UNIVERSITARIO VALDA MELGAR ALEXANDER MATERIALES DE CONSTRUCCIÓN MECÁNICA DE SUELOS AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER TEMA 1:INTRODUCCIÓN A LA MECANICA DE SUELOS FORMACIÓN Y ORIGEN AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER INTRODUCCIÓN A LA MECANICA DE SUELOS OBJETIVOS DEL TEMA Conocer los principios y generalidades de la Mecánica de Suelos y del suelo. Aprender las propiedades índices de los suelos. Clasificar un suelo por diferentes métodos a partir de los resultados de los ensayos que se realizan en laboratorio. AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER A PROBLEMAS DE QUE TRATAN CON INGENIERÍA CIVIL MECÁNICA HIDRÁULICA SEDIMENTOS Y OTRAS ACUMULACIONES NO CONSOLIDADAS DE PARTÍCULAS SÓLIDAS APLICACIÓN DE LEYES TEMA 1: PROPIEDADES ÍNDICES DE LOS SUELOS 1. ¿Qué es la Mecánica de Suelos? Unidad Curricular: Mecánica de Suelos Juárez y Rico, 2005 AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER TEMA 1: PROPIEDADES ÍNDICES DE LOS SUELOS 2. ¿Qué es el suelo? Ingeniería Civil Unidad Curricular: Mecánica de Suelos ORGÁNICAS E INORGÁNICAS LA DESINTEGRACIÓN MECÁNICA O DE LA DESCOMPOSICIÓN QUÍMICA DE ROCAS PREEXISTENTES ORGANIZACIÓN DEFINIDA Y CON PROPIEDADES QUE VARÍAN VECTORIALMENTE. EN LA DIRECCIÓN VERTICAL SUS PROPIEDADES CAMBIAN MUCHO MÁS RÁPIDO QUE EN LA HORIZONTAL CONJUNTO DE PARTÍCULA S PRODUCTO DE AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER FORMACIÓN DE LOS SUELOS 2.1. Origen del suelo Unidad Curricular: Mecánica de Suelos SUELO ROCAS ÍGNEAS ROCAS METAMÓRFICAS ROCAS SEDIMENTARIAS AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER 3. ¿Por qué es importante la mecánica de suelos? Unidad Curricular: Mecánica de Suelos OBRAS DE INGENIERÍA CIVIL DESCANSAN SOBRE EL SUELO SON CONSTRUIDAS CON SUELO ESTABILIDAD COMPORTAMIENTO CONDUCTA DEL SUELO IMPORTANCIA DE LA MECANICA DE LOS SUELOS AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER 3. ¿Por qué es importante la mecánica de suelos? LÍMITES DE LA CAPACIDAD RESISTENTE DEFORMACIONES CONSIDERABLES ESFUERZOS SECUNDARIOS EN MIEMBROS ESTRUCTURALES FISURAS, GRIETAS, ALABEO O DESPLOMOS COLAPSO IMPORTANCIA DE LA MECANICA DE LOS SUELOS AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER FORMACIÓN DE LOS SUELOS 4. Principales tipos de suelos Unidad Curricular: Mecánica de Suelos RESIDUALES TRANSPORTADOS DEPÓSITOS AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER FORMACIÓN DE LOS SUELOS 4. Principales tipos de suelos ORIGEN Unidad Curricular: Mecánica de Suelos AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER FORMACIÓN DE LOS SUELOS 4. Principales factores de formación de suelos a) La materia de origen (roca madre) b) El agua c) El sol d) La topografía del lugar e) El clima de la región f) La temperatura g) Los organismos existentes h) El ser humano y las obras realizadas por el i) Movimientos cismicos, ciclones maremotos j) Explosiones nucleares Unidad Curricular: Mecánica de Suelos AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER FORMACIÓN DE LOS SUELOS 4. Principales tipos de suelos Unidad Curricular: Mecánica de Suelos AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER COLUVIAL (GRAVEDAD) EÓLICO (VIENTO) ALUVIAL (AGUA) GLACIAR (HIELO) FORMACIÓN DE LOS SUELOS 4. Principales tipos de suelos Unidad Curricular: Mecánica de Suelos AGENTE EXTERNO AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER FORMACIÓN DE LOS SUELOS 4. Principales tipos de suelos Unidad Curricular: Mecánica de Suelos LUGAR PALUSTRE (PANTANOS) MARINO (MARES) LACUSTRE (LAGOS) AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER FORMACIÓN DE LOS SUELOS 4. Principales tipos de suelos Unidad Curricular: Mecánica de Suelos ESTRUCTURA CLÁSTICO (FRAGMENTOS) NO CLÁSTICO AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER FORMACIÓN DE LOS SUELOS 4. Principales tipos de suelos Unidad Curricular: Mecánica de Suelos Suelos Orgánicos Turba Humus Fangos AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER FORMACIÓN DE LOS SUELOS 4. Principales tipos de suelos Unidad Curricular: Mecánica de Suelos Según la granulometría, los suelos se clasifican en: Clasificación En milímetros Enrocamiento d > 200 Piedras 200 > d > 20 Grava 20 > d > 2 Arena gruesa 2 > d > 0,2 Arena fina 0,2 > d > 0,02 Limo 0,02 > d > 0,002 En micrones Arcilla 2 a 0,2 Ultra arcilla 0,2 a 0,02 AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER FORMACIÓN DE LOS SUELOS 5. Estructura del suelo Unidad Curricular: Mecánica de Suelos Estructura del suelo Natural Artificial AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER FORMACIÓN DE LOS SUELOS 5. Estructura del suelo Unidad Curricular: Mecánica de Suelos AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER TEMA 1: PROPIEDADES ÍNDICES DE LOS SUELOS 5. Estructura del suelo Unidad Curricular: Mecánica de Suelos •Grano grueso (gravas y arenas) •Compacidad relativa y orientación de las partículas (permeabilidad) Simple •Granos finos (menores 0.002 mm) •Fuerzas superficiales (de adherencia) entre partículas forman panales. Panaloide •Granos fino (menores de 0.02 mm) •Fuerzas de adherencia que conllevan a formación de palanes de orden superior Floculenta •Sedimentación de partículas gruesas y finas simultáneamente. Combinación de las anteriores Compuesta •Arcillas •Cargas positivas de las aristas se atraen a las cargas negativas de cualquier partícula vecina. Castillo de Naipes •Esfuerzo cortante y presión osmótica Dispersa AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER TEMA 1: PROPIEDADES ÍNDICES DE LOS SUELOS 5. Estructura del suelo Unidad Curricular: Mecánica de Suelos A rc ill as Estructura general Estructura cristalina definida, cuyos átomos se disponen en láminas Constitución mineralógica de las arcillas Silicatos de aluminio hidratados Silicatos de magnesio Hierro Otros metales, también hidratados AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER TEMA 1: PROPIEDADES ÍNDICES DE LOS SUELOS 5. Estructura del suelo Silícica: 1 átomo de Silicio rodeado por 4 de Oxígeno Unidad Curricular: Mecánica de Suelos Tetraedros Unidades Hexagonales Retícula laminar AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER TEMA 1: PROPIEDADES ÍNDICES DE LOS SUELOS 5. Estructura del suelo Alumínica: 1 átomo de Aluminio rodeado por 6 de Oxígeno Unidad Curricular: Mecánica de Suelos Octaedros Unidades octaédricas Retícula laminar AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER TEMA 1: PROPIEDADES ÍNDICES DE LOS SUELOS 5. Estructura del suelo Unidad Curricular: Mecánica de Suelos Caolinita: lámina silícica y otra alumínica se superponen indefinidamente Montmorilonita: lámina silícica entre dos alumínicas que se superponen indefinidamente Ilita: análoga a la montmorilonica pero tienden a formar grumos que reducen el área expuesta al agua por unidad de volumen AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER 5. Estructura del suelo 5.1. Fases del Suelo Unidad Curricular: Mecánica de Suelos Fase Sólida • Partículas minerales: • Tamaño • Color • Forma • Textura • Composición química: cargas eléctricas y capacidad de intercambio catiónico Fase Líquida • Agua libre o gravitacional • Agua capilar • Agua adsorbida (intercambio eléctrico) Fase Gaseosa • Aire • Vapor de agua • Otros gases FORMACIÓN DE LOS SUELOS AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER FORMACIÓN DE LOS SUELOS 5. Estructura del suelo 5.1. Fases del Suelo Unidad Curricular: Mecánica de Suelos AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER Unidad Curricular: Mecánica de Suelos { AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER TEMA 2: PROPIEDADES ÍNDICES DE LOS SUELOS AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER FORMACIÓN DE LOS SUELOS 6. Propiedades índices de los suelos En líneas generales el suelo esta compuesto por una parte sólida, que son sus partículas minerales, por una parte líquida, generalmente agua y por una parte gaseosa generalmente aire, por lo tanto la parte liquida como la parte gaseosa ocupan los vacíos de suelo. Para facilitar nuestros calculos nosotros trabajamos de la siguiente manera Unidad Curricular: Mecánica de Suelos AUXILIAR VALDA MELGAR ALEXANDER SUELO RELACIONES VOLUMÉTRICA Y GRAVIMÉTRICAS • Permiten definir cuantitativamente las propiedades de un suelo, sus condiciones y su comportamiento físico