Universidad Nacional de Colombia 24 de febrero de 2017 “LODOLITAS, CARACTERÍSTICAS Y SU USO EN LA INGENIERÍA ”
LODOLITAS, CARACTERÍSTICAS Y SU USO EN LA INGENIERÍA Cristian Camilo Sotelo Penagos. Johan Sebastian Campos Pineros
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RESUMEN Las rocas lodolitas componen el 75% de las rocas sedimentarias, su estudio es valioso, ya que, dentro del campo de la inge ingeni nier era a civi civil, l, será será un mate materi rial al recu recurr rren ente te en las obras. Las propiedades geomecánicas de las rocas lodolitas generan una cierta resistencia en las obras, provocando sobrecostos, y problemas durante y después de rea realiza lizada das s las las obra obras s civil iviles es.. Ente Enten nder las las características de las rocas lodosas se vuelve un factor importante en la planeación de obras.
INTRODUCCIÓN Los productos de la meteorización mecá mecáni nica ca y quím químic ica a cons consti titu tuye yen n la mate materi ria a prima para las rocas sedimentarias. La pala palabr bra a sedi sedime ment ntar aria ia indi indica ca la natu natura rale leza za de esas rocas, pues deriva de la palabra lati latina na sedi sedime ment ntum um,, que que hace hace refe refere renc ncia ia al mate aterial rial sóli sólido do que que se deposi posita ta a part partiir de un flui fluido do (agu (agua a o aire aire). ). La mayor ayor parte arte del del sedimento, pero no todo, se deposita de esta esta mane manera ra.. Los Los rest restos os mete meteor oriz izad ados os son son barri rridos dos const onsta antem temente ente desd desde e el lecho echo de roca, transportados y por fin deposi posita tad dos en los los lago agos, los valle alles s de los ríos, los mares y un sinfín de otros luga lugare res. s. Los Los gran granos os de una una duna duna de aren arena a del desierto, el lodo del fondo de un pantano, la grava del lecho de un río e
incl inclus uso o el polv polvo o de las las casa casas s son son ejem ejempl plos os de este proceso interminable Las Las pied piedra ras s lodo lodoli lita tas s junt junto o con con mate materi rial ales es como como las las arci arcill llol olit itas as,, limo limoli lita tas s y aren arenis isca cas s gener generalm almen ente te cement cementada adas, s, consti constituy tuyen en la mayor parte de rocas sedimentarias que se encu encuen entr tran an en el país país,, sien siendo do adem además ás,, de los materiales más comunes para obras civiles. Por lo anterior las lodolitas junto con comp compue uest stos os simi simila lare res s del del medi medio, o, tien tiende den na formar macizos de roca blanda, estos mate materi rial ales es sedi sedime ment ntar ario ios s de gran grano o fino fino se conglomeran y generalmente en una pobr pobre e ceme cement ntac ació ión. n. Depe Depend nden endi dien endo do de la roca oca inta ntacta cta y fact facto ores res geo geológ lógicos icos para mantener un comportamiento geomecánico óptimo en obras de ingeniería.
METODOLOGÍA En este trabajo se indago en diferentes fuentes sobre las rocas lodolitas, se pretende conocer y compartir las cara caract cter erís ísti tica cas s fund fundam amen enta tale les s de esta estas. s. Para Para ello ello el trab trabaj ajo o se real realiz izó, ó, toma tomand ndo o de base las fotocopias dadas para el curso de Geol Geolog ogía ía.. Fund Fundam amen entá tánd ndon onos os en eso eso buscamos información en la red consecuente a las copias, que, junto con la visita visita guiad guiada, a, utiliz utilizamo amos s para para desar desarrol rollar lar el tema. Por último, buscamos aplicaciones ingenieriles para estas rocas.
Universidad Nacional de Colombia 24 de febrero de 2017 “LODOLITAS, CARACTERÍSTICAS Y SU USO EN LA INGENIERÍA ”
ROCAS SEDIMENTARIAS LODOLITAS
por las características físicas y químicas del terreno. Esta roca se ve expuesta a cambios con relativa facilidad, generalmente tiende a degradarse, a tener cambios en el volumen de su composición y a fallas del terreno que pueden llevar a un posterior deslizamiento
TIPOS DE LODOLITAS Y SUS CARACTERÍSTICAS. Las rocas lodolitas son combinaciones de arcilla y limo, se pueden clasificar según su cementación y compactación. Por ello en el grupo de lodolitas se clasifican principalmente las rocas como: Limolita, Lutita. Arcillolita, Arcillolita fisil.
Las rocas lodolitas se forman cerca de ambientes fluviales o marítimos en aglomeraciones lodosas, las rocas lodolitas tienen un bajo grado de cementación, por lo cual, a diferencia de las secuencias de rocas duras con una mayor cementación que ofrece resistencia al cambio o deterioro, las secuencias lodolitas se ven afectadas por cambios medioambientales, produciendo problemas para las obras de ingeniería. Muchas de estas rocas presentan una amplia deformación a lo largo de fallas geológicas. Son rocas sedimentarias siliciclásticas, y su composición se compone principalmente de carbonato de calcio. Las rocas lodolitas, se caracterizan, además por qué el tamaño de sus granos es muy fino (no mayor a 0.06 mm), por lo anterior, estas rocas causan inquietudes en obras de ingeniería por el complejo manejo de su utilización, las deformaciones a largo plazo, causadas
Las rocas como la lutita y la arcillolita fisil tienen como mayor característica que son fisiles, esto se debe a la orientación paralela en donde se agrupan los micáceos. Al realizar cortes de estratificación se podrá observar que guarda un parecido a los cortes de un cristal. Según la pendiente del macizo rocoso la fisilidad varía y en ellos entre mayor contenido de material arcilloso, estas rocas lodosas tenderán a tener una fisilidad mayor.
Universidad Nacional de Colombia 24 de febrero de 2017 “LODOLITAS, CARACTERÍSTICAS Y SU USO EN LA INGENIERÍA ” Las rocas lutitas y arcillolita fisil por ser fisil se deshojan con facilidad, esto quiero decir que la roca tiende a perder su forma compacta con facilidad, viéndose afectadas a cambios de presión. Por eso el trabajo con esta roca puede ser complicada, su compactación es muy baja y son muy sensibles a la manipulación. La capacidad portante de este tipo de rocas se ve afectada por el grado de meteorización que ha tenido. Se conoce que, estas rocas por sus constantes cambios de presión y temperatura, presenta numerosas diaclasas abiertas y zonas de fallas. Muchos de sus sedimentos clásticos pierden cohesión, así pues, se debe tener sumo cuidado en las obras ingenieriles, prestando atención a la compactación que suele variar, si se ven expuestas a factores como el humedecimiento- secado.
Tipos de roca pizarra
El endurecimiento de las rocas lodolitas dependen justamente de la composición de estas mismas, según la variabilidad de limo y arcilla que estén compuestas, así, según la cantidad de limo y arcilla que contengan y se mezclen con agua darán como resultado el fango, que no tendrá un estado endurecido y que está pobremente cementada. Pero que según van variando sus tipos de materiales esto tomará un estado fangolito, que a la larga y luego de someterse a un metamorfismo incipiente generarán pizarra.
Filitas arcillosa
Por otro lado, las limolita se forma también con una textura de conchas o fragmentos de conchas, con un tamaño de grano es mucho más fino, la pizarrosidad de estas muy elevada y genera superficie lisa sin brillo. Están bien cementadas y forman rocas poco densas, comparten características con respecto a la sensibilidad del cambio del medio.
USO DE ROCAS LODOLITAS EN CONSTRUCCIÓN DE TERRAPLENES Y TALUDES Dentro del país por la gran cantidad de material lodoso que se encuentran, las rocas lodolitas han sido utilizadas como material de préstamo para la construcción de terraplenes y taludes. En especial al formular criterios de manejo particulares orientados a manipular y acomodar su
Universidad Nacional de Colombia 24 de febrero de 2017 “LODOLITAS, CARACTERÍSTICAS Y SU USO EN LA INGENIERÍA ” comportamiento compatible con las necesidades de uso, identificando la influencia de la degradación, las condiciones de colocación y compactación y los cambios volumétricos que pueden afectar a las propiedades mecánicas de significación para su uso en terraplenes. Ya que la utilización de rocas lodosas es muy delicada, se han encontrado grandes errores en la construcción de carreteras a lo largo del mundo. En estados Unidos, por ejemplo, se encontró que estos estaban en un grado elevado de desgaste, los shales utilizados en la construcción de rellenos, se terminaban mostrando una baja resistencia al corte derivando en fallas para los taludes y terraplenes. Los shales como material de construcción son un material que absorbe el agua, se vuelve quebradizo, se degrada fácilmente. Por lo facilidad extracción y transporte se optó en la construcción de muchas vías, generando problemas consecuentes después. En investigaciones en Estados unidos se han propuesto soluciones al problema, por medio de procesos químicos se impermeabilización el shale al agua, por medio de un tratamiento bituminoso, y mezclándolo con suelos limosos locales para producir un agregado artificial. Es importante destacar que este tipo de roca en condiciones inalteradas presenta propiedades mecánicas adecuadas de uso de material de relleno y generan estabilidad en los taludes. Sin embargo, bajo ciertas condiciones ambientales se degradan rápidamente, disminuyéndose sus parámetros de resistencia, y presentando cambios de volumen, pérdida de rigidez, y la aparición de fisuras por agrietamiento.
BIBLIOGRAFÍA TARBUCK Y LUTGENS, Ciencias de la tierra, Pearson Educación S. A., Madrid, 2005 http://www.bdigital.unal.edu.co/6390/1/ma riocamilotorressuarez.2011.pdf https://repository.javeriana.edu.co/bitstrea m/handle/10554/11134/MogollonBejarano MariaJimena2013.pdf?sequence=1 http://www.bdigital.unal.edu.co/1572/287/r ocassedimentarias.pdf http://www.bdigital.unal.edu.co/48418/37/r ocassedimentarias.pdf http://gaia.geologia.uson.mx/academicos/ amontijores/intro.htm
