GUIA RESUELTA DE MECÁNICA DE SUELOS I

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c) Volcánicos: pueden ser de ceniza lava y magma. Ejemplos: tezontle y tepetate

d) Marinos: formados por el mar suelen ser estratificadas; Ejemplos: playa y océanos

e) Lacustres: grano muy fino, material muy blando, descomposición química; ejemplos: lagos y lagunas.

f) Glaciales: Los depósitos glaciares son heterogéneos, los till no presentan estratificación clara, los fluvio-glaciares sí. Los primeros por el efecto aplanadora del hielo y los segundos por formarse a partir de las aguas de fusión.

- De los suelos anteriores, dados como ejemplos, ¿Cuál presenta mayor dificultades para el buen comportamiento de las cimentaciones? ¿Porque?

Los suelos aluviales y lacustres por el contenido de agua y son terreno zona 3; y los eólicos porque están conformados sedimentos.

- ¿Qué es el área específica?¿Qué partícula tendrá mayor superficie específica una arena o una arcilla y de que orden son sus respectivas magnitudes?

- Es la propiedad de los sólidos la cual es la relación entre el área superficial total y la masa del sólido, o volumen en bruto, o área en la sección transversal.

- Como tenemos que el diámetro de una arena es mayor que la de una arcilla. El área específica de una arcilla será mayor que la de la arena; siendo AEarcilla en un cm3 igual a 0.568 m2/gr; y AEarena en un mm3 igual a 2.3 x10-3 m2/gr.

- ¿Por qué razón en cada partícula de arcilla las moléculas de agua están ligadas a la estructura de aquella?

Debido a la adsorción, que tiene el agua con la arcilla forman enlaces iónicos en su estructura química.

- ¿Qué presiones existen entre el agua absorbida y las partículas de arcilla? ¿Por qué el agua absorbida se llama capa solida?

La absorción del agua en arcillas absorbentes es mayor a 100% con respecto al peso.

- Dibuje las estructuras simbólicas de:a) Motmorilonitas c) Ilitas b) Caolinitas [pic 4]

Illitas: 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.6ul

Caolinitas: 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 se repite indefinidamente da una carga eléctrica neutra del mineral 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).

Montmorillonita: 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 se repite 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), HECTORITA, SAPONITA, BEIDELLITA, SAUCONITA, TALCO, PORFILITA y NONTRONITA.

- Encontrar las expresiones para calcular el contenido de agua y peso volumétrico de un suelo en términos de porosidad y densidad de sólidos, si su grado de saturación es del 100%.

- En función de los datos proporcionados en la primera columna de la siguiente tabla, determinar las expresiones que se solicitan en las columnas subsecuentes. Considerar el suelo está saturado.

Nota:

γsat..- Peso específico de la muestra saturada ó peso volumétrico

γ d.- Peso específico seco o peso volumétrico se

ѡ.- Contenido de agua

Ss.- Densidad de sólidos o peso específico relativo de los sólidos

e.- Relación de vacíos

η.- Porosidad

- Determinar la expresión en la que el contenido de agua se expresa en función de la relación de vacíos, grado de saturación y de la densidad de sólidos.

- Comprobar las siguientes expresiones:

a) [pic 5]

[pic 6]

b) [pic 7]

[pic 8]

- El Espesor de una Pastilla de suelo que se utiliza en una prueba de consolidación es de 1.92 cm; antes de cargar. Después de la prueba su espesor fue de 1.74 cm. Si al inicio de la prueba la relación de vacíos era de 0.85, ¿Cuál será la relación de vacíos final?

Vm = 1.92 cm

Vs = 1.74 cm

Vv = Vm - Vs

Vv = 1.92cm - 1.74cm = 0.18 cm

e2 = (0.18cm/1.74cm) = 0.13 [adimensional]

- Una muestra de arena húmeda de 50 cm3 pesan 95 gr después su secado su peso fue 75 gr si la densidad de sólidos es de 2.67, determinar lo siguiente

- Relación de vacíos

[pic 9]

[pic 10]

[pic 11]

- Porosidad

[pic