Origen de los suelos y clasificación tacto-visual
Materia: Geotecnia I
Carrera: Ingeniería Civil
Universidad Católica
FCyT
Formación del suelo
• Basado en el origen, los suelos pueden clasificarse de forma amplia en suelos
orgánicos e inorgánicos.
• Los suelos orgánicos son aquellos provenientes de la descomposición de
organismos vivos.
• Los suelos inorgánicos son aquellos derivados del intemperismo mecánico o
químico de la roca.
Figura 1. Macizo rocoso
2
Suelos residuales y transportados
• Los suelos residuales se localizan en el lugar que se formó.
• Los suelos transportados son aquellos que han sido desplazados por gravedad,
agua y viento.
Figura 2. Transporte de material
3
Factores que afectan el comportamiento de suelos
• Propiedades físicos y químicos del material de origen.
• Tipo de intemperismo.
•
Si es un material residual o transportado.
•
La historia de tensiones del depósito.
•
Tipo de transporte.
•
Historia de posición del nivel freático.
•
Química del agua en los poros.
Figura 3. Distintos tipos de suelos
4
Granulometría del suelo
•
La granulometría del suelo estudia la distribución de las partículas que
conforman el suelo según su tamaño. Es una de las informaciones necesarias
para la clasificación del suelo.
•
Los tamaños de las partículas varían en un amplio rango desde cantos rodados
mayores a 30 cm hasta partículas de arcilla con tamaños menores a 0.001 mm.
Figura 4. Tamaño de partículas
5
Características de la fracción fina: arcillas (<0.002)
Las fuerzas en superficie son predominantes. Estas fuerzas
•
son de naturaleza eléctrica causadas por cargas eléctricas no
balanceadas en la superficie de la partícula.
Las partículas de arcilla se componen por conjuntos de
•
láminas de silicatos (tetraedros Si-O) y láminas de gibsita
(octaedros Al-OH).
La superficie de las partículas de arcilla tienen carga negativa
•
por lo cual atrae a los cationes presentes en el agua y re-
estructura las moléculas del agua.
Se generan puentes de unión entre las partículas de arcilla
•
(puentes de hidrógeno, puentes de potasio entre otros).
El agua que rodea la superficie de la partícula se llama
•
adsorbida y no puede eliminarse mediante el secado del
suelo.
6
Figura 5. Partículas de arcilla
Características de la fracción fina: arcillas (<0.002)
• Los suelos con porcentajes altos de partículas en la fracción fina suelen caracterizarse por
tener cierto grado de cohesión y plasticidad.
• La cohesión es la resistencia del suelo cuando se encuentra en una situación no confinada.
• La plasticidad es la habilidad de un suelo a sufrir deformaciones permanentes sin
resquebrajarse.
• Los suelos con porcentajes altos de partículas en la fracción fina suelen tener menores
valores de permeabilidad.
Figura 6. Excavación en suelo arcilloso.
7
Características de la fracción fina: limos (<0.075)
•
Los limos, suelos finos no plásticos, son
inherentemente inestables en presencia de
agua y tienden a formar una suspensión
cuando se saturan.
•
Los limos son medianamente impermeables.
•
En seco, los limos pueden pulverizarse
fácilmente; bajo la presión de los dedos, solo
ofrecen una ligera resistencia y una sensación
suave, en contraste con la rugosidad de las
arenas finas.
•
Se diferencian entre sí por el tamaño y la forma
de los granos, lo que se refleja, principalmente,
en la propiedad de compresibilidad.
•
Para condiciones similares de carga previa,
mientras más alto sea el limite liquido de un
limo, éste será más compresible
Diferencias entre limos y arcillas
Características de la fracción gruesa (>0.0075)
• Los granos de la fracción gruesa están mayormente
compuestos por cuarzo (SiO2).
• Las fuerzas de superficie son despreciables, mientras
que dominan las fuerzas gravitatorias.
• Generalmente las presiones a las cuales se somete el
suelo no son suficientes como para fracturar las
partículas individuales.
• Las propiedades físicas de estos agregados están en
función a:
1. La densidad relativa del suelo
2. El tamaño y la forma de las partículas.
3. No se encuentran afectadas por la composición
mineralógica.
10
Figura 6. Granos de arena
Identificación visual y táctil de los suelos
1. COLOR
 Observar el color más predominante de la muestra o mixto
2. OLOR
 Se huele la muestra y se determina si presenta olor orgánico
 Manera aproximada → encontrar la pérdida en peso del suelo
después de calcinarlo a 700 a 800°C.
Identificación visual y táctil de los suelos
3. TEXTURA
 ¿La muestra tiene granulometría gruesa o fina?, de lo contrario considerarla con
granulometría mixta
 Se puede mezclar una pequeña cantidad de suelo con agua y manipulándolo
cuidadosamente se intentará identificarlo granulométricamente observando que:
 Los limos presentan cierta aspereza, no tan acentuada como la de la arena, pero
perceptible al tacto.
 Las arcillas se asemejan a una pasta de jabón (resbaladiza) cuando se mezclan con
agua y se manipulan con los dedos. En estado seco, los granos finos de arcilla dan
una sensación de harina al tacto.
 Texturas: gruesa, media, fina o mixta.
Identificación visual y táctil de los suelos
4. GRADACIÓN
 Al tocar y observar la muestra se puede definir si está bien
graduada (granos de varios tamaños) o mal graduada (granos
del mismo tamaño)
5. MINERALOGIA
 Al observar la muestra en algunos suelos se pueden apreciar
minerales presentes.
Identificación visual y táctil de los suelos
6. FORMA DE LAS PARTÍCULAS
 Se toman algunos granos de la muestra y se evalúan las formas
de las partículas que pueden ser:
Identificación visual y táctil de los suelos
6. FORMA DE LAS PARTÍCULAS
 Se toman algunos granos de la muestra y se evalúan las formas
de las partículas que pueden ser:
7. PRUEBA DE LAS MANOS
 Se hace una pasta de suelo+agua frotándose en la palma de la mano y colocando luego en agua las
manos, observando que:

El suelo más arenoso se lava más fácilmente (los granos de arena se limpia rápidamente de la mano).

El suelo más limoso sólo se limpia después de hacer caer bastante agua en la mano, y a veces es
necesaria una pequeña fricción para retirarlo por completo

El suelo más arcilloso se distingue por la dificultad de desprenderse de la palma de la mano,
normalmente se necesita de fricción para salir porque los granos finos se impregnan en la piel
Identificación visual y táctil de los suelos
8. SACUDIMIENTO
Útil para la identificación de suelos de partículas finas.
Pasar las muestras por la malla N°40, y preparar una «pasta» de suelo con una cantidad de agua para
obtener una mezcla suave pero no pegajosa.
Colocar la pasta en la palma de la mano y agitar horizontalmente golpeando secamente una mano contra
la otra varias veces.
En los suelos que presentan dilatancia, el agua fluye a la superficie del mismo en el momento de la
agitación. Luego, se abre la mano y esto provocará la aparición de fisuras y el resecamiento aparente de
la superficie de la pasta.
Las arenas finas presentan resultados instantáneos en la aparición de agua en su superficie, mientras que
en las arcillas plásticas no presentan ninguna reacción al ensayo.
Los términos utilizados son: rápido, medio, lento, ninguno