Propiedades de los suelos
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Roca: Materia compuesta por un agregado de minerales, unidas por fuerzas cohesivas permanentes, que forman parte de la corteza terrestre. Arenisca: Roca sedimentaria formada por la cementación de granos de arena. Suelo: es un material constituido por partículas sólidas (rocas), rodeado por espacios libres (vacíos), en general ocupados por agua y aire. Su formación (ciclo litológico o ciclo de las rocas) resulta de la descomposición de las rocas por los cambios bruscos de temperatura y por la acción del agua, del viento y de los seres vivos. Meteorización: es el desgaste o descomposición de las rocas por agentes externos (físicos o mecánicos) o químicos y bioquímicos que atacan las rocas dentro de la corteza terrestre. Importancia del suelo en la Ingeniería Civil. El suelo en la Ingeniería Civil posee una gran relevancia debido a que hacia este se transmitirán las cargas de las estructuras, por esta razón se puede que el suelo se puede emplear como: a) Como Material de Soporte b) Como Material Constructivo c) Como Elemento Activo Fases del Suelo - Gaseosa: comprende sobretodo el aire, si bien pueden estar presentes otros gases, por ejemplo: vapores de sulfuro, anhídridos carbónicos, etc. - Líquida: generalmente agua (específicamente agua libre), aunque pueden existir otros líquidos de menor significación. - Sólida: formada por partículas minerales del suelo, incluyendo la capa sólida adsorbida. Propiedades físicas de los suelos: Composición, densidad, porosidad, textura, color, permeabilidad, capilaridad, resistencia, contenido de humedad, tamaño y forma de las partículas. Propiedades del suelo que soportan las cargas: -Suficiente resistencia para absorber las cargas. -Baja posibilidad de cambio de volumen. -Características adecuadas para el flujo del agua. -Buen comportamiento bajo sismo. Etapas de la exploración de los suelos: - Reconocimiento Superficial (topografía). - Métodos de exploración: Directos: calicatas, excavaciones. Indirectos: sismográfico, resistividad eléctrica. Propiedades Volumétricas y Gravimétricas Permiten definir cuantitativamente las propiedades de un suelo, sus condiciones y su comportamiento físico y mecánico. Agregados: son cualquier sustancia solida o partículas añadidas intencionalmente al concreto o mortero, para que estos obtengan mayor resistencia mecánica. Pueden ser: arena, grava o roca triturada, etc. Calicata: consiste en excavaciones realizadas mediante medios manuales o mecánicos convencionales, que permiten la observación directa del terreno a cierta profundidad, así como la toma de muestras y la realización de ensayos in situ. Ventajas: Permite acceder directamente al terreno, pudiéndose observar las variaciones litológicas, estructura, discontinuidades, así como tomar muestras de gran tamaño para la realización de ensayos y análisis. Desventajas: • La profundidad no suele exceder de 4m. • La presencia de agua limita su utilidad. • El terreno debe poderse excavar con medios manuales o mecánicos. • Para poder realizarse se deben cumplir las normas de seguridad establecidas. Fundaciones (cimentaciones): son elementos estructurales cuya misión es transmitir las cargas de la edificación o elementos apoyados a este al suelo distribuyéndola. Tipos: - Fundaciones Superficiales (Zapatas, Placas). - Fundaciones Semiprofundas (Bloques). - Fundaciones profundas (Pilotes, Pilas). Clasificación de Fundaciones: - Directas (Superficiales): Zapatas: Cuadradas, Continuas, Rectangulares. Losas de fundación: Macizas, Apoyadas en vigas, Continúas. Muros: Concreto Armado, gaviones. - Indirectas (Profundas): Pilas: Excavadas, circulares, rectangulares. Pilotes: Prefabricados, Madera, Acero, Concreto. Caisson: Pilotes rotados o excavados de grandes diámetros.
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ArenaGravaPiedraArcilla
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Roca: Materia compuesta por un agregado de minerales, unidas por fuerzas cohesivas permanentes, que forman parte de la corteza terrestre.
Arenisca: Roca sedimentaria formada por la cementacin de granos de arena.
Suelo: es un material constituido por partculas slidas (rocas), rodeado por espacios libres (vacos), en general ocupados por agua y aire. Su formacin (ciclo litolgico o ciclo de las rocas) resulta de la descomposicin de las rocas por los cambios bruscos de temperatura y por la accin del agua, del viento y de los seres vivos.
Meteorizacin: es el desgaste o descomposicin de las rocas por agentes externos (fsicos o mecnicos) o qumicos y bioqumicos que atacan las rocas dentro de la corteza terrestre.
Importancia del suelo en la Ingeniera Civil. El suelo en la Ingeniera Civil posee una gran relevancia debido a que hacia este se transmitirn las cargas de las estructuras, por esta razn se puede que el suelo se puede emplear como:a) Como Material de Soporteb) Como Material Constructivoc) Como Elemento Activo
Fases del Suelo- Gaseosa: comprende sobretodo el aire, si bien pueden estar presentes otros gases, por ejemplo: vapores de sulfuro, anhdridos carbnicos, etc.- Lquida: generalmente agua (especficamente agua libre), aunque pueden existir otros lquidos de menor significacin.- Slida: formada por partculas minerales del suelo, incluyendo la capa slida adsorbida.
Propiedades fsicas de los suelos: Composicin, densidad, porosidad, textura, color, permeabilidad, capilaridad, resistencia, contenido de humedad, tamao y forma de las partculas.
Propiedades del suelo que soportan las cargas:-Suficiente resistencia para absorber las cargas.-Baja posibilidad de cambio de volumen.-Caractersticas adecuadas para el flujo del agua.-Buen comportamiento bajo sismo.
Etapas de la exploracin de los suelos:- Reconocimiento Superficial (topografa).- Mtodos de exploracin: Directos: calicatas, excavaciones.Indirectos: sismogrfico, resistividad elctrica.
Propiedades Volumtricas y Gravimtricas Permiten definir cuantitativamente las propiedades de un suelo, sus condiciones y su comportamiento fsico y mecnico.Agregados: son cualquier sustancia solida o partculas aadidas intencionalmente al concreto o mortero, para que estos obtengan mayor resistencia mecnica. Pueden ser: arena, grava o roca triturada, etc.
Calicata: consiste en excavaciones realizadas mediante medios manuales o mecnicos convencionales, que permiten la observacin directa del terreno a cierta profundidad, as como la toma de muestras y la realizacin de ensayos in situ.Ventajas:Permite acceder directamente al terreno, pudindose observar las variaciones litolgicas, estructura, discontinuidades, as como tomar muestras de gran tamao para la realizacin de ensayos y anlisis.Desventajas: La profundidad no suele exceder de 4m. La presencia de agua limita su utilidad. El terreno debe poderse excavar con medios manuales o mecnicos. Para poder realizarse se deben cumplir las normas de seguridad establecidas.
Fundaciones (cimentaciones): son elementos estructurales cuya misin es transmitir las cargas de la edificacin o elementos apoyados a este al suelo distribuyndola.Tipos:- Fundaciones Superficiales (Zapatas, Placas).- Fundaciones Semiprofundas (Bloques).- Fundaciones profundas (Pilotes, Pilas).
Clasificacin de Fundaciones:- Directas (Superficiales): Zapatas: Cuadradas, Continuas, Rectangulares. Losas de fundacin: Macizas, Apoyadas en vigas, Continas. Muros: Concreto Armado, gaviones.- Indirectas (Profundas): Pilas: Excavadas, circulares, rectangulares. Pilotes: Prefabricados, Madera, Acero, Concreto. Caisson: Pilotes rotados o excavados de grandes dimetros.
Se opta por cimentaciones profundas cuando:- Los esfuerzos transmitidos por el edificio no pueden ser distribuidos suficientemente a travs de una cimentacin superficial.- Cuando el terreno tiende a sufrir grandes variaciones: por hinchamientos y retracciones.- En edificios sobre el agua.
Procedimientos para el diseo de fundaciones:- Exploracin del suelo (calicatas, topografa).- Caracterizacin geomecanica del Subsuelo (Ensayos de campo y laboratorio).- Tipo de Fundacin.Muestras: Para determinar muestras de suelo es preciso contar con muestras representativas del suelo. Tipos:Alteradas, son aquellas en las que el suelo no mantiene ni la forma ni el volumen que tena antes de la toma. Inalteradas, son muestras que sufren modificaciones en su estructura y su contenido de humedad, pero conservan su composicin mineralgica.
Granulometra: es la medicin de los granos de una formacin sedimentaria y el clculo de la abundancia de los correspondientes a cada uno de los tamaos previstos por una escala granulomtrica. Se expresa mediante una curva granulomtrica.
Ensayo SPT: Consiste en contar el nmero de golpes necesarios para que se introduzca a una determinada profundidad una cuchara cilndrica y hueca, que permite tomar una muestra, naturalmente alterada, en su interior. Se puede ejecutar en prcticamente todos los suelos.
Ensayo C.B.R.: este mide la resistencia al corte (esfuerzo cortante) de un suelo bajo condiciones de humedad y densidad controladas.Se aplica para evaluacin de la calidad relativa de suelo, es decir, para establecer una relacin entre el comportamiento de los suelos principalmente utilizados como bases y sub-rasantes bajo el pavimento de carreteras y aeropistas.
Ensayo Proctor: Se describe como el procedimiento para la determinacin de la relacin entre el contenido de humedad y la densidad de los suelos compactados. Se realiza en laboratorio y se representa mediante una grfica, entre la cantidad de agua y la masa volumtrica seca.
PERFIL DE SUELOS:
HumusEs la cantidad de materia orgnica que proviene de la descomposicin de los restos orgnicos por organismos y microorganismos, como hongos y bacterias. Se caracteriza por su color negruzco debido a la gran cantidad de carbono que contiene.
ArcillaEs una sustancia mineral terrosa compuesta por hidrosilicatos de aluminio, que la hace plstica cuando se humedece, y dura, semejante a la roca cuando se cuece. Son suelos muy impermeables.El dimetro de las partculas de la arcilla es inferior a 0,002 mm. Se caracteriza por adquirir plasticidad al ser mezclada con agua.
LimoEs un material suelto con una granulometra comprendida entre la arena fina y la arcilla. Para que se clasifique como tal, el dimetro de las partculas de limo vara de 0,002 mm a 0,06 mm. Pueden ser tanto organicos (ros, lagos, etc, tienen mayor plasticidad) como inorgnicos, son los que se consiguen en canteras. Son suelos que se caracterizan por ser impermeables, es decir, retienen lquidos. ArenaSon materiales de granulares, con nula o poca plasticidad, que no retienen agua (permeables), son de colores claros y siempre estarn sueltos, esto debido a su poca o nula cohesin. La arena resulta de la desintegracin natural de las rocas o se obtiene de la trituracin artificial de las mismas.
Fina: Sus tamaos varan desde 0.50mm a 0.10mm de dimetro. Las muy finas llegan hasta 0.05mm de dimetro. Retenindose en el tamiz de dicho tamao. SU USO ms comn en trabajos generales de construccin o albailera.
Gruesa: Sus tamaos varan desde 2mm a 1mm de dimetro, las muy gruesas. Las muy finas van desde 1mm a 0,50mm de dimetro. SU USO es para morteros de mucha ms resistencia que las finas.
GravasSon acumulaciones sueltas de fragmentos de rocas y que tienen ms de 2mm de dimetro. Pueden ser producidas por el hombre, mediante la trituracin artificial de fragmentos de rocas (piedra picada o caliza) y naturales, es cuando son acarreadas por las aguas de ros o lechos, estas sufren desgaste en sus aristas, redondendolas, estas llamadas canto rodadoSU USO, es la confeccin de concreto armado y para pavimentacin de lneas de ferrocarriles y carreteras, entre otros. Mientras que los cantos rodados son de gran utilidad para el apilamiento de material y su adherencia al hormign o cemento los hacen muy tiles, esto debido a sus superficies planas. Roca MadreEs el material a partir del cual el suelo se forma. Est compuesto por rocas y minerales, sedimentos (aluviales, marinos, glaciares), loess, ceniza volcnica, etc.La roca madre generalmente se form primero y ella origina a los otros horizontes del suelo.
