ARCILLAS
E.A.P.
: INGENIERIA.
CURSO
: GEOLOGIA GENERAL
DOCENTE
: ING. CALCINA
ALUMNOS
:
SECCION
QUISPE FERNANDEZ JOHAN PEREZ VERA JHONATAN CHICMANA FERNANDEZ LUZ PATRICIA
:
2013-1
I.
TITULO: ARCILLAS
II.
Objetivos:
Analizar los tipos de arcillas Describir las propiedades de las arcillas
III.
PARTE TEORICA
IV.
PARTE PRACTICA
1. Mencionar los tipos de arcilla 2. Describa a la arcilla caolinita, illita y montmorillonita El caolín o caolinita, es una arcilla blanca muy pura que se utiliza para la fabricación de porcelanas y de aprestos para almidonar. También es utilizada en ciertos medicamentos y como agente adsorbente. Cuando la materia no es muy pura, se utiliza en fabricación de papel. Conserva su color blanco durante la cocción. Actualmente se encuentra en Peñausende (Zamora, España), Arguisuelas (Cuenca), Carboneras de Guadazaón (Cuenca), Merilles (Asturias), Poveda de la Sierra (Guadalajara, España), Vimianzo (A Coruña, España), Cornualles (Inglaterra), en Malasia y en la localidad de Mutquín, en el oeste de la provincia de Catamarca, Argentina. Arcilla Ilita.- El grupo de las ilitas está constituido por diversos minerales parecidos a la mica muscovita. La ilita es, posiblemente, el grupo más abundante en los depósitos arcillosos marinos modernos. Es también la arcilla más abundante en los depósitos sedimentarios antiguos y es el material arcilloso predominante en las lutitas. La Montmorillonita es un mineral del grupo de los Silicatos, subgrupo Filosilicatos y dentro de ellos pertenece a las llamadas arcillas. Es un hidroxisilicato de magnesio y aluminio, con otros posibles elementos.
Es soluble en ácidos y se expande al co ntacto con agua. Estructuralmente se compone por una capa central que contiene aluminio y magnesio coordinados octaédricamente en forma de óxidos e hidróxidos. Dicha capa central está rodeada por otr as dos capas. Las capas externas están formadas por óxidos de silicio coordinados tetraédricamente.
La illita es una arcilla no expansiva, micácea. La illita es un filosilicato o silicato laminar. Estructuralmente la illita es bastante similar a la moscovita o a la sericita con algo más de silicio, magnesio, hierro, y agua; y ligeramente menos aluminio tetr ahédrico y potasio interlaminar. La fórmula química es (K,H3O)(Al, Mg, Fe)2(Si, Al)4O10[(OH)2,(H2O)][1], pero hay además considerable sustitución iónica. Se produce como agregados de pequeños cristales monoclínicos grises a blancos. Debido a su pequeño tamaño, la identificación certera usualmente requiere análisis de difracción de rayos X. La illita es un producto de la alteración o meteorización de muscovita y feldespato en ambiente de meteorización hídrica y térmica. Es común en sedimentos, suelos, rocas arcillosas sedimentarias, y en roca metamórfica. Se diferencia de la glauconita en sedimentos por análisis de rayos x. Imagenes: http://3.bp.blogspot.com/_mr9VSvaLb14/SQ… ______________________________________… La Montmorillonita es un mineral del grupo de los Silicatos, subgrupo Filosilicatos y dentro de ellos pertenece a las llamadas arcillas. Es un hidroxisilicato de magnesio y aluminio, con otros posibles elementos. Recibe su nombre de la localidad francesa de Montmorillon. Se caracte riza por una composición química inconstante. Es soluble en ácidos y se expande al contacto c on agua. Estructuralmente se compone por una capa central que contiene aluminio y magnesio coordinados octaédricamente en forma de óxidos e hidróxidos. Dicha capa central está rodeada por otras dos capas. Las capas externas están formadas por óxidos de silicio coordinados tetraédricamente. Para cimentación de construcciones es uno de los terrenos en los que se deben tomar más precauciones debido a su carácter expansivo. Imagenes: http://www.miliarium.com/Proyectos/Estud…
Las arcillas se forman por intemperismo o alteración hidrotermal de silicatos ricos en aluminio. Las arcillas transportadas y depositadas forman estratos tabulares o lentes.
Están constituidas por silicatos hidratados de aluminio; sus impurezas por lo general son el cuarzo o limonitas. Las arcillas son plásticas cuando son mojadas reteniendo su forma cuando se secan. Los análisis de propiedades técnicas depende del uso que se quiera dar a las arcillas. Los minerales de las arcillas se dividen en esmectitas o montmorillonitas, caolinitas e illitas. Bentonita es el nombre comercial de la arcilla formada por silicatos de la familia de montmorillonitas (esmectitas). Las bentonitas puras son de color crema o blanco, se les divide en sódicas, cálcicas y magnesianas. El caolín es una arcilla formada por caolinitas, mayormente se produce por descomposición de feldespatos. La eliminación completa de los álcalis y metales alcalino terrosos requieren de una intensa lixiviación, producida por gases volcánicos, soluciones hidrotermales o aguas superficiales.
Principal grupo de arcillas que presenta baja capacidad de intercambio, 10 – 12 me (miliequivalentes) cada 100 gr, y con dos capas de cationes, las llamadas arcillas 1:1 (capa tetraédrica más capa octaédrica de alúmina hidratada). El arreglo, que serepite indefinidamente da una carga eléctrica neutra delmineral caolinita, cuya estructura no es expansiva, por no admitir agua en sus retículos. Estas arcillas son moderadamente plásticas, de mayor permeabilidad y mayor fricción interna. Del grupo son: HALOISITA, CAOLINITA (por definición), ENDELLITA, DICKITA, ALOFANO, NACRITA Y ANAUXITA. La haloisita, aunque tiene la misma fórmula del caolín, contiene moléculas extra dentro de su estructura. En la figura = Gibsita = SiO4 (En la “Carta de Plasticidad” las caolinitas están bajo la línea A = limos). .1. Caolinitas:
Es una arcilla 2:1, cuya capacidad de intercambio es de unos 40 me/100gr, lo que las hace algo expansivas. Las láminas de alúmina están entre dos láminas de SiO4, y estas se ligan por iones de potasio, que le dan cierta estabilidad al conjunto. La actividad de la illita es 0,9, de la caolinita es de 0,38. El coeficiente de fricción interno y la permeabilidad son menores que en la caolinita y mayores que en la montmorillonita. 1.2. Illita:
Arcilla 2:1 cuya capacidad de intercambio es de unos 120 me/100gr, lo que las hace muy expansivas. Entre las dos láminas de sílice se encuentra una brucita o una gibsita, y este arreglo serepite indefinidamente. La unión entre minerales individuales es débil, por lo cual el agua se inserta, introduciendo n moléculas para producir el hinchamiento del suelo. Además de ser expansiva, la montmorillonita es muy plástica y se contrae al secarse, mejorando su resistencia y haciéndose impermeable. La actividad de la montmorillonita es de 7,2. Entre las montmorillonitas tenemos: La MONTMORILLONITA (por definición), 1.3. Montmorillonita:
HECTORITA, SAPONITA, BEIDELLITA, SAUCONITA, TALCO, PORFILITA y NONTRO NITA. Bentonitas: Suelos montmorilloníticos altamente plásticos y altamente expansivos, de grano tan fino que al tacto es jabonoso (sí es húmedo). Se utilizan para cellar fugas en depósitos y canales. Vermiculita, clorita, sericita, etc., son otros minerales arcillosos no clasificados en los anteriores tres grupos. 1.5.4. Actividad: este parámetro lo, ha expresado Skempton (1953) como la pendiente de la línea que relaciona el Indice Plástico de un suelo con su contenido de minerales de tamaño arcilloso, como se verá en el numeral 4.1 y en la f rmula 4.3. Una actividad normal es de 0,75 a 1,25. Más de 1,25 es alta y menos de 0,75 es inactiva. Actividad supone cohesión, expansividad y plasticidad.
3. Realice diferencias entre las arcillas mencionadas
CAOLINITA COLOR COMPOSICIÓN
IILITA
MONTMORILLONITA
blanca
GRUPO SUBGRUPO FORMULA CRISTALIZACION
4. Aplicaciones en la ingenieria
un hidroxisilicato de magnesio y aluminio
Filosilicatos (K,H3O)(Al, Mg, Fe)2(Si, Al)4O10[(OH)2,(H2O) cristales monoclínicos
Silicatos Filosilicatos
