introducción a la mecánica de suelos no saturados en vías terrestres

Introducción a la mecánica de suelos no saturados en vías terrestres
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Tabla 2.4 Propiedades de los minerales arcillosos expansivos (Lambe, 1959).
Propiedades Caolinita
Esquemas de la estructura
G = lámina de Gibbsita
S = lámina de Silicato
K = ión de potasio
Tamaño de las partículas
Superficie específica
Capacidad de intercambio
catiónico por 100g de arcilla
Forma de la partícula
Expansión máximo para una
presión de 0.1 t/p 2
Expansión máxima para una
presión de 0.2 t/p 2
2.3.2.2 Mecanismo de expansión
d= 0.3 a 3 µm
e = 1/3 a 1/10 d
5 – 30
3 – 15
G
S
G
S
Aplanada
despreciable
despreciable
MINERAL
Illita Montmorilonita
d= 0.1 a 2 µm
e = 1/10 d
65 – 100
10 – 40
Aplanada
350
150
d= 0.1 a 1 µm
e = 1/10 d
600 – 800
80 – 150
Aplanada
El hinchamiento que se produce en suelos parcialmente saturados, obedece a dos tipos de fenómenos
(mecánicos y físicos–químicos). El fenómeno mecánico se debe a una disminución de la succión al
aumentar la humedad reduciendo la intensidad de las fuerzas de contacto entre las partículas. Si la
estructura es potencialmente inestable se producirá un colapso, pero si la estructura es suficientemente
compacta se ocasionará una relajación de los esfuerzos intergranulares (expansión).
Los mecanismos que producen la expansión están directamente relacionados con las propiedades y
características de las partículas arcillosas. Son fundamentales las cargas eléctricas netas existentes en
estas partículas provocadas, sobre todo, por sustituciones isomorfas, y la consecuente formación de la
capa doble difusa conteniendo cationes y moléculas de agua. Delgado (1986) resume en tres los
mecanismos microestructurales fundamentales que producen la expansión:
S
G
S
K
S
G
S
1500
350
S
G
S
K
S
G
S