SUELOS DISPERSIVOS

Presentado por: Paola Andrea González Basto

Comportamiento del Suelo

SUELOS DISPERSIVOS

Índice

¿Qué son los Suelos Dispersivos?

Ambientes Geomorfológicos asociados

Características Físicas

Características mineralógicas

Proceso de Formación

Referencias

¿Qué son los Suelos Dispersivos?

Los suelos dispersivos son materiales con alta susceptibilidad a la erosión; la tendencia a dispersión de los suelos está en función de la mineralogía y la química de las partículas que contiene, así como el tipo y cantidad de sales disueltas en sus poros y en el agua que se infiltra. Estos suelos contienen mayor contenido de iones de sodio disueltos en el agua intersticial que los suelos ordinarios

Arcillas cuya concentración de sales de sodio (Na) en el agua intersticial pasa de 40% o 60% del total de sales disueltas.(NSR-10) Título H

se estudiaron por primera vez en 1960

¿Qué son los Suelos Dispersivos?

Procesos de formación y Ambientes Geomorfológicos asociados

Gonzalez & Armas

Las arcillas dispersivas no tienen una base que sustente definitivamente su origen geológico, pero la gran mayoría han sido encontradas en depósitos aluviales,sedimentos lacustres y depósitos de Loess (Gonzalez & Armas , 2008)

Sherard & Decker (1997)

Señalan que muchas arcillas dispersivas son de origen aluvial; sin embargo, existen otros tipos de ambientes en los que encontramos este tipo de suelo, por ejemplo en derivaciones de lutitas y arcillitas bajo un medio marítimo o los suelos llamados “algodón negro”, que nos pueden engañar.

(Hernandez &Gomez, 2012)

Los suelos dispersivos son derivados de rocas con bajo contenido de calcio y Magnesio, pero con un alto contenido de sodio. El sodio en los suelos puede ser derivado del envejecimietno natural de ciertos tipos de rocas, de materiales depositados bajo ambientes marinos o salinos, o de disolución, filtración y deposición de sodio en la estratificación del suelo durante procesos gemorfológicos

Generalmente los suelos producidos por degradación de roca ígnea o metamórfica no son dispersivos, pero pueden ser erosionables (arena limosa, derivada de la granodiorita); los suelos con alto contenido orgánico tampoco suelen ser dispersivos.

01

despues de estudio de fallas por tubificación

Arcilla seca con Hoyos y cárcavas, infiltración de agua (indicios de suelos dispersivos)

• Bell et al (1993) reportan casos de suelos dispersivos en ambientes con precipitaciones menor de 800mm/año.
• Grietas de desecación y huecos dejados por las raíces de los árboles.
• Los primeros estudios asociaron este tipo de suelos con ambientes áridos y semáridos, y en áreas de suelos alcalinos

Tonalidades blancas - indican sales, posiblemente es sodio, puede ser un suelo dispersivo

La lluvia lava las arcillas y podemos notar la erosión (Tiende a ser dispersivo)

Características Físicas

Al hablar de arcillas dispersivas debemos decir que cualquier arcilla puede ser dispersiva pueden ser rojas, amarillas, cafes, grises o combinaciones de los mismos, como se mencionó antes los suelos con alto contenido de materia orgánica no son dispersivos .Generalmente los suelos dispersivos se encuentran en ambientes con estas condiciones:

• Presencia de quebradas profundas y fallas por tubificación en pequeñas represas.
• Erosión en grietas de los caminos.
• presencia de agua nublada y charcos de agua luego de luvia

En un ensayo de erodabilidad, todos los suelos dispersivos son erodables. Los suelos dispersivos son sódico-cálcicos . se presentan en el Huila y Guajira (ambientes áridos y suelos marinos)

Características Físicas

Identificación de suelos dispersivos

Los suelos dispersivos no pueden ser identificados por apreciación visual ni por ensayos de rutina tales como análisis granulométrico o límites de Atterberg.

Ensayo de Crumb.

Ensayo del doble Hidrómetro.

Ensayo de Pinhole.

Tíulo aquí

Ensayos Químicos.

Título aquí

Clasificación de acuerdo a ensayos

Los suelos dispersivos no pueden ser identificados por apreciación visual ni por ensayos de rutina tales como análisis granulométrico o límites de Atterberg.

Pinhole

Doble hidrómetro

Ensayo de Crumb.

Ensayo del doble Hidrómetro.

Ensayos Químicos

Ensayo de Pinhole.

Tíulo aquí

Ensayos Químicos.

Título aquí

Valores Típicos

pH

Gravedad Específica

Índice de plasticidad

Caracterización del grado de dispersión en arcillas de la zona Sur- Oeste de la cuenca sedimentaria de Loja, para determinar potencial de generación de procesos de piping- Tesis Martinez. V

Valores Típicos

Valores Típicos

Zona A: Alta erodabilidad, suelos dispersivos con los cuales no es recomendable construir obras de tierra y se deben esperar problemas serios de estabilidad en los taludes, tanto naturales como artificiales, relacionados con procesos de erosión tanto superficial como interna.

Zona C: Suelos medianamente dispersivos, los cuales pueden presentar problemas moderados de erosión. (Suárez, 1998).

Zona B: Suelos no dispersivos. La mayoría de los suelos están ubicados en esta zona.

Es importante tener en cuenta que estos valores son solo una guía y que las propiedades de los suelos dispersivos pueden variar ampliamente dependiendo de su composición y condiciones específicas. La caracterización y evaluación detallada de las propiedades del suelo son necesarias para un manejo adecuado de los suelos dispersivos y la prevención de problemas relacionados con la erosión y la inestabilidad del suelo.

Características mineralogicas

Si cada átomo de silicio tiene cuatro cargas eléctricas positivas, mientras que cada átomo de oxígeno tiene dos cargas negativas, es necesario que cada uno de los átomos de oxígeno use una de sus cargas para atraer a una de las cargas del silicio, quedando así saturado el átomo central (Si), mientras que las esquinas todavía tienen una carga negativa para enlazarse a otro átomo con carga positiva

Las arcillas son silicatos alumínicos que pueden tener Ca, Mg, Na, K, etc. en su estructura y tienen además capacidad de adsorber y ceder una serie de iones.

Como se observa, la carga negativa desbalanceada puede ser satisfecha por un catión positivo, por ejemplo el sodio (Na) o el potasio (K), con lo cual se logra nuevamente una estructura neutra.

+ INFO

• Las propiedades químicas, mineralogía, tipo y cantidad de sales disueltas en los poros más el agua que se infiltra condicionan la erosión rápida en las arcillas dispersivas (Sherard,1972)

Proceso de Formación

• En el proceso de sedimentación las partículas sólidas están sometidas a fuerzas mecánicas y eléctricas. Las primeras afectan todas las partículas y las segundas a las partículas finas. Cuando dominan las fuerzas de atracción eléctrica se produce la floculación, y cuando dominan las fuerzas de repulsión , las partículas se separan formando suelos dispersivos.

La fábrica textural del suelo, tiene dos posibilidades extremas: es floculada como los suelos marinos que presentan contacto borde-cara, gracias a fuerzas de atracción eléctrica, o dispersa cuando las partículas se disponen paralelas, porque se repelen eléctricamente.

El entorno: También puede condicionar y modificar el comportamiento: la naturaleza del fluido intersticial y la temperatura de una arcilla sedimentaria o compactada, pueden variar en el tiempo. Si la arcilla era marina, por lixiviación, el flujo primitivo se hace menos salino y con ello, se reduce la fuerza de atracción electrostática entre partículas del suelo, variando su resistencia al corte, las arcillas sensitivas, que son de elevada susceptibilidad a los fenómenos de lixiviación, son de naturaleza marina, depositadas en alto grado por floculación; pero si el lavado reduce los enlaces cara borde, la arcilla tiende a la dispersión y el suelo, a presentar fallas por cortante.

Referencias

• Escobar, G. D., & P., C. E. (2016). Geomecánica. Manizales: Universidad Nacional de Colombia.
• Haramboure, Y. G. (2008). Identificación y estabilización de Suelos Dispersivos: Estadod el Arte. Convención Cientifica de ingeniería y Arquitectura.
• Hardie, M. (2009). Dispersive Soils and their Management. Tasmania.
• Horacio, M. j. (2018). Caracterización del grado de dispersión en arcillas de la zona Sur- Oeste de la cuenca sedimentaria de Loja, para determinar potencial de generación de proceso de Piping. Loja. Ecuador.
• Sayehvand, S., & Dehghani, M. (2014). Identification and Management of Dispersive Soils. EJGE.
• Singh, N., Vyas, S., R.Chitra, & Anand, B. (2015). Caracterization of Dispersive Soils- A Comparative Evaluation between Avaliable Test. International Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology, 11.
• Umesh, T., Dinesh, S., & Sivapullaiah, P. V. (2011). Caracterization of Dispersive soils. Materials Siences an APlplications.
• Sherard J. (1972) Study of piping Failures and erosion damage from Rain in Clay Dams in Oklahoma and Mississippi.

• Rodriguez, C.E.(2023). Comportamiento del suelo[Diapositivas de Clase]. Bogotá. Universidad Escuela Colombiana de Ingeniería Julio Garavito.

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