MECNICA DE SUELOS

En ingeniera, lamecnica de sueloses la aplicacin de las leyes de lafsicay lasciencias naturalesa los problemas que involucran las cargas impuestas a la capa superficial de la corteza terrestre. Esta ciencia fue fundada porKarl von Terzaghi, a partir de1925.Todas las obras deingeniera civilse apoyan sobre el suelo de una u otra forma, y muchas de ellas, adems, utilizan la tierra como elemento de construccin para terraplenes,diquesy rellenos en general; por lo que, en consecuencia, su estabilidad y comportamiento funcional y esttico estarn determinados, entre otros factores, por el desempeo del material de asiento situado dentro de las profundidades de influencia de los esfuerzos que se generan, o por el del suelo utilizado para conformar los rellenos.Si se sobrepasan los lmites de la capacidad resistente del suelo o si, an sin llegar a ellos, las deformaciones son considerables, se pueden producir esfuerzos secundarios en los miembros estructurales, quizs no tomados en consideracin en el diseo, productores a su vez de deformaciones importantes, fisuras, grietas, alabeo o desplomos que pueden producir, en casos extremos, el colapso de la obra o su inutilizacin y abandono.En consecuencia, las condiciones delsuelocomo elemento de sustentacin y construccin y las del cimiento como dispositivo de transicin entre aquel y la supraestructura, han de ser siempre observadas, aunque esto se haga en proyectos pequeos fundados sobre suelos normales a la vista de datos estadsticos y experiencias locales, y en proyectos de mediana a gran importancia o en suelos dudosos, infaliblemente, al travs de una correcta investigacin de mecnica de suelos.Composicin del sueloMineraloga del sueloArcillas, limos, arenas y gravas estn clasificados por su tamao, pero eso pueden consistir en una gran variedad de minerales. Debido a la estabilidad delcuarzorespecto a otras rocas minerales, es el material constituyente ms comn de laarenay ellimo.Micayfeldespatoson otros minerales comunes presentes en arenas y limos. Los minerales constituyentes de gravas suelen ser muy similares a los de la roca madre.Los minerales ms comunes en lasarcillasson la montmorillonita, la esmectita, la ilita y la kaolinita. Estos minerales tienden a formar estructuras en placa con un rango entreyy un rango de grosores entrey, y tienen una superficie especfica relativamente grande. La superficie especfica es definida por el ratio de rea superficial de partculas entre la masa de la partculas. Los minerales de la arcilla tienen un rango desuperficie especficade 10 a 1.000 metros cuadrados por gramo. Esto hace que las arcillas tengan unas propiedades qumicas y electrostticas completamente distintas a la de otros materiales.Los minerales de los suelos estn predominantemente formados por tomos de oxgeno,silicio, hidrgeno y aluminio, organizados en formas cristalinas. Estos elementos junto con el calcio, sodio, potasio, magnesio y carbono constituyen ms del 99 por ciento de la masa slida deLa Tierra

Clasificacin De Suelos

Los ingenieros geotcnicos clasifican los tipos de partculas del suelo en funcin de varios experimentos (secado, paso por tamizes y moldeado). Estos experimentos aportan la informacin necesaria sobre las caractersticas de los granos del suelo que los componen. Hay que decir que la clasificacin de los tipos de granos presentes en el suelo no aporta informacin sobre la "estructura" o "fbrica" del suelo, condiciones que describen la compacidad de las partculas y el patrn en la disposicin de las partculas en un zona de carga tanto como el tamao del poro o la distribucin de fluido en los poros. Los ingenieros geolgicos tambin clasifican el suelo en funcin de su gnesis o su historial de estratificacin.

TOPOGRAFALatopografa(delgriego,lugar, y -grafa,descripcin) es lacienciaque estudia el conjunto de principios y procedimientos que tienen por objeto la representacin grfica de lasuperficie terrestre, con sus formas y detalles; tanto naturales como artificiales (vaseplanimetrayaltimetra). Esta representacin tiene lugar sobre superficies planas, limitndose a pequeas extensiones de terreno, utilizando la denominacin de geodesia para reas mayores. De manera muy simple, puede decirse que para un topgrafo la Tierra es plana (geomtricamente), mientras que para la geodesia no lo es.Para eso se utiliza un sistema de coordenadas tridimensional, siendo laxy laycompetencia de la planimetra, y lazde la altimetra.Losmapas topogrficosutilizan elsistema de representacindeplanos acotados, mostrando la elevacin del terreno utilizando lneas que conectan los puntos con la misma cota respecto de un plano de referencia, denominadas curvas de nivel, en cuyo caso se dice que el mapa eshipsogrfico. Dicho plano de referencia puede ser elnivel del mar, y en caso de serlo se hablar de altitudes en lugar de cotasLa topografa es una ciencia geomtrica aplicada a la descripcin de la realidad fsica inmvil circundante. Es plasmar en un plano topogrfico la realidad vista en campo, en el mbito rural o natural, de la superficie terrestre; en el mbito urbano, es la descripcin de los hechos existentes en un lugar determinado: muros, edificios, calles, entre otros.Se puede dividir el trabajo topogrfico como dos actividades congruentes: llevar "el terreno al gabinete" (mediante la medicin de puntos o revelamiento, su archivo en el instrumental electrnico y luego su edicin en la computadora) y llevar "el gabinete al terreno" (mediante el replanteo por el camino inverso, desde un proyecto en la computadora a la ubicacin del mismo mediante puntos sobre el terreno). Los puntos relevados o replanteados tienen un valor tridimensional; es decir, se determina la ubicacin de cada punto en el plano horizontal (de dos dimensiones, norte y este) y en altura (tercera dimensin).La topografa no slo se limita a realizar los levantamientos de campo en terreno sino que posee componentes de edicin y redaccin cartogrfica, para que al confeccionar un plano se pueda entender el fonema representado a travs del empleo de smbolos convencionales y estndares, previamente normados para la representacin de los objetos naturales y antrpicos en los mapas o cartas topogrficas. Tambin se emplea en la ingeniera minera

TECNOLOGA DE MATERIALESLatecnologa de materialeses el estudio y puesta en prctica de tcnicas deanlisis, estudiosfsicosy desarrollo demateriales. Tambin es la disciplina de laingenieraque trata sobre losprocesos industrialesque nos proporcionan las piezas que componen las mquinas y objetos diversos, a partir de lasmaterias primas.Propiedades de los materialesEstas propiedades se ponen de manifiesto ante estmulos como la electricidad, la luz, el calor o la aplicacin de fuerzas a un material.Describen caractersticas como elasticidad, conductividad elctrica o trmica, magnetismo o comportamiento ptico, que por lo general no se alteran por otras fuerzas que actan sobre el mismo.Propiedades mecnicasLas propiedades mecnicas son aquellas propiedades de los slidos que se manifiestan cuando aplicamos una fuerza. Las propiedades mecnicas de los materiales se refieren a la capacidad de los mismos de resistir acciones de cargas: las cargas o fuerzas actan momentneamente, tienen carcter de choque. Cclicas o de signo variable: las cargas varan por valor, por sentido o por ambos simultneamente.Las propiedades mecnicas principales son: dureza, resistencia, elasticidad, plasticidad y resiliencia, aunque tambin podran considerarse entre estas a la fatiga y la fluencia (creep). Cohesin: Resistencia de los tomos a separarse unos de otros. Plasticidad: Capacidad de un material a deformarse ante la accin de una carga, permaneciendo la deformacin al retirarse la misma. Es decir es una deformacin permanente e irreversible. Dureza: es la resistencia de un cuerpo a ser rayado por otro. Opuesta a duro es blando. El diamante es duro porque es difcil de rayar. Es la capacidad de oponer resistencia a la deformacin superficial por uno ms duro. Resistencia: se refiere a la propiedad que presentan los materiales para soportar las diversas fuerzas. Es la oposicin al cambio de forma y a la separacin, es decir a la destruccin por accin de fuerzas o cargas. Ductilidad: se refiere a la propiedad que presentan los materiales de deformarse sin romperse obteniendo hilos. Maleabilidad: se refiere a la propiedad que presentan los materiales de deformarse sin romperse obteniendo lminas. Elasticidad: se refiere a la propiedad que presentan los materiales de volver a su estado inicial cuando se aplica una fuerza sobre l. La deformacin recibida ante la accin de una fuerza o carga no es permanente, volviendo el material a su forma original al retirarse la carga. Higroscopicidad: se refiere a la propiedad de absorber o exhalar el agua. Hendibilidad: es la propiedad de partirse en el sentido de las fibras o lminas (si tiene). Resiliencia:es la capacidad de oponer resistencia a la destruccin por carga dinmica.

Propiedades acsticasMateriales transmisores o aislantes del sonido.

Propiedades elctricasMateriales conductores o dielctricos. Sus propiedades se dividen en: Resistencia (p): Es la medida de oposicin de un material al paso de corriente elctrica. Se mide segn la cantidad de ohmios () que posee una porcin de 1 cm2 por unidad de longitud. Siendo: p: . cm2 / cm = .cm Conductividad elctrica (): Es la propiedad totalmente opuesta a la resistencia, ya que esta mide la capacidad del paso de corriente elctrica sin ninguna oposicin, su valor es 1/p = 1 / . cmPropiedades trmicasMateriales conductores o aislantes trmicos. Las propiedades trmicas determinan el comportamiento de los materiales frente al calor. Conductividad trmica: es la propiedad de los materiales de transmitir el calor, producindose, lgicamente una sensacin de fro al tocarlos. Un material puede ser buen conductor trmico o malo. Fusibilidad: facilidad con que un material puede fundirse. Soldabilidad: facilidad de un material para poder soldarse consigo mismo o con otro material. Lgicamente los materiales con buena fusibilidad suelen tener buena soldabilidad. Punto de fusinPropiedades magnticasMateriales magnticos. En fsica se denomina permeabilidad magntica a la capacidad de una sustancia o medio para atraer y hacer pasar a travs de s los campos magnticos, la cual est dada por la relacin entre la intensidad de campo magntico existente y la induccin magntica que aparece en el interior de dicho material.Propiedades fsico-qumicas Resistencia a la Corrosin: La corrosin es definida como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque electroqumico por su entorno. Siempre que la corrosin est originada por una reaccin electroqumica (oxidacin), la velocidad a la que tiene lugar depender en alguna medida de la temperatura, la salinidad del fluido en contacto con el metal y las propiedades de los metales en cuestin. Otros materiales no metlicos tambin sufren corrosin mediante otros mecanismos. La corrosin puede ser mediante una reaccin qumica (oxidorreduccin) en la que intervienen dos factores: la pieza manufacturada y/o el ambiente, o por medio de una reaccin electroqumica.

Los ms conocidos son las alteraciones qumicas de los metales a causa del aire, como la herrumbre del hierro y el acero o la formacin de ptina verde en el cobre y sus aleaciones (bronce, latn). Sin embargo, la corrosin es un fenmeno mucho ms amplio que afecta a todos los materiales (metales, cermicas, polmeros, etc.) y todos los ambientes (medios acuosos, atmsfera, alta temperatura, etc.). Es un problema industrial importante, pues puede causar accidentes (ruptura de una pieza) y, adems, representa un costo importante, ya que se calcula que cada pocos segundos se disuelve 5 toneladas de acero en el mundo, procedentes de unos cuantos nanmetros o picmetros, invisibles en cada pieza pero que, multiplicados por la cantidad de acero que existe en el mundo, constituyen una cantidad importante. La corrosin es un campo de las ciencias de materiales que invoca a la vez nociones de qumica y de fsica (fsico-qumica). Maleabilidad: La maleabilidad es la propiedad de un material blando de adquirir una deformacin acuosa mediante una descompresin sin romperse. A diferencia de la ductilidad, que permite la obtencin de hilos, la maleabilidad favorece la obtencin de delgadas lminas de material.1

El elemento conocido ms maleable es el oro, que se puede malear hasta lminas de una diezmilsima de milmetro de espesor. Tambin presentan esta caracterstica otros metales como el platino, la plata, el cobre, el hierro y el aluminio. Reduccin: Se denomina reaccin de reduccin-oxidacin, de xido-reduccin o, simplemente, reaccin redox, a toda reaccin qumica en la que uno o ms electrones se transfieren entre los reactivos, provocando un cambio en sus estados de oxidacin.1

Para que exista una reaccin de reduccin-oxidacin, en el sistema debe haber un elemento que ceda electrones, y otro que los acepte: El agente oxidante es el elemento qumico que tiende a captar esos electrones, quedando con un estado de oxidacin inferior al que tena, es decir, siendo reducido.2 El agente reductor es aquel elemento qumico que suministra electrones de su estructura qumica al medio, aumentando su estado de oxidacin, es decir, siendo oxidado. Cuando un elemento qumico reductor cede electrones al medio, se convierte en un elemento oxidado, y la relacin que guarda con su precursor queda establecida mediante lo que se llama un par redox. Anlogamente, se dice que, cuando un elemento qumico capta electrones del medio, este se convierte en un elemento reducido, e igualmente forma un par redox con su precursor oxidado. Reutilizacin: Reutilizar es la accin de volver a utilizar los bienes o productos. As, el aceite puede reutilizarse convertido en biodisel, para ser utilizado por cualquier vehculo con motor disel. Cuantos ms objetos volvamos a utilizar menos basura produciremos y menos recurso tendremos que gastar. Reciclar se trata de volver a utilizar materiales como el papel o el vidrio para fabricar de nuevo productos parecidos folios, botellas, etc. Reciclabilidad: El reciclaje es un proceso fisicoqumico o mecnico o trabajo que consiste en someter a una materia o un producto ya utilizado (basura), a un ciclo de tratamiento total o parcial para obtener una materia prima o un nuevo producto. Tambin se podra definir como la obtencin de materias primas a partir de desechos, introducindolos de nuevo en el ciclo de vida y se produce ante la perspectiva del agotamiento de recursos naturales, macro econmico y para eliminar de forma eficaz los desechos de los humanos que no necesitamos. Colabilidad: La colabilidad de un metal fundido depende de su fluidez la cual le permite penetrar todas las cavidades de un molde y llenarlo en su totalidad; produciendo de esta forma una pieza completa y sana. Conformabilidad: Facilidad relativa por la que diversas aleaciones pueden deformarse por laminacin, extrusin, estirado, embuticin, forja, etc

EXPLOTACIN DE CANTERAS

Unacanteraes unaexplotacin minera, generalmente a cielo abierto, en la que se obtienenrocasindustriales, ornamentales oridos. Las canteras suelen ser explotaciones de pequeo tamao, aunque el conjunto de ellas representa, probablemente, el mayor volumen de la minera mundial.Los productos obtenidos en las canteras, a diferencia del resto de las explotaciones mineras, no son sometidos a concentracin. Las principales rocas obtenidas en las canteras son:mrmoles,granitos,calizasypizarras.Toda cantera tiene unavida til, y una vez agotada, el abandono de la actividad puede originar problemas de carcter ambiental, principalmente relacionados con la destruccin delpaisaje.Se pueden localizar en la localidad deMacael,Almera,Espaa, una gran concentracin de canteras demrmolblanco, el cual es extrado y elaborado para diferentes construcciones y objetos de decoracin.Diseo y explotacin de graveras: Generalidades Las graveras contienen ridos naturales sueltos, generalmente silceos, pero tambin calizos Lasrocasmsfrecuentesson:cuarcita,granito,cuarzoyrocasmetamrficas,segnlasreas de origen Las graveras tienen problemas especiales para su diseo y explotacin, por su geometra y por los problemas geo ambientales que conlleva su abandono Existe una normativa nacional, que exige la planificacin previa y la recuperacin de los terrenos afectados por explotaciones de gravas y arenas

Investigacin de yacimientos de ridos naturales Los yacimientos con porcentajes altos de granulometras superiores a 6mm se buscan por que permiten la trituracin de gruesos Los depsitos de arena, tipo playa o duna, por el contrario, tienen aplicaciones escasas La investigacin preliminar exige la consideracin de los parmetros intrnsecos y extrnsecos del yacimiento Parmetros intrnsecos: Referidos al material: granulometra, mineraloga, redondez y esfericidad de los granos, Minerales oxidables, cloruros, etc. Referidos al yacimiento: extensin, reservas, porcentaje de finos, nivel fretico, acuamientos laterales, compacidad, etc. Parmetros extrnsecos: Legislacin, espacios protegidos, derechos de uso del terreno, red de comunicaciones, situacin, estado y capacidad de la red de carreteras, reas de consumo, restricciones ambientales, explotaciones vecinas, posible competencia, etc. Con todos los datos anteriores se hace una planificacin de la explotacin

Planificacin de la explotacin Generalmente se hacen dos planificaciones: a corto plazo(