Geotecnia I

ARCILLAS

Cerro de Pasco,

PROPIEDADES MECNICAS DE LAS ARCILLAS Capacidad de absorcin cuando se trata fundamentalmente de procesos fsicos como la retencin por capilaridad, Algunas arcillas pueden absorber agua u otras molculas Ejemplo: Esmectitas Sepiolita y paligorskita Hidratacin e hinchamiento La absorcin de agua (hidratacin) en el espacio interlaminar tiene como consecuencia la separacin de las lminas dando lugar al hinchamiento. Ejemplo: Esmectitas

PROPIEDADES MECNICAS DE LAS ARCILLAS

Plasticidad Las arcillas son eminentemente plsticas. Generalmente, esta plasticidad puede ser cuantificada mediante la determinacin de los ndices de Atterberg (Lmite Lquido, Lmite Plstico y Lmite de Retraccin). Existe una gran variacin entre los lmites de Atterberg de diferentes minerales de la arcilla, e incluso para un mismo mineral arcilloso, en funcin del catin de cambio. En general, cuanto ms pequeas son las partculas y ms imperfecta su estructura, ms plstico es el material.

PROPIEDADES MECNICAS DE LAS ARCILLAS Tixotropa La tixotropa se define como el fenmeno consistente en la prdida de resistencia de un coloide, al amasarlo, y su posterior recuperacin con el tiempo. Las arcillas tixotrpicas cuando son amasadas se convierten en un verdadero lquido. Merma Debido a la evaporacin del agua contenida en la pasta se produce un encogimiento o merma durante el secado. Refractariedad Todas las arcillas son refractarias, es decir resisten los aumentos de temperatura sin sufrir variaciones, aunque cada tipo de arcilla tiene una temperatura de ebullicin.

PROPIEDADES MECNICAS DE LAS ARCILLAS Porosidad El grado de porosidad vara segn el tipo de arcilla. Esta depende de la consistencia ms o menos compacta que adopta el cuerpo cermico despus de la ebullicin. Las arcillas que calientan a baja temperatura tienen un ndice ms elevado de absorcin puesto que son ms porosas. Color Las arcillas presentan coloraciones diversas despus de la coccin debido a la presencia en ellas de xido de hierro, carbonato clcico.

Porosidad

IDENTIFICACIN DE ARCILLAS

Caolinita Se le reconoce por presentar un color normalmente blanco aunque a veces presenta tonos azulados, amarillentos, es blando de tacto untuoso y se encuentra en masas terrosas sueltas o compactas formando finsimas escamas o laminillas. Se halla en rocas que contienen feldespatos y moscovita (granito, granodiorita, adamellita), como producto de la alteracin. Tambin en sedimentos a partir de la erosin de rocas cidas caolinitizadas.

Caolinitas

PROBLEMAS EN LA INGENIERA

En perforaciones diamantinas Impide la recuperacin al 100% de los testigos,

En zonas de fallas tiende a amarrar las tuberas

Prdida de tiempo.

Prdida de materiales (tuberas y otros).

PROBLEMAS EN LA INGENIERA

En labores de exploracin, desarrollo y explotacin Es dificultoso poder atravesar la zona.

Perdida de tiempo

En zonas de falla, es necesario el armado de buenos cuadros (bien topeados, encostillados, enrejados, encribados) y sus marchavantes, y si es necesario se arma castillos.

Causa diversos accidentes (soterramiento de personal, camionetas, etc).

Perdida o deterioro de materiales (tuberas, barrenos, mquina, percheros, maderas, cimbras, etc).

Genera deslizamiento en los tajos abiertos (ejemplo: tajo Ral Rojas).

PROBLEMAS EN LA INGENIERA

En carreteras Inestabiliza taludes, provocando debilitamiento de los muros de contencin de las carreteras.

Provoca derrumbes (huaycos), causando paralizacin en el trnsito (ejemplo en la selva).

Fracturamiento de vas asfaltadas, debido al bombamiento de las arcillas.

Ejemplo de Taludes

Panormica del deslizamiento

Se notan los gaviones rotos y parte del asfalto y cuneta de la carretera.

Ladera afectada

PROBLEMAS EN LA INGENIERA

En construcciones Los suelos arcillosos pueden inclinar edificios y diversas construcciones hechas.

Inestabiliza presas, PAD de lixiviacin, canchas de relave, canchas de desmonte, etc.

Hinchamiento

RECOMENDACIONES En zonas de falla, es necesario el armado de buenos cuadros (bien topeados, encostillados, enrejados, encribados) y sus marchavantes, y si es necesario armar castillos.

Monitorear los deslizamientos en los tajos abiertos y carreteras, analizar sus causas, investigar sus comportamientos, para poder evitarlos.

Realizar estudios de Mecnica de Rocas y Suelos por aquella zona por la cual va a pasar la carretera, reemplazando (si lo hay), los materiales arcillosos; entonces de esta manera evitaremos el abombamiento de las carreteras asfaltadas.

Para cimentacin de construcciones, los terrenos de montmorillonita es uno de los suelos en los que se deben tomar ms precauciones debido a su carcter expansivo.