UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL A. Minerales constitutivos constitutivos de los suelos gruesos gruesos Un mineral es una sustancia inorgánica y natural. Su composición química y sus propiedades propiedades físicas o son jas o varían varían dentro de límites denidos. denidos. Sus propiedades físicas más interesantes son: el color, el lustre, la tonalidad de sus raspaduras, la forma de cristalización, la dureza, la forma de su fractura y la dispos disposici ición ón de sus planos planos crucer crucero, o, la tenac tenacida idad, d, la capac capacida idad d para para permitir el paso de ondas y radiaciones luz! y la densidad relativa. "n los los suel suelos os grue grueso sos s los los miner ineral ales es pred predom omin ina antes ntes son: son: sili silica cato tos, s, princi principal palmen mente te felde feldespa spatos tos de potas potasio, io, sodio sodio o calcio calcio!, !, micas micas,, olivin olivino, o, serpentina, etc., ó#idos, la limonita, la magnetita y el corindón$ car%onatos, entre los que destaca la calcita y la dolomita y sulfatos, cuyos má#imos representantes son la an&idrita y el yeso. "n los agregados gruesos el comportamiento mecánico e &idráulico esta principalmente condicionado por su compacidad y por la orientación de sus partículas. B. Mine Minerales rales consti constituti tutivos vos de las arcilla arcillas s 'as 'as arcill arcillas as están están const constitu ituida idas s princi principal palmen mente te por por silica silicatos tos de alumi aluminio nio &idratado &idratados, s, en algunas algunas ocasiones ocasiones,, silicatos silicatos de magnesio magnesio,, &ierro &ierros s u otros otros minerales &idratados. "stos minerales tienen átomos que se disponen en láminas. "#isten dos variedades de tales láminas: la silícica y la alumínica. 'a silíci silícica ca está está form formad ada a por un átomo átomo de silici silicio, o, rodea rodeado do de cuatr cuatro o de o#ígeno, disponi(ndose en forma de tetraedro gura ) a!. "stos tetraedros se agrupan en unidades &e#agonales gura ) %!, sirviendo un átomo de o#igeno de ne#o entre cada dos tetraedros.
'as 'as lámi lámina nas s alum alumín ínic icas as está están n for formada madas s por por retíc etícul ulas as de octa octaed edrros, os, dispuestos con un átomo de aluminio al centro y seis de o#ígeno alrededor como se muestra en la gura.
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+e acuerdo con su estructura, los minerales de las arcillas se encasillan en tres grandes grupos: caolinitas, montmorilonitas e ilitas. 'as caolinitas l-/.-Si-.-0-! están formadas por una lámina sílica y otra alumínica, en consecuencia, estas arcillas serán relativamente esta%les en presencia de agua. 'as montmorilonitas 10! 2Si3l2-4.n0-5 están formado por una lámina alumínica entre dos silícicas, superponi(ndose indenidamente, en presencia de agua, presentan fuerte tendencia a la inesta%ilidad. 'as %entonitas son arcillas de este grupo originando por la descomposición química de las cenizas volcánicas. 'as ilitas 10!2. 6 y Si3)y.ly! l2. 7e2. 8g2. 8g9! -4, con y, por lo general, igual a *.5 están estructuradas análogamente que las montmorilonitas, las arcillas ilíticas, se comportan mecánicamente en forma más favora%le para el ingeniero. C. Intercambio catiónico 'os cationes son menos suscepti%les de intercam%iar sus cationes que las montmorilonitas y las ilitas. 'a capacidad de intercam%io crece en grado de acidez de los cristales. 'a capacidad de intercam%io tam%i(n crece con la velocidad y concentración de la solución que circule por la masa de suelo. 'as propiedades mecánicas de una arcilla pueden cam%iar la variar los cationes contenidos en sus complejos de a%sorción. "n general, los cationes pueden disponerse seg;n su efecto %en(co decreciente en la resistencia de las arcillas de acuerdo a: <0 2!=, 0 =, 6 =, 7e= = , l===, 8g==, >a==, ?a==,
alance D(rmico de las rcillasE$ el microscopio electrónico proporciona datos ;tiles referente a forma y tamaFo de las partículas minerales. "l efecto de las altas temperaturas so%re una arcilla es e#traer el agua de sus retículas laminares, transformando en mineral de arcilla en otro -
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICO PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL compuesto químico. 'a caolinita permite la remoción de su agua estructural a partir de 44G? y el mineral puede transformarse en o#ido de aluminio amorfo y sílice. 'os demás minerales de arcilla presentan tam%i(n efectos típicos al ser altamente calentados$ estos efectos permiten su identicación. "l análisis químico se &a usado ampliamente, pero da la compresión integral de la arcilla y no informa como se distri%uyen sus componentes. "l microscopio electrónico permite distinguir ciertos minerales de forma muy típica, tales como la &aloisita del grupo de los cationes y de forma tu%ular muy nota%le!.
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