.1a figura siguiente muestra un esquema de tal estructura!

3onforme aumenta el peso debido a la sedimentación continua, las capas inferiores

expulsan agua y se consolidan más. Durante este proceso, las partculas y los flóculos se acercanentre s y es posible que esta estructuración tan poco firme en principio, alcance algunaresistencia.

1.).1.&. Estructura compuesta.

&e considera que las estructuras anteriores rara ve' se presentan puras en la naturale'a,pues la sedimentación comprende partculas de todos los tama(os y tipos, para los que rigen lasleyes de la naturale'a de modo diferente.

1o común sera encontrar en los suelos reales estructuras tales, como un esqueletoconstituido por los granos gruesos y por masas coloidales de flóculos que proporcionan nexo entreellos.

stas estructuras se forman en condiciones que permiten la sedimentación de partculasgruesas y finas simultáneamenteA esto ocurre frecuentemente en agua de mar o lagos, con



contenidos de sales apreciable, donde el efecto floculante de las sales coexiste con el arrastrede vientos, corrientes de agua, etc.

3on las ideas anteriores es fácil entender la diferencia que presentan las arcillas enpropiedades mecánicas, entre los estados inalterado y remoldeadoA el remoldeo destruye la ligade arcilla altamente consolidada entre las partculas gruesas y permite que la arcilla suavelasrodee, actuando como lubricante entre ellasA como resultado, la consistencia en el estado

remoldeado será más blanda.1a resistencia del material de la liga de arcilla, no es función de la tixotropa, sino de laintensa concentración de carga en aquellas ligas, la cual, a su ve', depende de la estructuraadoptada y de la carga máxima que el estrato haya soportado a lo largo de su historia geológica:carga de preconsolidación<.

1.).1.*. Estructura en “castillo de naipes”.

lgunos investigadores como 7oldschmidt y 1ambe han sugerido una interpretacióndiferente sobre la g#nesis de una estructura floculenta y la estructura resultante en s. &egúnestas ideas, la forma laminar tpica de los minerales de arcilla es fundamental en laestructuración resultante para los suelos finos. stas investigaciones consideran la acción de las

fuer'as superficiales como factor que interviene en la estructuración.n las investigaciones de referencia se ha podido notar que, si bien la partcula de sueloposee carga negativa, según ya se di4o, parece cierto que en sus aristas existe una concentraciónde carga positiva que hace que esa 'ona locali'ada se atraiga con la superficie de cualquierpartcula vecina.

Bomando esto en consideración, los investigadores mencionados han propuesto para lasarcillas una estructura tal como la que se muestra en la figura siguiente, a la cual se hadenominadoen $castillo de naipes%.

Debe notarse que, según esta hipótesis de estructuración, tambi#n corresponde al sueloun importante volumen de vacos y que las reflexiones anteriores sobre consolidación de lossuelos por el peso de los suprayacentes conservan su valide'.

1.).1.+. Estructura dispersa.

lgunas investigaciones modernas han indicado que una hipótesis estructural del tipo de$castillo de naipes%, en la cual las partculas tienen contactos mutuos, si bien puede aceptarsecomo real en muchos casos qui'ás no es la más estable en la que pudiera pensarse.

3ualquier perturbación que pueda existir, como deformación por esfuer'o cortante,tiende

en general a disminuir los ángulos entre las diferentes láminas de material.3onforme esto sucede, actúan entre las partculas, presiones osmóticas inversamente

proporcionales al espaciamiento entre ellas. 1as presiones osmóticas tienden a hacer que las



partculas se separen y adopten una posición tal como la que esquemáticamente se muestra en lafigura siguiente. unque a primera vista no lo pare'ca, algunos autores opinan que este arreglo esmás estable.

n las partes a< y b< de la figura se muestra el mecanismo por el cual la presiónosmótica, para llegar a una condición mas uniforme, tiende a hacer que las partculas se separen.

n la parte c< se muestra la estructura en su condiciónfinal.

Debe hacerse notar que el con4unto de estructuras someramente descriptos, noconstituye una serie de posibilidades reales en la naturale'a, sino simplemente algunas de lashipótesis de estructuración de que hoy se habla.

2uchos investigadores que aceptan alguna de las explicaciones anteriores, recha'an otrasy no existe pleno acuerdo al respecto. Bambi#n ha de observarse que con las estructuras en$castillo de naipes% o dispersa, se generarán estructuras compuestas análogas a las ya tratadascon las formas estructurales más clásicas. n este punto, me parece interesante explicar un pocoacerca de esta teora.

1a formación de las demás estructuras se explica proponiendo que la estructura:denominada microfábrica, y que se refiere al ordenamiento o disposición espacial de laspartculas, al grupo de partculas, sus poros, discontinuidades y demás elementos presentes en el

suelo< está directamente relacionada con el grado de orientación de los elementos del suelo, suporosidad y densidad, y condiciona otras propiedades de gran importancia como la resistencia, lacompresibilidad y la permeabilidad.

n función de las condiciones de suspensión, especialmente la concentración deelectrolitos, los minerales de arcilla pueden adoptar las siguientes formas de asociacioneselementales! $cara?cara%, $cara?borde%, $borde?borde%. n condiciones de alta concentración deiones, las fuer'as el#ctricas netas entre las partculas adyacentes sonpredominantementeatractivas, produci#ndose el fenómeno de la floculación. sta asociación consiste en unaestructura abierta y voluminosa con grandes poros, tpica de suelos marinos y lagos salobres.



Por el contrario, cuando la concentración de electrones es ba4a, los minerales de arcillatienden a cargarse negativamente, tanto en su superficie como en su borde. n este casoaumenta la doble capa difusa y, por tanto, predominan las fuer'as el#ctricas de repulsión entrelas partculas adyacentes, produci#ndose el fenómeno de la dis!ersión. l resultado es unaestructura densa y alargada, en donde las capas de arcilla no están en contacto debido alpredominio de las fuer'as repulsivas. 1a estructura dispersa es caracterstica de los sedimentoslacustres de agua dulce y de los depósitos fluviales.

Bipos de asociaciones

1.&. $lasi,cación de las arcillas en -ase a su esta-ilidad.

Partiendo de los numerosos minerales (principalmente silicatos) que seencuentran en las rocas ígneas metam!r"icas# los agentes dedescomposici!n química llegan a un producto $nal: la arcilla%



&as arcillas est'n constituidas 'sicamente por silicatos de aluminioidratados# presentando adem's# en algunas ocasiones# silicatos de magnesio#ierro u otros metales# tami*n idratados% +stos minerales tienen unaestructura cristalina de$nida# cuos 'tomos se disponen en l'minas% +,istendos variedades de l'minas: la silícica la alumínica%

&a primera est' "ormada por un 'tomo de silicio# rodeado de

cuatro de o,ígeno#disponi*ndose el con-unto en "orma de tetraedro% +stos tetraedros sesgrupan en unidadese,agonales# sirviendo un 'tomo de o,ígeno de ne,o entre cada dostetraedros# mas o menos como se muestra en la $gura:

&as l'minas alumínicas est'n "ormadas por retículas de octaedros #dispuestas en un 'tomo de aluminio al centro seis de o,ígeno alrededor% .ami*n el o,ígeno sirve de ne,o# se esquemati/a en la siguiente $gura:



e acuerdo con su estructura reticular# los minerales de arcilla se encasillan entres grandes grupos:caolinitas# montmorilonitas e ilitas%

1.&.1. Arcillas caolinitas (estables).

&as caolinitas (l3%2i2%22) est'n "ormadas por una l'mina silicílica otra alumínica# que se superponen inde$nidamente% &a uni!n entre todas lasretículas es lo su$cientemente $rme para no permitir la penetraci!n demol*culas de agua entre ellas (adsorci!n)%

1.&.2. Arcillas illitas (colapsables).

&as ilitas 5()467 (i86%l)(l4%9e4%g4%g;)20# con # por lo generaligual a 1%<= est'n estructuradas an'logamente que las montmorilitas# pero su

constituci!n interna mani$esta tendencia a "ormar grumos de materia# quereducen el 'rea e,puesta al agua por unidad de volumen> por ello# sue,pansividad es menor que la de las montmorilitas%



1.&.). Arcillas motmorillonitas (expansivas).

&as montmorilonitas 5()4i8l4%n2= est'n "ormadas por una l'minaalumínica entre dos silicílicas# superponi*ndose inde$nidamente% &a uni!nentre las retículas del mineral es d*il# por lo que las mol*culas de aguapueden introducirse en la estructura con relativa "acilidad% &o anterior produce

un incremento en el volumen de los cristales# lo que se traduce en unae,pansi!n%



2-Relaciones volumétricas y gravimétricas

2.1. Fases del Sueloistema: grupo de elementos interrelacionados e interdependientes que

constituen una entidad integrada% +n realidad todo sistema es un ?susistema@de un sistema maor que interactua con sus alrededores%

An sistema puede tener una o m's sustancias una o m's "ases% +lsistema m's simple es el de una sola sustancia con propiedades uni"ormes (e-%un loque de ielo)> es omog*neo%

An sistema de un solo compuesto químico puede ser eterog*neo# si tienedistintas propiedades en distintas regiones% Cada regi!n "ísicamente uni"orme esuna "ase (e-% me/cla de ielo agua# son dos "ases# es un sistema químicamenteuni"orme# "ísicamente eterog*neo)%

&as tres "ases cl'sicas son s!lida# líquida gaseosa%An sistema de varias sustancias puede ser mono"'sico (e-% sal agua

"orman un líquido omog*neo) o eterog*neo# en este Bltimo caso las

propiedades no solo pueden di"erir entre "ases# sino entre las partes internas decada "ase en los ordes o inter"ases% +n particular las inter"ases e,ien"en!menos especí$cos por interacci!n de las "ases en contacto% &a inuencia deestos "en!menos (adsorci!n# ligadura de iones inorg'nicos a partículas del suelopor interacci!n electrost'tica> tensi!n de super$cie# "ricci!n# etc%) depende de lasuper$cie de la inter"ase por unidad de volumen% istemas en los cuales por lomenos una de las "ases es sudividida en numerosas partículas pequeDas# lo querepresenta una gran 'rea inter"asialEunidad de volumen# se llaman sistemasdispersos (e-% soluciones coloidales# gels# emulsiones# aerosoles)%

+l suelo es un sistema eterog*neo# poli"'sico# particulado# disperso poroso# cua 'rea inter"asialEunidad de volumen puede ser mu grande (e-% unpuDado de arcilla puede tener un 'rea inter"asial de varias ect'reas# el 'rea

crece cuando el tamaDo de grano decrece)% &a naturale/a dispersa da lugar a"en!menos tales como adsorci!n de agua químicos# capilaridad# intercamioi!nico# inca/!n (por asorci!n) contracci!n (por secado)# así como dispersi!ninterna oculaci!n%

ucas características importantes del suelo dependen de la super$cie deinter"ase (e-% retenci!n de agua nutrientes)%

&as tres "ases de las sustancias comunes representadas en los suelos son:!lida: matri/ de suelo

&iquida: soluci!n de suelo# el agua que contiene sustancias disueltasFaseosa: atm!s"era de suelo%

atri/: partículas que varían en composici!n química# tamaDo# "orma orientaci!n% .ami*n contiene sustancias amor"as# especialmente materiaorg'nica# la que se agrega a los granos minerales "ormando agrupacionesllamadas ?agregados@% &a estructura de la matri/ determina la "orma geom*tricade los poros en los que se retiene transmite el aire el agua%

&a composici!n de las "ases líquida gaseosa varía en el tiempo en elespacio% &as proporciones de las tres "ases tami*n varían# por el clima# lavegetaci!n# etc%

&a composici!n media en volumen para una condici!n !ptima para elcrecimiento de plantas es:



+n un suelo se distinguen tres "ases constituentes: la solida# la liquida lagaseosa% &a "ase solida est' "ormada por las partículas minerales del suelo(incluendo la capa solida asorida)# la liquida# por el agua (lireespecí$camente)# la "ase gaseosa comprende sore todo el aire# si ien puedenestar presentes otros gases (vapores sul"urosos# anídrido car!nico# etc%)lgunos suelos contienen materia org'nica en diversas "ormas cantidades%

+n esta $gura se representa el esquema de una muestra de suelo en laque aparecen las "ases principales# así como los conceptos de uso m's comBn%

+n el modelo de "ases# se separan volBmenes G pesos H así: Golumentotal G.# volumen de vacíos GG (espacio no ocupado por s!lidos)# volumen des!lidos G# volumen de aire G volumen de agua GH% &uego G. GG JG

K GG G JGH% +n pesos (que es di"erente a masas)# el del aire sedesprecia# por lo que H 0% +l peso total del esp*cimen o mu estra H. es iguala la suma del peso de los s!lidos H m's el peso del agua HH> esto es H. HJ HH%

9ases de suelo

e acuerdo al diagrama anterior# se tienen las siguientes magnitudes%Hs peso de s!lidosHL peso del agua

Ha peso de aire 0



H. peso totalGs volumen de s!lidosGL volumen de agua

Ga volumen de aireGv volumen de vacíosG. volumen total

Por medio de la e,perimentaci!n en ellaoratorio podemos determinar elpeso de las muestras Bmedas# el peso de las muestras secadas al orno elpeso especi$co relativo de los suelos# esta relaciones de tipo volum*trico gravim*trico# estas magnitudes son Bnicas cuo calculo es necesario# a $n depoder medir algunas otras magnitudes en t*rminos de estas%

&a necesidad de la investigaci!n es ver las características del suelo# queen un principio# no saía que inuía en su comportamiento# conocer las causasde sus di"erentes estados# contestar algunas interrogaciones# por e-emplo# Mporque se agrietaa# Mc!mo porque estaa constituido# Mporque aía di"erentestipos de tierra # si "ormaan todo es suelo# Mpor qu* se comportaan de"orma tan distinta# porque en algunos lugares a"ecta a las construcciones#adem's de que no en cualquier lado se puede construir# por el tipo de suelo# la"orma de terreno%

+l suelo# en sus camios de estado# de Bmedo a seco# es necesarioconocer su comportamiento# en el terreno# su tipo de suelo# al reali/ar lasprueas# por medio de sus resultados# darnos cuenta# por así decirlo# que elsuelo no es un material inerte%

+n este reporte contiene# la reali/aci!n da las prueas# el procedimiento los resultados otenidos en las pr'cticas reali/adas# de los cuales se otuvo lain"ormaci!n necesaria de un suelo $no un suelo grueso%

rgani/ado para que el lector pueda entender la $nalidad con los cualesse acen las prueas%

3%6 N.+C++N.+

esde la aparici!n el omre en el planeta tierra# el omre a usadoelsuelo como material de construcci!n# como el lugar donde todo omre#animal# construcci!n# por e"ecto de la gravedad reside# donde todo plantacrece# entonces# el suelo es un material importante%

e creía que el suelo no otenía importancia alguna# no se le tomaa muen cuenta# pero en el desarrollo de la istoria# uo un omre que se interesopor su an'lisis# clasi$caci!n# e identi$caci!n# el seDor 7arl .er/agui (188361O;3)#que con sus aportes# -unto con otros investigadores# como por e-emplo %ttererg# Holmar 9ellenius (18;61O<)# rtur Casagrande (1O0261O81) entreotros# quienes dieron un gran impulso al inter*s de su estudio% Creando desarrollando así# la ciencia la terminaci!n ?mec'nica de suelos@%

3%1% A+.Q+ tener por medio de di"erentes prueas de laoratorio las relaciones

volum*tricas del material en estado natural e,traído del terreno# la muestrainalterada# es de un tamaDo de apro,imadamente 20 , 20%

&a muestra de arcilla utili/ada durante la prueas# "ue e,traída de unterreno aldío# de la comunidad de Cilpancingo# Fuerrero# Colonia Cipatli II conuna pro"undidad de 1 metro la cual se traslado al laoratorio para comen/ar adesarrollar las prueas# se curi! con una olsa de polietileno para que lamuestra llegara en condiciones naturales tal como "ue e,traída del suelo%

&a muestra de arena grava "ue proporcionada por personal del

laoratorio de la unidad acad*mica de ingeniería%



4%6 RS+.IG

Conocer la determinaci!n de los valores Golum*tricos Fravim*tricos enlaoratorio de lamuestra por estudiar# así como recti$car en campo%

plicaci!n de los m*todos de muestreo adecuados aprendidos en el aula%plicar la teoría aprendida en clase al suelo por estudiar comprender los

valores resultantes de las prueas%aer Identi$car# entender otener de "orma correcta las propiedades de

los tipos de suelos que se reali/an las prueas%

<%6 +.+QINCIN + CN.+NI + FA&a determinaci!n del contenido de agua# es un estudio mu "'cil de

reali/ar# su determinaci!n es indispensale a que es un dato signi$cativo parala soluci!n de los estudios siguientes%

RS+.IGeterminaci!n del contenido de agua de la muestra representativa de una

masa de suelo e,traída del terreno%

+TAIP K PQC+II+N.+l equipo procedimiento utili/ados# son e,plicados en el Prontuario de

prueas del &aoratorio de ec'nica de uelos# de la Anidad cad*mica deIngeniería# correspondientes a esta pruea# proporcionado por *l % en C% del"oorales &o/ano%

Q+A&.Contenido de agua promedio de la muestra:HU 21%;<;U;%6 +.+QINCIN +& P+ +P+CV9IC +N +& &RQ.QI;%1 m*todo del larado de una $gura geom*trica regularRS+.IGeterminaci!n del peso especi$co de la muestra (m) el peso especí$co

seco (d) por el m*todo del larado de una $gura geom*trica regular%+TAIP K PQC+II+N.+l equipo procedimiento utili/ados# son e,plicados en el Prontuario de

prueas del &aoratorio de ec'nica de uelos# de la Anidad cad*mica deIngeniería# correspondientes a esta pruea#proporcionado por *l % en C% del"oorales &o/ano%

Q+A&. K C&CA&Peso especí$co de la muestra (m):m 1%8123< grEcm3Peso especí$co de la muestra (d):d 1%48O< grEcm3%6 +.+QINCIN + & +NI + & PQ9IN&a para$na empleada para la pruea dee ser calirada a que cada

para$na es di"erente en su densidad%RS+.IGeterminaci!n de la densidad relativa de la para$na empleada en la

pruea que servir' para conocer el peso volum*trico de la muestra%+TAIP K PQC+II+N.+l equipo procedimiento utili/ados# son e,plicados en el Prontuario de


Q+A&.ensidad de la para$na:



p 0%O3<%1%6 +. + & PQ9IN

RS+.IGeterminaci!n del peso especí$co de la muestra (m) el peso especí$co

seco (d)# utili/ando el m*todo de la para$na%+TAIP K PQC+II+N.+l equipo procedimiento utili/ados# son e,plicados en el Prontuario de


Q+A&.Peso especí$co de la muestra (Wm):m 1%88 grEcm3Peso especí$co seco (Wd):d 1%4;O< grEcm38%6 +.+QINCIN +& P+ G&A+.QIC +N +& CPQecti$car en el terreno# por medio de la arena calirada# los resultados

otenidos en laoratorio%8%1 C&IRQCIN + Q+NRS+.IGeterminarel peso volum*trico seco de la arena+TAIP K PQC+II+N.+l equipo procedimiento utili/ados# son e,plicados en el Prontuario de


8%2%6 +.+QINCIN +& P+ G&A+.QIC +N CPRS+.IGeterminar directamente en el campo el contenido de agua# el peso

volum*trico seco Bmedo así como el grado de saturaci!n de una muestra desuelo alterada# utili/ando arena calirada que pasa por la malla 20 que seretiene en la malla 30 por un m*todo alternativo%

+sta pruea "ue eca en laoratorio con una muestra inalterada de suelode 20 , 20 cm# un cuo:

+TAIP K PQC+II+N.+l equipo procedimiento utili/ados# son e,plicados en el Prontuario de


Peso especí$co de la muestra:m 1%321grEcm3Peso especí$co seco: d 1%08;grEcm3Frado de saturaci!n: FL(U) 0%2;8

Contendido de agua: 21%;<1 UO%6 +.+QINCIN + & +NI Q+&.IG + &Ie de$ne como densidad de "ase solida de un suelo# la relaci!n entre el

peso especí$co de la materia que constitue las partículas del suelo el pesoespecí$co del agua destilada a 4 CX%

&a densidad de los s!lidos se otiene en la pr'ctica como la relaci!n entrepeso de los s!lidos el volumen de agua quedesalo-an a la temperaturaamiente# al valor otenido se le ace una correcci!n por temperatura%

O%1C&IRQCIN +& .QY+TAIP K PQC+II+N.



+l equipo procedimiento utili/ados# son e,plicados en el Prontuario deprueas del &aoratorio de ec'nica de uelos# de la Anidad cad*mica deIngeniería# correspondientes a esta pruea# proporcionado por *l % en C% del"oorales &o/ano%

&os datos de la caliraci!n del matra/ No% 2 3 "ueron dados por elpersonal de laoratorio%

O%2 PQ+PQCIN + & A+.Q+TAIP K PQC+II+N.+l equipo procedimiento utili/ados# son e,plicados en el Prontuario de


10%6 +.+QINCIN + & +NI + &I +N Q+N K A+&C+IG

10%1%6 Pruea en grava+TAIP K PQC+II+N.+l equipo procedimiento utili/ados# son e,plicados en el Prontuario de


Qesultadosensidad de solido s:s 2%48 grEcm3

10%2%6 Practica en suelo e,traído de terreno naturalRS+.IGeterminar la densidad del suelo arcilloso que "ue e,traída de la

comunidad de Cilpancingo% Por medio del m*todo de matra/ a"orado%+TAIP K PQC+II+N.+l equipo procedimiento utili/ados# son e,plicados en el Prontuario de

prueas del &aoratoriode ec'nica de uelos# de la Anidad cad*mica deIngeniería# correspondientes a esta pruea# proporcionado por *l % en C% del"oorales &o/ano%

Qesultados2%<O18 grEcm3

11%6 +.+QINCIN + & +NI + &I + PQ.ICA& +FQG

RS+.IGeterminaci!n del porcenta-e de asorci!n# la densidad de s!lidos

densidad de masa de la grava por medio del m*todo del picn!metro%+TAIP K PQC+II+N.+l equipo procedimiento utili/ados# son e,plicados en el Prontuario de


Q+A&.Porcenta-e de asorci!n s% U 1%182;Uensidad de la muestra m2%;<4 grEcm3ensidad de s!lidos s% 2%48 grEcm3



3-Clasificación e identificación de lossuelos

3-1Granulometra!

&a granulometría se de$ne como la distriuci!n de los di"erentes tamaDosde las partículas de un suelo# e,presado como un porcenta-e en relaci!n con elpeso total de la muestra seca% prenderemos a utili/arla como un instrumento enla clasi$caci!n de los materiales# a que la descripci!n por tamaDo tiene especialinter*s en la selecci!n de materiales para rellenos de carreteras presas# loscuales requieren materiales con graduaciones determinadas

&a granulometria es la distriuci!n de los tamaDos de las partículas de un

agregado tal como se determina por an'lisis de tamices (norma . C 13;)%

+l tamaDo de partícula del agregado se determina por medio de tamicesde malla de alamre aerturas cuadradas% &os siete tamices est'ndar . C 33para agregado $no tiene aerturas que varían desde la malla No% 100(1<0micras) asta O%<2 mm%

&os nBmeros de tamaDo (tamaDos de granulometria)# para el agregadogrueso se aplican a las cantidades de agregado (en peso)# en porcenta-es quepasan a trav*s de un arreglo de mallas% Para la construcci!n de vías terrestres# lanorma . 448 en lista los trece nBmeros de tamaDo de la . C 33# masotros seis nBmeros de tamaDo para agregado grueso%

&a arena o agregado $no solamente tiene un rango de tamaDos departícula%

Análisis granulométrico por tamices

Nuestras erramienta principal de traa-o para este proceso es la malla otami/% +,isten dos escuelas # claramente di"erenciales# en cuanto a la "orma ensí del tami/: la escuela alemana la escuela norteamericana%

&a escuela alemana utili/a una planca met'lica agu-ereada # mientrasque la escuela norteamericana "orma la malla con ilos met'licos dispuestos en"orma de cuadrícula %

No puede a$rmarse en ningBn momento que una escuela sea superior a laotra en esta aspecto> cada una tiene sus venta-as# como tami*n susdesventa-as% &as mallas alemanas tienen la ondad de presentar ori$cioscirculares que se aseme-an m's a la "orma de las partículas que el cuadro de lasmallas norteamericanas% ora ien# las plancas agu-ereadas presentan /onas

ciegas# donde puede quedar retenido material que de otra manera uiera



pasado# quedando este e"ecto reducido a un mínimo en las mallasnorteamericanas% Ka se utilice una o la otra# siempre dee tenerse la precauci!nde no me/clar amas normas# advertencia que puede ser aplicada a todas lasramas restantes de la ingeniería civil%

entro de la escuela norteamericana# podemos distinguir dos tipos detamices: &a serie .ler: en este -uego de tamice# cada malla tiene una separaci!nveces maor que la del ceda/o pr!,imo menor su designaci!n num*ricacorresponde al nBmero de aerturas por pulgada lineal% &a serie A%% tandard: adi"erencia de la serie anterior# los nBmeros que designan a cada tami/ soninversamente proporcionales al tamaDo de las aerturas%

Por e-emplo : un tami/ NBm% 200 tiene aerturas igual a la mitad de lascorrespondientes a la malla NBm% 100% Cuando las mallas son mu gruesas# seusa para su identi$caci!n la separaci!n entre ilos%

GRANULOMETRIA DE LOS AGREGADOS FINOS

epende del tipo de traa-o# de la rique/a de la me/cla# el tamaDom',imo del agregado grueso% +n me/clas mas pores# o cuando se empleanagregados gruesos de tamaDo pequeDo# la granulometria que mas se apro,imeal porcenta-e m',imo que pasa por cada cria resulta lo mas conveniente para

lograr una uena traa-ailidad%



+ntre mas uni"orme sea la granulometria# maor sera la economía% +stasespeci$caciones permiten que los porcenta-es mínimos (en peso) del materialque pasa las mallas de 0%30mm (No% <0) de 1<mm (No% 100) sean reducidos a1<U 0U%

Representacin grá!ca semi"logaritmica acumulati#a

Para representar gr'$camente la distriuci!n de los diversos tamaDos departículas que contiene una muestra de un material# ar' "alta seguir un procesode ensao granulom*trico por ceda/os%

Nuestro primer paso ser' la selecci!n de la muestra a ensaar# luego dedeterminado su peso# se coloca en su totalidad# seca# en la malla m's gruesa denuestra atería de tamices al virar el con-unto de mallas# conseguiremos quecada corpBsculo se quede en la malla de tamaDo menor al de su di'metro .



+sta viraci!n se logra mediante un aparato accionado por una manivela#o ien mediante el virador mec'nico se continuar' asta lograr que no quedeen ninguna malla una partícula de di'metro menor a la de la aerturacorrespondiente% +n cada tami/# tendremos# pues# la cantidad de elementos cuotamaDo sea inmediatamente superior al del ceda/o correspondiente%

Conviene aclarar que la laor previa a la reali/aci!n de este ensao es lalimpie/a de las mallas con aire a presi!n o con un cepillo met'lico# la cual no esmenester que sea mu rigurosa puesto que las partículas que le quedenaderidas estar'n incluidas en el peso del ceda/o%

e pesa cada ceda/o con una precisi!n de d*cimas en gramo#registr'ndose el peso del ceda/o vacío% &uego# se determina el peso del ceda/o#m's el material retenido en *l> con lo que se otiene el peso del materialretenido mediante una simple di"erencia de pesos# valor con el cual se determinael porciento de material retenido mediante la siguiente e,presi!n:

Por ciento de material retenido =

(peso de material retenido/peso de material empleado) 1!!

Para "acilitar los c'lculos# mucas veces se elige el peso de material secoempleado igual a un mBltiplo de cien# a que si en el denominador de lae,presi!n anterior tenemos 1000 gramos# por e-emplo# el por ciento de materialretenido se otiene con s!lo dividir el peso de material retenido por die/% inemargo# dee cuidarse la no alteraci!n de la muestra en la Bsqueda de lasimplicidad de c!mputos# sore todo en el caso de materiales que contengan

partículas $nas%

.e!ricamente# la suma de los pesos retenidos en cada malla dee ser igualal peso inicial# pero *sta se ve a"ectada por los "actores de error%

"e considera el traba#o aceptable cuando el error por exceso o de$ecto

sea menor de %&.

+n el caso de que estemos traa-ando con una muestra cuo peso secoempleado sea de 1000g la suma de pesos de material retenido sea de OO8g# eltraa-o est' pragm'ticamente ien > la di"erencia de 2g se reparte @ asentimiento @ entre los pesos maores%

Con este control de aceptaci!n del ensao con el error distriuido # lasuma de los por cientos de material retenido dee resultar igual a 100U%

l acer el gr'$co# remate del ensao# se puede traa-ar indistintamentecon el porcenta-e acumulativo retenido o el porcenta-e m's $no# correspondiendoeste Bltimo al complemento en 100 del material retenido% Con s!lo oservar lasgr'$cas podemos otener una idea cualitativa del tipo de material# a que lostramos ori/ontales tienden a representar carestía de tamaDos los tramos

verticales# predominio de determinado di'metro de partículas%



Por lo tanto# el material me-or graduado sería aquel cuo gr'$cogranulom*trico "uera una línea recta desde el límite superior de la i/quierdaasta el límite in"erior de la dereca%

ora Rien estos linZs que aparecen al $nal te audaran a completar masin"ormaci!n suministrada en el post a su ves podr's descargar la planilla parala gr'$ca de la curva granulometrica%

$"%&lastici'a' 'e un Suelo

&a plasticidad es atriuile al contenido de partículas escamosas detamaDo coloidal presentes en los suelos% &as partículas escamosas adem's son

responsales de la alta compresiilidad la a-a permeailidad de los suelos%

+n relaci!n con la plasticidad de los suelos# durante un proceso dede"ormaci!n# el volumen de una arcilla permanece constante% Por el contrario elvolumen de una arena camia continuamente durante el mismo% i se intentade"ormar una masa de arena Bmeda r'pidamente# esta se desagrega (la arena

es "riale)% +n virtud de esto# puede de$nirse la plasticidad como la propiedad de



un material que permite resistir de"ormaciones r'pidas# sin camiar de volumen sin agrietarse ni desagregarse%

&as investigaciones de Foldscmidt aordaron a la ip!tesis que consideraque las partículas escamosas actBan como condensadores# qu* orientan lasmol*culas de agua distintamente en "orma ipolar% +l campo el*ctrico que rodeacada partícula inuencia mucas mol*culas de agua% &as propiedades del a-ocampo el*ctrico del agua camian en seme-ante magnitud que puede llamarseapropiadamente# como sugiri! .er/agi# [solidi$caci!n del agua[%

&as primeras capas de mol*culas de agua cercanas a la super$cie s!lida#est'n particularmente ligadas tan "uertemente que no se pueden mover enasoluto% Foldscmidt supone que el espesor relativamente grande de la capa deagua inuenciada por el campo el*ctrico de una partícula es responsale de laplasticidad%

i la ip!tesis de Foldscmidt es correcta# otros líquidos que tenganmol*culas ipolares tami*n deerían producir plasticidad si se me/claran conarcilla en polvo# mientras que líquidos con mol*culas mono6polares no deeríanproducir este e"ecto%

&os e,perimentos de ttererg demostraron que el cuar/o molido detamaDo menor de 2 micrones no presenta plasticidad en asoluto# mientras quela mica molida del mismo tamaDo# presenta cierta plasticidad que se incrementacon el decrecimiento del tamaDo de los granos% +ste eco muestra la inuenciade las partículas escamosas en la plasticidad de los suelos%

Casagrande (1O38) sugiri! que el responsale de la plasticidad de lossuelos es el agua de adsorci!n# cua viscosidad es seme-ante a la de una gomalíquida%

&a plasticidad de una arcilla es consecuencia de varios par'metros: lamor"ología> la cual es generalmente laminar# el tamaDo e,tremadamentepequeDo que aumenta el 'rea super$cial# la capacidad de incamiento que seasocia a la cantidad de de$ciencia de carga de la estructura de la arcilla quecontrola la ailidad de ella de atraer iones agua (tami*n asociado a lacapacidad de intercamio cati!nico)%

&a plasticidad de un suelo es controlada por el contenido de mineralesarcillosos: el tipo de mineral la cantidad presente%

+n mec'nica de suelos se de$ne la plasticidad como la propiedad de unmaterial por la cual es capa/ de soportar de"ormaciones r'pidas# sin reoteel'stico# sin variaci!n volum*trica apreciale sin desmoronarse ni agrietarse%

&lastici'a' en los Suelos

&a plasticidad es la propiedad que e,presa la magnitud de las "uer/as delas películas de agua dentro del suelo a que *stas permiten que el suelo seamoldeado sin romperse asta un determinado punto% +s el e"ecto resultante deuna presi!n una de"ormaci!n%

&a magnitud de la de"ormaci!n que puede soportar un suelo con undeterminado contenido de umedad est' dada por la distancia que las partículas

pueden moverse sin perder su coesi!n% &a presi!n que se requiere para produciruna de"ormaci!n especí$ca es un índice de la magnitud de las "uer/as de



coesi!n que mantienen las partículas -untas% +stas "uer/as varían con el espesorde las películas de agua entre partículas% Puesto que la de"ormaci!n total quepuede ser producida varía con el tamaDo "orma de las partículas# es evidenteque la super$cie total presente determina el nBmero de películas de aguacontriuentes a la coesi!n%

+l "en!meno de plasticidad en los suelos puede e,plicarse de la siguientemanera: &as partículas coloidales en un suelo a a-os contenidos de umedadest'n proalemente desordenadas (ver $gura 1)%

9igura 1% .eoría de la Película de gua%

&as partículas de un suelo se recuren por una película de agua adsorida#cuando el porcenta-e de umedad en el sistema aumenta (ver $gura 2)% &a"uer/a de adesi!n del agua sore la super$cie de la partícula varía con el tipode coloide%

9igura 2% .ipos de gua en el uelo%

Cuando el contenido de umedad es su$ciente para alcan/ar el límitein"erior de plasticidad# las partículas se orientan cuando se les aplica una presi!n(ver $guras 1 2)% &a tensi!n de estas películas de agua adsoridas mantiene

-untas las partículas adacentes%

Cuando la presi!n se incrementa por encima de la tensi!n de estas

películas que mantienen unidas las partículas# *stas se desli/an unas sore otras



(ver $gura <)% espu*s que la presi!n cesa# las partículas no retoman su posici!noriginal porque est'n unidas en sus nuevas posiciones por la tensi!n de laspelículas Bmedas (ver $gura 1)%

9actores que "ectan la Plasticidad de los uelos las Constantes dettererg

%( )onteni'o 'e Arcilla

Como la plasticidad es "unci!n de las "racciones m's $nas del suelo# losdistintos suelos tendr'n di"erente plasticidad de acuerdo con la cantidad dearcilla que contengan% ttererg oserv! que un incremento en el porcenta-e dearcilla produce un aumento en amos límites de plasticidad en la escala deumedad consecuente aumento en el nBmero de plasticidad%

+n la $gura 3 () se oserva que el contenido de umedad en el límitein"erior de plasticidad se vuelve ligeramente menor en la medida que elcontenido de arcilla decrece%

a un notorio e"ecto al decrecer el contenido de arcilla es el que semani$esta en la r'pida disminuci!n del límite superior de plasticidad laconsiguiente disminuci!n del nBmero de plasticidad% e necesita un maorcontenido de umedad para otener plasticidad en un suelo con alto contenidode arcilla que en otro con menos contenido de arcilla%

9igura 3% 9actores que a"ectan a los límites de ttererg:a) +"ecto del tamaDo de las partículas (segBn Hite# 1O4O)>) e"ecto del contenido de arcilla>c) e"ecto de la materia org'nica%

Qussell in"orm! que el nBmero de plasticidad es una "unci!n lineal delcontenido de arcilla (partículas menores de < \)%

+sta relaci!n es e,presada por: NP 0%;C 6 12# donde: NP: NBmero deplasticidad C: Porcenta-e de contenido de arcilla% uelos que contengan menos



del 20U de partículas menores de < \# generalmente no muestran plasticidad%+sta relaci!n es e,presada por: NP 0%;C 6 12# donde: NP: NBmero deplasticidad C: Porcenta-e de contenido de arcilla% uelos que contengan menosdel 20U de partículas menores de < \# generalmente no muestran plasticidad%

e an encontrado resultados similares en suelos sint*ticos traa-ando conpartículas menores de 1 \: NP 0%;;C 6 10% +n este caso# suelos con menos del1< U de arcilla no desarrollan plasticidad% Cualquier camio marcado en la "ormade las partículas# a"ecta estas relaciones%

*( Naturale+a 'e los Minerales 'el Suelo

ttererg investig! en qu* magnitud los di"erentes minerales de los cualesderivan los suelos a"ectan la plasticidad% us estudios muestran que solamentelos minerales que tienen una estructura laminar# muestran plasticidad cuandoson pulveri/ados% Cuar/o "eldespatos# no tienen estructura laminar por lotanto no desarrollan plasticidad% .alco# muscovita# iotita otros minerales cuasarti$ciales tienen "orma laminar presentan plasticidad% +stas di"erencias sonatriuidas a la maor super$cie e incremento de las super$cies de contacto enlas partículas laminares%

unque en realidad son pocos los suelos que contienen su$cientescantidades de minerales primarios como para a"ectar la plasticidadconsideralemente# el eco de que las partículas minerales secundarias tienenestructura laminar similar a los minerales atr's mencionados# audan a e,plicarla plasticidad de los suelos% +n algunos casos la presencia de mica en la "racci!nlimo puede causar plasticidades m's altas que la que son de esperar deido alcontenido de arcilla solamente%

$( Minerales 'e Arcilla

on producto principalmente de la meteori/aci!n química descomposici!n de "eldespatos como ortoclasa plagioclasa# algunas micas%on de tamaDo reducido "orma aplanada%

&a clave de alguna de las propiedades de los suelos arcillosos# tales comoplasticidad# compresiilidad el potencial de e,pansi!nEcontracci!n# se centra enla estructura de los minerales arcillosos%

a tres grupos principales de minerales arcillosos:

Caolinitas: (incluen caolinita# dicZita nacrita) "ormada por ladescomposici!n de la ortoclasa "eldesp'tica (e%g% en el granito)> el caolin es elprincipal constituente de la rcilla de Cina la rcilla de Rall%

Ilitas: (incluen ilita glauconita) son los minerales de arcilla m'scomunes> "ormados por la descomposici!n de algunas micas "eldespatos>predominantes en arcillas marinas sales (e%g% rcilla de &ondres# rcillas de,"ord)%

ontmorillonitas: (tami*n llamadas esmectitas) (incluenmomtmorillonitas c'lcica s!dica# entonita vermiculita) "ormadas por laalteraci!n de rocas ígneas 'sicas que contienen silicatos ricos en Ca g> losd*iles enlaces de los cationes (e%g% NaJ# CaJJ) resultan in elevado potencial dee,pansi!nEcontracci!n%

,( )omposicin -u.mica 'el )oloi'e



&as propiedades "ísico6químicas de la arcilla varían con la relaci!nsíliceEsesqui!,idos% &a capacidad de adsorci!n de la super$cie coloidal para loscationes las mol*culas de agua decrece cuando la relaci!n se vuelve menor% +lmismo e"ecto se mani$esta en las constantes de ttererg%

&os suelos con a-a relaci!n síliceEsesqui!,idos se vuelven pl'sticos con uncontenido de umedad menor que los suelos con relaci!n síliceEsesqui!,idos m'saltas% mos límites# para relaciones altas o a-as# aumentan o disminuen en lamisma proporci!n# se deduce entonces que el nBmero de plasticidad ser'apro,imadamente el mismo o no su"rir' variaci!n para dicas relaciones%

esde que el agua adsorida la cantidad de umedad requerida paraproducir un $lm es menor en suelos de a-a relaci!n síliceEsesqui!,idos# esevidente que el límite in"erior de plasticidad ser' menor para estos suelos%

Ana ve/ que su$cientes películas se "orman para desarrollar e"ectopl'stico# la cantidad de agua necesaria para aumentarlos asta el punto en queue# depende del nBmero de películas# este nBmero no es el mismo para amostipos de suelos% +sto indica que los minerales caoliníticos se vuelven pl'sticoscon contenidos de umedad menores que los tipos montmorilloníticos% edeería tener en cuenta que este argumento puede destruirse en las verdaderaslateritas donde grandes cantidades de !,idos 9e l est'n presentes%

/( )onteni'o 'e Materia Orgánica

&a materia org'nica e-erce un e"ecto interesante sore la plasticidad delsuelo% edidas de las constantes de plasticidad de di"erentes suelos# usualmentemuestran que los límites de plasticidad en los ori/ontes super$ciales son m'saltos en la escala de umedad que los de los ori/ontes in"eriores% +ste e"ectoest' aparentemente asociado con la presencia de materia org'nica en elori/onte super$cial% &a o,idaci!n de la materia org'nica con el agua causa undescenso de amos límites (es decir se vuelve pl'stico con menos agua)%

+l suelo I en la $gura 3# con un contenido de materia org'nica de 3#<U# sevuelve pl'stico a una umedad de 3;%<U% &a remoci!n de la materia org'nicaa-a este límite a 1O%8U de umedad% dem's# el suelo o,idado ue a 2<%1U deumedad# mientras que el suelo con materia org'nica es aBn "riale asta uncontenido de 3;%<U de umedad% +l nBmero de plasticidad no a sido camiadopor la o,idaci!n de la materia org'nica% &a o,idaci!n natural de la materiaorg'nica en el campo produce e"ectos similares a la o,idaci!n arti$cial enlaoratorio%

&a causa del descenso de los límites de plasticidad sore la escala deumedad (en los o,idados) sin un e"ecto realmente signi$cativo sore el nBmerode plasticidad# es per"ectamente comprensile sore la ase de la teoría de lapelícula de agua% &a materia org'nica tiene una alta capacidad de asorci!n deagua% &a idrataci!n de la materia org'nica dee ser su$cientemente completaantes que su$ciente agua sea disponile para "ormar una película alrededor delas partículas minerales% +n consecuencia# el límite in"erior de plasticidad ocurrea un contenido relativamente alto de umedad% espu*s que las películas est'n"ormadas# pr'cticamente toda el agua adicional "unciona solamente paraaumentarlos asta que se produ/ca el u-o% &a presencia de materia org'nicatiene pequeDo e"ecto sore este tipo de agua entonces no inue sore elnBmero de plasticidad%



&a presencia de materia org'nica e,tiende la /ona de "riailidad asta unmaor contenido de umedad%

&ropie'a'es 'e los minerales 'e arcilla

maor cantidad de minerales arcillosos en el suelo# maor es laplasticidad# así como la compresiilidad la coesi!n# mientras quela permeailidad el 'ngulo de "ricci!n interno disminuen% +l comportamientode las partículas de arcilla est' "uertemente inuido por las "uer/as de super$cie#a que al tratarse de granos mu $nos la super$cie especí$ca (e) alcan/avalores de consideraci!n las "uer/as electroest'ticas desarrolladas en lasuper$cie coran relevancia%

+l agua es "uertemente atraída por la super$cie de los minerales dearcilla dando como resultado la plasticidad# mientras que en las partículas noarcillosas la super$cie especí$ca es muco menor a menor a$nidad con elagua# con lo cual no se desarrolla una plasticidad signi$cativa%

.anto el límite líquido como el límite pl'stico para cualquiera de losminerales arcillosos pueden variar dentro de un amplio rango%

Para cualquier mineral de arcilla# el rango de valores de límite líquido esmaor que el rango de valores de límite pl'stico%

&a variaci!n en el límite líquido entre los di"erentes grupos de arcillas esmuco maor que la variaci!n en los límites pl'sticos%

+l tipo de cati!n adsorido tiene maor inuencia en minerales dealta plasticidad (montmorillonita) que en minerales de a-a plasticidad(caolinita)%

+l incremento de la valencia del cati!n ace disminuir el valor del límitelíquido de las arcillas e,pansivas# pero tiende a aumentar los valores del límitelíquido de los minerales no e,pansivos%

&a aloisita idratada tiene un alto límite pl'stico poco aitual mientrasque tiene un índice de plasticidad a-o%

+,iste una gran variaci!n entre los límites de ttererg de un mismomineral arcilloso aBn con el mismo cati!n de camio% Fran parte de esadi"erencia a que atriuirla al tamaDo de las partículas a la per"ecci!n delos cristales: cuanto m's pequeDas son las partículas cuanto m's imper"ecta essu cristali/aci!n# m's pl'stico es el suelo%



&ega0osi'a' 1 &lastici'a' 'e Suelos Arcillosos

&a plasticidad es la capacidad de un material de e,perimentarde"ormaciones irreversiles sin romperse se presenta en la maor parte desuelos arcillosos con umedad intermedia% i se seca un loque de arcillapl'stica# pierde su plasticidad se convierte en un s!lido "r'gil con unaresistencia considerale que resulta de la pega-osidad# entre partículas de arcilla%in emargo# si el loque se descompone en partículas que lo constituen# la

pega-osidad se pierde el material se convierte en un polvo seco% l me/clarnuevamente el polvo que resulta con una cantidad de agua adecuada#reaparecer'n las propiedades de pega-osidad plasticidad% +ste e"ecto no seconsigue si la me/cla se ace con tetracloruro de carono como uidointersticial# el cual es un compuesto cuas mol*culas no son dipolares no seioni/an%

+l agua intersticial es lo que m's contriue al desarrollo de la pega-osidad la plasticidad% in emargo# la manera e,acta como esta contriue no seconoce completamente% &a pega-osidad se atriue principalmente a la atracci!nentre partículas producida por las "uer/as de Gan der Haal ("uer/as de atracci!nde corto alcance entre mol*culas adacentes deidas a la interacci!n de los

campos el*ctricos que se generan alrededor de las mol*culas por los electronesque giran alrededor de los nBcleos at!micos)# a la a$nidad por ciertos cationesen el agua intersticial a algunas uniones orde 6 cara entre los ordes de unaspartículas con una a-a concentraci!n de cargas positivas las caras de otraspartículas con su carga super$cial negativa%

&a plasticidad se atriue a la de"ormaci!n de las capas de aguaadsorida% unque este agua es "uertemente atraída por las partículas demineral de arcilla# las mol*culas de agua adsorida pueden moverse con relativa"acilidad a lo largo de la super$cie de las partículas% Por lo tanto# cuando laspartículas de arcilla se comprimen# la capa de agua adsorida altamente viscosase de"orma con elasticidad en tanto que las partículas su"ren un despla/amiento

relativo unas con respecto a las otras%

+l desarrollo de la capa de agua adsorida alrededor de las partículas demineral arcilloso depende de la capacidad del mineral de arcilla para atraer ionesintercamiales así neutrali/ar la carga negativa% &a capacidad para asoreriones se e,presa cuantitativamente en t*rminos de la capacidad de intercamioi!nico por unidad de masa de arcilla seca% +sta característica se relaciona no solocon la de$ciencia de carga de las partículas minerales# sino tami*n con el 'reatotal de la super$cie de las partículas por unidad de masa por tanto el tamaDode las partículas minerales% l considerar la caolinita# la ilita la montmorillonitaen ese orden# la capacidad de intercamio i!nico aumenta al igual que laproporci!n de agua adsorida en la super$cie de las partículas en

consecuencia a un incremento de la plasticidad la actividad% escala



macrosc!pica se presenta un incremento de la compresiilidad unadisminuci!n del 'ngulo de "ricci!n%

&lastici'a'

&a plasticidad de un suelo se dee a su contenido de partículas m's $nasde "orma laminar# que e-erce gran inuencia en la compresiilidad del suelomientras el pequeDo tamaDo de tales partículas ace que la permeailidad delcon-unto sea a-a%

&a plasticidad puede estudiarse con ase en curvas es"uer/o 6 de"ormaci!nde los materiales# cua "orma depende de las características del material% Paraes"uer/os a-os la relaci!n es"uer/o 6 de"ormaci!n es reversile (comportamientoel'stico)# para es"uer/os maores es irreversile (comportamiento pl'stico)%

&a distinci!n entre el comportamiento el'stico pl'stico comprende dosaspectos:

1% Inuencia de la istoria de es"uer/os%2% Qa/!n de variaci!n actual de esos es"uer/os%

+l primero se relaciona con dos características o puntos de uencia (detensi!n compresi!n)# mostrando el material comportamiento el'stico mientrasel es"uer/o actual se mantenga entre esos límites> al principio talescaracterísticas son apro,imadamente iguales en el caso de materialper"ectamente pl'stico# permanecen constantes% Para materiales donde aendurecimiento por de"ormaci!n progresiva# los valores de esos límitesdependen de la istoria de es"uer/os%

+n la $gura 4 se muestran las curvas real e ideali/ada de la relaci!nes"uer/o 6 de"ormaci!n de una arcilla suave durante su intervalo pl'stico%

9igura 4% Fr'$cas Qeal e Ideali/ada de una rcilla en su +stado Pl'stico%Plasticidad: Propiedad de un material por la cual es capa/ de soportarde"ormaciones r'pidas# sin reote el'stico# sin variaci!n volum*trica apreciale sin desmoronarse niagrietarse%

&a plasticidad de los suelos se dee a la carga el*ctrica de las partículaslaminares que generan campos que actBan como condensadores e inuen enlas mol*culas ipolares del agua% +n suelos pl'sticos el espesor de estas capasde agua s!lida viscosa inuidas# es grande su e"ecto en la interacci!n de las

partículas de suelo determina su plasticidad%



La clasificación de suelos

e las p'ginas previas se puede concluir que el suelo presenta di"erentescaracterísticas dependiendo de su pro"undidad o su locali/aci!n geogr'$ca%

+,ceptuando los glaciares# cuerpos de agua /onas uranas# el suelo cure demanera continua la super$cie terrestre% &os camios graduales en lascaracterísticas del mismo acen que mucas veces la comparaci!n entredistintos suelos sea di"ícil% Para intentar solventar este prolema# se andesarrollado varios m*todos para su caracteri/aci!n% +sta importante tarea seconoce como clasi$caci!n de suelos es una de las ramas m's avan/adas delas Ciencias del uelo%

Clasi$car no es otra cosa que agrupar en categorías# o como la palaraindica# ?clases@ relevantes segBn el o-etivo de dica clasi$caci!n% +l prop!sitode cualquier sistema de clasi$caci!n es organi/ar el conocimiento de maneraque las propiedades de los o-etos puedan recordarse# así como comprender la

relaci!n entre ellos con un $n determinado (p% e-% la gesti!n del suelo)% +l procesoimplica la "ormaci!n de clases mediante el agrupamiento de los elementos enase a las propiedades que tienen en comBn% Clasi$car auda a aordar lacomple-idad cuando a demasiados o-etos como para considerarlos de maneraindividual> al agrupar los elementos de acuerdo a sus similitudes decomportamiento o de propiedades# se pueden crear clases Btiles para laorgani/aci!n del conocimiento# lo que tami*n permite simpli$car los procesosde toma de decisiones%

&as primeras clasi$caciones de suelos se asaan en característicasindividuales como la te,tura (limosa# arcillosa o arenosa) o el material parental(p% e-% material aluvial o gravas)% $nales de

1880# el ge!logo ruso oZuc'ev# o en día considerado el padre delas Ciencias del uelo# "ue el primero en proponer una clasi$caci!n m's?cientí$ca@ asada en la cominaci!n de las características del suelo su"ormaci!n% +ste en"oque# conocido como el principio gen*tico# sigue sirviendo deguía para mucas clasi$caciones nacionales de suelos% Ana de susparticularidades es que distingue aquellas características de origen geol!gico delas que son resultado de los procesos "ormadores de suelo%

&os di"erentes en"oques de la clasi$caci!n de suelos

lo largo del s% ]] se desarrollaron nuevos sistemas de clasi$caci!n desuelos como resultado del creciente inter*s por la conservaci!n gesti!n de

este recurso% +stos sistemas icieron *n"asis en distintos aspectos# tanto 'sicoscomo aplicados% lgunos sistemas se asan en identi$car rasgos naturales#mientras que otros se centran en características t*cnicas%

&as clasi$caciones naturales se ocupan de la di"erenciaci!n de los suelosen ase a sus propiedades intrínsecas# comportamiento u origen# sin acerre"erencia al uso que se ace de ellos% lgunos e-emplos son:

i% grupaci!n segBn lasprincipales características ecol!gicas# como por e-emplo los suelos de losdesiertos o del osque tropical lluvioso% +stos grupos# geogr'$camenteomog*neos# pueden tener propiedades "unciones diversas%

ii% grupaci!n segBn procesos de desarrollo# en "unci!n de la

interpretaci!n de los "actores "ormadores del suelo la g*nesis del mismo%



+sta clasi$caci!n se conoce como gen*tica% +n ella# el suelo es consideradocomo un cuerpo natural con una istoria ecología propias%

&as clasi$caciones t*cnicas est'n relacionadas con un prop!sito concretode la gesti!n del suelo% &os suelos pueden clasi$carse entonces en "unci!n devariales como:

^ idrología: se agrupan los tipos de suelo segBn el r*gimen del agua (p%e-% drena-e)%

^ Capacidad agrícola: agrupaci!n de acuerdo con la capacidad de lossuelos para soportar determinados cultivos%

^ Asos del suelo: agrupaci!n asada en la gesti!n del territorio paradi"erentes usos%

^ 9ertilidad: agrupaci!n asada en la disponiilidad de ciertosnutrientes%

^ Ingenieril: agrupaci!n segBn la capacidad del suelo para soportarcargas estructuras%

&as Ciencias del uelo# a di"erencia de otras disciplinas cientí$cas como laRot'nica# no poseen un sistema de clasi$caci!n universalmente aceptado%ucos países an desarrollado sus propios m*todos de clasi$caci!n asadosen conceptos nacionales o necesidades pr'cticas a menudo utili/an nomreslocales asados en la identi$caci!n de e-emplos típicos% +stos en"oquescomplican la comparaci!n entre suelos de di"erentes países# a quenormalmente no e,iste una equivalencia entre los distintos sistemasta,on!micos% &a leenda de la 9 para el apa undial de uelos laclasi$caci!n oil .a,onom "ueron un intento de aarcar esta prolem'tica: lanecesidad de un sistema de clasi$caci!n aceptado a nivel mundial%

.endencias actuales

+n la actualidad e,isten numerosos sistemas de clasi$caci!n# los cuales sesirven de criterios cuantitativos que conllevan traa-o de campo an'lisis delaoratorio para evaluar las características del suelo poder empla/ar conprecisi!n el tipo de suelo en una de las clases -er'rquicas% +stos en"oques ansido utili/ados en mucos países para revisar sus propios sistemas nacionales%&os par'metros cuantitativos "acilitan la comparaci!n entre distintos sistemasde clasi$caci!n# a que las características especí$cas permiten acercomparaciones de manera m's sencilla que los conceptos m's amplios%lgunos e-emplos de estos sistemas de clasi$caci!n son la clasi$caci!n oil

.a,onom de la A (ver cuadro de la dereca) la Rase Qe"erencial undial(Horld Qe"erence Rase "or oil Qesources# conocida por sus siglas HQR# verp'gina <0)> esta Bltima es el sistema utili/ado en la presente pulicaci!n%

&a HQR est' asada en la &eenda del apa undial de losuelos (9# 1O4# 1O88)% &a primera edici!n de la HQR es de1OO8 la segunda de 200;% +n 2014 se pulicar' la tercera edici!n#

que incluir' un solo documento para clasi$car per$les crear leendas demapas (en la segunda edici!n son dos documentos separados# ver p'ginas 44 ;0)% &a idea de la HQR como sistema internacional es que sirva como?paraguas@# engloando los sistemas nacionales% &as características de los

l id d i t t l i t i l

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