1. • Ciclo roca suelo
• Ciclo erosivo
• Propiedades fisico - quimico
de los minerales arcillosos
• Estructura de los minerales arcillosos
Indice
CICLO ROCA SUELO
Según la ASTM :
² Suelo : Sedimentos u otras acumulaciones de partículas
sólidas producidas por la desintegración física y
química de las rocas, con o sin materia orgánica.
² Roca : Materia sólida mineral que se presenta en grandes
masas o fragmentos.
Según Terzaghi :
² Suelo es todo agregado natural de partículas minerales
separables por medios mecánicos de poca intensidad, como
la agitación en agua.
² Roca es un agregado de minerales unidos por fuerzas
cohesivas, poderosas y permanentes .
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2. CICLO ROCA SUELO
Igneas
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Meteorización
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Sedimento
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Arcilla, etc.
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Sedimentarias Metamórficas
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Calor, Presión, Solución
CICLO ROCA SUELO
Residuales : La velocidad de descomposición de la roca
supera a la de arrastre de productos de
la descomposición.
Sedimentarios
Tipología Etapas: Formación de sedimentos
de Transporte de sedimentos
Suelos o Transportados Depósito de sedimentos
Artificiales : Terraplenes o rellenos
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3. CICLO EROSIVO
• In Situ : Cambios de T
Crecimiento de cristales
Tensiones de la corteza
Roca Gravedad
Física Actividad Orgánica
• Transporte : Gravedad
Agua
Viento
EROSIÓN Hielo
• Hidratación
• Hidrólisis
Suelo Química • Disolución
• Oxidación
CICLO EROSIVO
EROSIÓN FÍSICA
IN SITU
• Cambio de T ¡
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: ( Exfoliación ) Los cambios de T más presencia de agua,
¡
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generan una fractura violenta, expansiones térmicas
• Crecimiento de Cristales : Aumento de cristales de agua, por ciclos de hielo -
deshielo, producen fracturación de la roca, lo que
depende del grado de porosidad.
• Acción orgánica : Por acción de vegetales y animales, rompen y desplazan
la roca
• Tensión de la corteza : Rotura por efecto de esfuerzos de tensión mayores a la
resistencia al corte. Las fallas se conocen como
Diaclasas y Dislocaciones
• Gravedad : Debido a tracciones de macizos rocosos , sin soporte
lateral. Fallas o diaclasas verticales
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4. CICLO EROSIVO
EROSION FISICA
TRANSPORTE Y EROSIÓN
• Gravedad: Fuerza que contribuye a transportar el material de una
zona alta a una baja de una roca ya erosionada
• Agua: Transporta y erosiona activamente, ya sea por lluvia, río o
mar, fracturando y moliendo el trozo inicial
• Hielo: Efecto combinado de transporte y erosión por fricción :
fracciona en partículas muy pequeñas y transporta partículas
grandes
• Viento: Acción erosiva de materiales finos no cohesivos,
transportando a grandes distancias
CICLO EROSIVO
EROSIÓN QUÍMICA
• Hidratación: Adición de agua para transformar un compuesto en otro
Aceleración del proceso con presencia de otros elementos
• Hidrólisis: Descomposición química por efectos del agua más
anhídrido carbónico
• Disolución: Disolución de una roca debido a la presencia de agua y
anhídrido carbónico.
Se generan grietas, cavernas y oquedades
Se denomina a esto Fenómenos Kársticos
• Oxidación: Transformación de óxidos ferrosos en férricos ante la
presencia de agua y T .
¡ ¡
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5. PROPIEDADES FISICO - QUIMICO DE
LOS MINERALES ARCILLOSOS
ARCILLA : Partículas menores a 0,002 mm (AASHTO) producto
de la meteorización química , Las cuales presentan
cohesión y plasticidad, compuestos . básicamente
por silicatos de Al, Fe y Mg .
MINERAL ARCILLOSO : Formaciones cristalinas constituidas por dos
unidades estructurales : Tetraédrica y Octaédrica .
De acuerdo a la organización de estas unidades, los
minerales arcillosos se dividen principalmente en tres
grupos :
- Caolinitas : Espesor de 7 A ( 1A = 0,0001 micra )
¡ ¡ ¡ ¡
¡ ¡ ¡ ¡
- Ilitas : Espesor de 10 A
¡ ¡
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- Montmorilonitas : Similar a las ilitas.
PROPIEDADES FISICO - QUIMICO DE
LOS MINERALES ARCILLOSOS
Caolinitas: Unidad octaédrica + tetraédrica hasta formar
bloques de 500 - 1000 A de espesor. Estable, baja
absorción , baja retracción y expansión.
Ilitas: Formado por una estructura octaédrica entre
dos tetraédricas, hasta formar bloques de 200 -
300 A .
Por su adherencia son menos estables, poseen
mayor absorción de agua y mayor potencial de
expansión y contracción.
Montmorilonitas : Pero muy susceptibles a la absorción, formando
bloques de 10 - 30 A .
Son de muy alto potencial de expansión -
contracción.
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6. ESTRUCTURA DE LOS
MINERALES ARCILLOSOS
La arcilla posee dos
unidades estructurales
básicas : Tetraédrica y
Octaé drica.
La estructura laminar se
forma cuando los iones de
oxígeno se enlazan entre
varias unidades,
formando distintos tipos,
con distintas características.
ESTRUCTURA DE LOS
PRINCIPALES MINERALES
ARCILLOSOS
Nombre Mineral Estructura Enlace Sup. Específica
Caolinita De liga H 10 - 30 m2/g
Haloisita H2O 40 - 50 m2/g
Ilita K 50 - 100 m2/g
Montmorilonita Débil entre iones
Mg / Al 200 - 800 m2/g
Vermiculita Mg 20 - 400 m2/g
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7. ESTRUCTURA DE LOS
MINERALES ARCILLOSOS
Estructura : Distribución y orientación de las partículas de un suelo fino
+-------+
- Doble capa eléctrica : Negativa en la partícula y positiva en la
+ +
+ + zona próxima , formada por su estructura monovalente al
+ + sumergir la partícula en agua, aumentando además de
+ - - - - - - -+
- volumen
Estructura Floculada : Se produce cuando la resultante de fuerzas de
atracción y repulsión es de atracción, moviéndose
las partículas unas hacia otras.
Mayor Resistencia al corte
Mayor Permeabilidad
Estructura dispersa : Es cuando la resultante de las fuerzas es de Repulsión;
las partículas tienden a alejarse.
Mayor resistencia a la Compresión
Otras fuerzas que actúan en las arcillas son : Doble Capa, Fuerza de contacto,
Tensión Superficial y Fuerzas de atracción de Van Der
Waals.
ESTRUCTURA DE LOS
MINERALES ARCILLOSOS
Representación de la estructura de la arcilla natural
Estructura Dispersa
Estructura Floculada
Partículas de limo o arena
Conectores
Agregados
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8. Erosión producto de la gravedad
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9. Erosión producto del agua
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