Geotecnia

Términos:

Geomateriales: cualquier material de origen geológico como rocas y suelo. Materiales artificiales obtenidos mediante el reprocesamiento de los materiales originales de origen geológico.

Geotecnia: La Geotecnia es la aplicación de métodos científicos y principios de la ingeniería a la adquisición, interpretación y uso del conocimiento de los materiales de la corteza terrestre y de la tierra para la solución de problemas de ingeniería civil y prevención de riesgos naturales”.

Rocas: En Geología, una roca es un agregado natural de minerales sólidos. Las rocas se clasifican por su composición mineral y química, por la textura de las partículas constituyentes y por los procesos que los formaron. La transformación de un tipo de roca a otra es descrita por el modelo geológico llamado el ciclo de las rocas.

Macizo rocoso: es la suma de roca intacta y los planos de discontinuidades. Las propiedades mecánicas del macizo rocoso son siempre más bajas que las de la roca intacta.

Clasificación de suelos: Se dividen en suelos residuales (alteración en sitio de la misma matriz rocosa) y en suelos transportados (sedimentos transportados por agua, viento y glaciares que después de su depósito suben un proceso de alteración).

Suelos: agregados de partículas sólidas (fragmentos de roca y minerales) y en algunos casos, de materia orgánica. En general tienen un grado de consolidación variable: da muy blandos a muy compactos. Los principales componentes minerales son la arcilla y otros minerales como cuarzo, piroxenos, micas, carbonato de calcio, yeso…, dependiendo del proceso de alteración o y transformación de los minerales originales de la rocas (ejemplo: cuarzo o calcita), o del proceso de formación de nuevos minerales: como los minerales arcillosos.. (Kaolinita., clorita, illita…).

La estructura en como se encuentran son:

• Granular.
• Bloques.
• Prismática.
• Columnar
• Laminar.
• Gránulos o no agregado.

Porosidad: o fracción de vacío. Es una medida del (es decir, «vacío») espacios vacíos
en un material, y es una fracción del volumen de huecos en el volumen total y se describe como fracción, variable entre 0.0-1.0, o como un porcentaje entre 0-100%.

Densidad: es la masa por unidad de volumen de un material. El símbolo de la densidad es r (rho letra griega). g entonces es el peso unitario (fuerza peso por unidad de volumen, (en kN/m3)).

Densidad relativa es un parámetro especial que se utiliza para los suelos arenosos y de grava (grano grueso) donde e es el índice de vacíos en estado natural,

es la condición que corresponde a la densificación mínimo y el otro

a la condición de máxima compactación. Estos valores se miden con un test específico (ASTM D4253 y D4354). La densidad relativa varía en la práctica de un mínimo de 10% a un máximo de 90 a 95%.

Gravedad específica Gs: es la relación entre la masa del sólido y la masa de una igual volumen de agua en un medio poroso.

Minerales arcillosos y propiedades

Importantes en geotecnia

Grupo de la caolinita.- La caolinita (Al4Si4O10(OH)8) es el principal constituyente del caolín y las arcillas para porcelana.
· Grupo de la ilita.- La ilita es el resultado de la meteorización de las micas, es similar en muchos aspectos a la mica blanca pero tiene menos potasio y más agua en su composición.
· Grupo de la esmectita (o montmorilonita).- La esmectita es el constituyente principal de la bentonita y otras variedades similares de arcillas con comportamiento expandible.

· Grupo de la vermiculita.- Este grupo contiene productos de la meteorización de la biotita y la clorita.

Límites de consistencia de suelos finos (límites de Atterberg)

Suelos con textura fina pueden absorber cantidades variables de agua y por lo tanto cambiar su densidad (y algunas veces el volumen). Como resultado de esta absorción de agua el suelo puede cambiar su estado físico. El suelo puede pasar da un estado de consistencia sólido a un estado de consistencia plástica hasta llegar a un estado de liquidez (valores más altos de W%). Estos límites de contenido de agua se llaman límites de consistencia del suelo o límites de Atterberg.

• El límite líquido (LL) es el contenido de agua (WL%) en la que se separan los granos de una manera que hay la pérdida completa de la resistencia al corte. Más allá de este límite el material se comporta como un fluido viscoso. Con valores más bajos de contenido de agua se comporta como plástico.
• El Límite plástico (LP) es el contenido de agua (Wp%) en la que el suelo pasará de un estado plástico a estado semi-sólido. El suelo ya no puede comportarse como el plástico, y cualquier cambio en la forma hará que el suelo para mostrar grietas visibles.
• El límite de contracción (LC) es el contenido de agua (Ws%) que tiene un suelo que ya no disminuye su volumen al seguirse secando

RQD: es un índice que expresa la Calidad del macizo rocoso en términos general de su fracturación