En mineralogía, se engloba en un grupo de minerales, cuyas propiedades físico- químicas dependen de su estructura y del tamaño del grano, muy fino.

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A) nexos ionicos: se establecen entre dos atomos que tencan incompleto el numero de los electrones en sus bandas mas exteriores. Asi un atomono pierde los electrones de su banda extrema que pasan a ocupar los lugares de los electrones faltantes en la banda extrema del otro.

B) nexos covalentes: ocurren entre dos atomos a cada uno de los cuales les falta uno o mas electrones en sus bandas extremas; en estos casos dichos atomos pueden combinarse para compartir un par o mas de electrones de manera que un atomo suple con algunos de sus electrones la deficiencia del vecino, en tanto que este completa al primero compartiendo con el algunos de sus propios electrones.

C) nexo a traves de un nucleo hidrogeno: en ocasiones un atomo de hidrogeno se puede combinar con un atomo de oxigeno, de fluor o de nitrogeno principalmente, cediendo su unico electron al atomo mas pesado. De esta manera el nucleo del atomo de hidrogeno con su carga positiva, puede ejercer fuerzas de cierta consideracion sobre atomos, iones o moleculas vecinos. Esta liga asi establecida a traves del nucleo de hidrogeno resulta mucho mas debil que la ionica o que la covalente, estudiada mas atrás cuando se establece entre dos laminas de las que constituyen un cristal de arcilla, producen nexos de union relativamente debiles y no muy estables.

Nexos secundarios

Son aquellos nexos que se establecen entre las moleculas y a ellos corresponden niveles de energia relativamente bajos en comparacion con los que ocurren entre los atomos.

Relaciones entre las particulas cristalinas de arcilla y el agua

Las relaciones que existen entre los cristales de arcilla que forman la estructura solida del suelo y el agua que las rodea, estan muy lejos de ser comprendidas totalmente, y es mucho lo que falta por dilucidar en torno a ellas; al grado de que es posible ver interpretaciones diferentes y aun contradictorias de los pocos hechos experimentales disponibles, en el relativamente escaso numero de investigadores en estos campos.

Relaciones volumetricas y gravimetricas en los suelos

Fases del suelo. Simbolos y definiciones

En un suelo se distinguen tres fases constituyentes: la solida, la liquida y la gaseosa.

La fase solida esta formada por las particulas minerales del suelo, la liquida por el agua, aunque en los suelos pueden existir otros liquidos de menor significacion, la fase gaseosa comprende sobre todo el aire, la fase gaseosa comprende sobre todo el aire, si bien pueden estar presentes otros gases. La capa viscosa del agua adsorbida que presenta propiedades intermedias entre la fase solida y la liquida suele incluirse en esta ultima, pues es susceptible de desaparecer cuando el suelo es sometido a una fuerte evaporacion.

Las fases liquida y gaseosa del suelo suelen comprenderse en el volumen de vacios mientras que la fase solida constituye el volumen de los solidos.

Se dice que un suelo es totalmente saturado cuando todos sus vacios estan ocupados por agua. Un suelo en tal circunstancia consta, como caso particular, de solo dos fases, la solida y la liquida. Muchos suelos yacientes bajo el nivel freatico son totalmente saturados. Algunos suelos contienen ademas materia organica en diversas formas y cantidades; en las turbas estas materias predominan y consisten en residuos vegetales parcialmente descompuestos. Aunque el contenido de materia organica y las capas adsorbidas son muy importantes desde el punto de vista de las propiedades mecanicas del suelo, no es preciso considerarlos en la medicion de pesos y volumentes relativos de las tres fases principales; su influencia se toma en cuenta mas facilmente en etapas posteriores del estudio de ciertas propiedades de los suelos.

De acuerdo con su estructura reticular, los minerales de arcilla se encasillan en tres grandes grupos: caolinitas; montmorilonitas e ilitas.

Las caolinitas estan formadas por una lamina silicica y otra aluminica que se superponen indefinidamente. La union entre todas las reticulas es lo suficientemente firme para no permitir la penetracion de moleculas de agua entre ellas. En consecuencia las arcillas caoliniticas seran relativamente estables en presencia del agua.

Las montmorilonitas estan formadas por una lamina aluminica entre dos silicicas, superponiendose indefinidamente. En este caso la union entre las reticulas del mineral es debil, por lo que las moleculas de agua pueden introducirse en la estructura con relativa facilidad, a causa de las fuerzas electricas generadas por su naturaleza dipolar. En presencia del agua presentaran fuerte tendencia a la inestabilidad. Las bentonitas son arcillas del grupo montmorilonitico originadas por la descomposicion quimica de las cenizas volcanicas y presentan la expansividad tipica del grupo en forma particularmente aguda lo que las hace sumamente criticas en su comportamiento mecanico. Estas apareces desdichadamente con frecuencia en los trabajos de campo.

Las ilitas estan estructuradas analogamente que las montmorilonitas pero su constitucion interna manifiesta tendencia a formar grumos de materia, que reducen el area expuesta al agua por unidad de volumen, por ello su expansividad es menor que la de las montmorilonitas y en general las arcillas iliticas se comportan mecanicamente en forma mas favorable para el ingeniero.

Clasificacion de las arcillas

Según su existencia en la naturaleza

- Arcillas primarias o residuales: son las formadas en el lugar de sus rocas madres y no han sido por tanto transportadas por el agua, el viernes. Estas suelen ser en granos gruesos y no plásticas. Cuando son limpiadas de fragmentos de roca, son relativamente puras, blancas y libres de contaminación con materiales arcillosos.

por ejemplo: los caolines

- Arcillas secundarias: estas son las que se desplazan del lugar de las rocas madres originales. En estos casos el viento y los glaciares suelen transportar arcilla. Este tipo de arcillas suelen ser mucho más corrientes y tienen una constitución más compleja debido a que están compuestas de materiales como: hierro, cuarzo, mica, materiales carbonosos, entre otras impurezas.

Según su plasticidad

- Arcillas plásticas: estas se hacen pasta con el agua y se convierten en modelables.

- Arcillas anti plásticas: estas confieren a la pasta una determinada