BALOTARIO DE PREGUNTAS DE PAVIMENTOS
1. Explique los dos grandes campos campos de actuación de la Ingeniería Geológica. La ingeniería geológica es la ciencia aplicada al estudio y solución de los problemas de la ingeniería y del medio ambiente, producidos como consecuencia de la interacción entre las actividades humanas y el medio geológico. El fin de la ingeniería geológica es asegurar que los factores geológicos condicionantes de las obras de ingeniería sean tenidos en cuenta e interpretados adecuadamente, así como evitar o mitigar las consecuencias de los riesgos geológicos. La ingeniería geológica surge con el desarrollo de las grandes obras públicas y el crecimiento urbano La importancia de la ingeniería geológica se manifiesta en dos grandes campos de actuación.
El Primero Campo de Actuacion:
Corresponde a los proyectos y obras de ingeniería donde el terreno constituye el soporte, el material de excavación, de almacenamiento o de construcción. Dentro de este ámbito se incluyen las principales obras de infraestructuras, edificación, obras hidráulicas, marítimas, plantas industriales, explotaciones mineras, centrales de energía, etc. La participación de la ingeniería geológica en estas actividades es fundamental al contribuir a su seguridad y economía.
El Segundo Campo de Actuación:
Se refiere a la prevención, mitigación y control de los riesgos geológicos, así como los impactos ambientales de las obras públicas, actividades industriales, minero o urbano.
2. Mencione y defina defina cuatros parámetros parámetros físico-mecánico que puedan puedan ser considerados en un estudio de Mecánica de Suelos.
Porosidad e Índice de Poros Peso específico y densidad. Peso específico de las partículas de un suelo. Peso específico del suelo y de la roca. Humedad y grado de saturación. Importancia de los parámetros adimensionales. Índice de densidad. Equivalente de Arena Límites de Atterberg. Significado físico y mecánico. Índice de plasticidad. Gráfico de plasticidad de Casagrande. Índice de fluidez. Actividad de las arcillas.
3. ¿Cuáles son las condiciones que debe debe reunir un sitio para que que sea geológica y geotécnicamente favorable? f avorable? Se hace una toma de muestra del terreno, lo cual deben de cumplir los siguientes requisitos que se muestran en categorías: a) muestras de categoría A: A : son aquellas que mantienen inalteradas las siguientes propiedades del suelo: estructura, densidad, humedad, granulometría, plasticidad y componentes químicos estables.
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Grupo de Caolín
Grupo Ilita
La Caolinita
L a Micas
La Haloysita
La Mascovita
Grupo Esmectitas Montmorillonitas
b) muestras de categoría B: son aquellas que mantienen inalteradas las siguientes propiedades del suelo: humedad, granulometría, plasticidad y componentes químicos estables; c) muestras de categoría C: todas aquellas que no cumplen las especificaciones de la categoría B.
4) Clasifique y defina los suelos según su tamaño de partículas y características geotécnicas. Las Características Geotécnicas del Terreno describen la morfología de los suelos (Suelos Impermeables y suelos permeables), identificándolos y clasificándolos para que, mediante una serie de estudios de laboratorio y de campo - In Situ- tales como pozos, catas, sondeos, etc., se tengan los datos necesarios para realizar los cálculos de las cimentaciones.
Suelo Impermeable: Terreno en cuya composición existen granos finos con poros
demasiado pequeños para permitir el paso del agua, a excepción del lento paso producido por capilaridad. Suelo Impermeable: Suelo que por su composición permite, con cierta facilidad, el paso del agua a través del mismo. Calicatas: Pozo efectuado en el terreno o excavación que se realiza para determinar si ese suelo es apto para la construcción, del mismo modo se determina la profundidad del nivel freático. Sondeos: Extracción de muestras mediante perforaciones de capas profundas de un terreno, para determinar su composición, resistencia u otras características.
5) Mencione los Grupos Grupos y Minerales Minerales de Arcilla de interés Geotécnico. Geotécnico. - Minerales de arcilla de interés geotécnico son: a) Son silicatos hidratados de aluminio b) Presentan morfologías aplanadas y exfoliación c) Tamaño de cristales muy pequeño, inferior a 2micrometro d) Abundantes en la naturaleza e) Formados por suelos y rocas sedimentarias
6) Describa los tipos de Depósitos Sedimentarios en función de sus relaciones geológicos - geotécnicos más característicos.
En función de las relaciones geológicas de los depósitos sedimentarios, estos se clasifican: o o
Depósitos coluviales. Depósitos aluviales. Depósitos lacustres.
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o
Depósitos de origen volcánico.
o
7) Explique desde el punto punto de vista vista geotécnico el significado significado de: Roca y Mecánica de rocas.
Rocas: En geología se llama roca al material compuesto de uno o varios minerales como resultado final de los diferentes procesos geológicos. El concepto de roca no se relaciona necesariamente con la forma compacta o cohesionada; también las gravas, arenas, arcillas, o incluso el petróleo, son rocas.
Mecánica de Rocas: es la ciencia que se encarga del estudio teórico y práctico de las propiedades y comportamiento mecánico de los materiales rocosos y de su respuesta ante la acción de las fuerzas aplicadas en su entorno físico. La finalidad de la Mecánica de Rocas es conocer y predecir el comportamiento de los materiales rocosos ante la actuación de las fuerzas internas y externas que se ejercen sobre ellos.
8) ¿A que se considera considera suelo en Ingeniería Civil? Es el sustrato físico sobre el que se realizan las obras, del que importan las propiedades físicoquímicas, especialmente las propiedades mecánicas. Desde el punto de vista ingenieril se diferencia del término roca al considerarse específicamente bajo este término un sustrato formado por elementos que pueden ser separados sin un aporte significativamente alto de energía.
9) ¿Qué son Suelos sedimentarios? La formación de los suelos sedimentarios puede explicarse más adecuadamente considerando la formación, el transporte y el depósito de los sedimentos El modo principal de la formación de sedimentos lo constituye la meteorización física y química de las rocas en la superficie terrestre. En general, las partículas de limo, arena y grava se forman por la meteorización física de las rocas, mientras que las partículas arcillosas proceden de la alteración química de las mismas.
10)¿Qué suelos son producto de una erosión mecánica y química simultáneamente? Por su Erosión Química tenemos:
La erosión química es la gran generadora de suelos finos y fundamentalmente de las partículas de arcilla. Dentro de este tipo de acción podemos mencionar a las siguientes: Hidratación Hidrólisis Disolución
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Erosión glaciar Erosión por cambios de fase.
11)¿Qué son lo loess y los loess colapsables? Los loess son sedimentos eólicos uniformes y cohesivos. Esa cohesión que poseen es debida a un cementante del tipo calcáreo y cuyo color es generalmente castaño claro. El diámetro de las partículas de los loess está comprendido entre 0.01 mm y 0.05 mm. Los loess se distinguen porque presentan agujeros verticales que han sido dejados por raíces extinguidas. Los loess modificados son aquellos que han perdido sus características debido a procesos geológicos secundarios, tales como inmersión temporaria, erosión y formación de nuevos depósitos. Los loess son colapsables, aunque disminuye dicha tendencia al incrementársele su peso volumétrico.
12)¿Qué son las toscas? La tosca o mejor dicho la toba calcárea o travertinos es una roca de tipo sedimentario, compuesta principalmente por carbonatos y materia orgánica. Es de origen continental, formada por la disolución de carbonatos, producida por agua que se filtra en las rocas calizas, la cual viene de la superficie y es rica en CO2, al momento de entrar en contacto con algunas plantas pequeñas, hongos y musgos, los carbonatos se precipitan en finas capas de materia orgánica y el CO2 se evapora, dando la formación de capas muy delgadas de roca, con un aspecto esponjoso. Dado esto las toscas tienen un aspecto parecido al del concreto, color gris a amarillo claro (cambiando a café por su color de intemperización) y teniendo esa textura muy porosa, debido a la presencia de materia orgánica que dejo huecos a la hora de consolidarse la roca.
13)¿Qué características y propiedades tienen las arcillas?
Características de la Arcilla
• Material de estructura laminar. • Sumamente hidroscópico. • Su masa se expande con el agua. • Con la humedad se reblandece y se vuelve plástica. • Al secarse su masa se contrae en un 10% • Generalmente se le encuentra mezclada con materia orgánica. • Adquiere gran dureza al ser sometida a temperaturas mayores a 600
Propiedades de la arcilla: las propiedades de la arcilla son:
Plasticidad: Mediante la adición de una cierta cantidad de agua, la arcilla puede adquirir la forma que uno desee
Merma: Debido a la evaporación del agua contenida en la pasta se produce un encogimiento o merma durante el secado.
Refractariedad: Todas las arcillas son refractarias.
Porosidad: El grado de porosidad varia según el tipo de arcilla. Color: Las arcillas presentan coloraciones diversas después de la cocción debido a la
presencia en ellas de óxido de hierro, carbonato cálcico.
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Se denomina pendiente de la recta que se obtiene al representar a un mismo suelo arcilloso, en abscisas la fracción arcillosa (<2L, y en ordenadas el índice de plasticidad.
15)¿Qué es la sensitividad de las arcillas? Las arcillas sensitivas son un tipo muy especial de arcillas que se forman en cuerpos de agua salada, y, por esta razón, poseen una estructura floculenta, lo que ocasiona que su comportamiento sea muy diferente a las arcillas que se producen en cuerpos de agua dulce. La estructura floculenta quiere decir que su forma se asemeja a una un conjunto de trazos largos y aglomerados con las partículas de mineral de arcilla unidas de borde a borde y de borde a cara, el efecto de floculación les da una resistencia muy alta y se mantiene una relación de vacíos constante.
16)¿A que se denomina tixotropía? La tixotropía, efectivamente como mencionas es una propiedad, pero específicamente de algunos fluidos, y consiste en que estos pierden su resistencia, o disminuyen su viscosidad al someterlos a una tensión cortante (cizalla) a medida que pasa el tiempo. Por ejemplo este sometimiento al esfuerzo puede darse al amasar una arcilla tixotrópica - a medida que la amasamos va perdiendo viscosidad hasta que queda prácticamente líquidad, y por el contrario, si la dejamos allí sin intervenir tiende a ponerse sólida.
17)¿Qué ensayos pueden determinar la presencia de arcillas en agregados pétreos?
ensayo de calidad de los agregados. Ensayo de Durabilidad. Peso específico en gravas, incluye absorción. Peso específico en arenas, incluye absorción.
18)¿Qué se entiende por agregado? Los agregados son componentes derivados de la trituración natural o artificial de diversas piedras, de granulometría variable es decir pueden tener tamaños que van desde partículas casi invisibles hasta pedazos de piedra. Junto con el agua y el cemento, conforman el trío de ingredientes necesarios para la fabricación de concreto.
19)¿Qué se entiende por partícula? Se llama partícula a cualquier parte o cuerpo muy pequeño de algo. Entre los ejemplos de partículas que podemos dar se encuentran los granos minerales y las partículas subatómicas. En el caso del grano es porque toda su estructura está conformada por pequeñísimos elementos, los granos y que resultan casi imperceptibles para el ojo humano. El tamaño del grano o partícula puede ir desde lo más pequeño, como ser unos pocos nanómetros, hasta varios milímetros, pero nunca se excede de esta media.
20)¿Qué tamaños de partícula se encuentra en los suelos?
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Arcilla: Las partículas de arcilla miden menos de 0.002 mm. La arcilla es el tipo más
pequeño de las partículas del suelo. Limo: Las partículas de cieno miden de 0.06 mm a 0.002 mm. Son más grandes que las partículas de arcilla, pero más pequeñas que las partículas de arena. El limo tiene una textura suave y forma una costra cuando se moja. Esta costra hace difícil que el agua y el aire lleguen al suelo. su elo. Arena: Las partículas de arena miden de 2.0 mm a 0.06 mm. La arena es el tipo de partícula más grande del suelo y debido a su tamaño permite un drenaje rápido y mucho flujo de aire. Los nutrientes se pueden agotar rápidamente de las partículas de arena. La arena puede sentirse granular o gruesa.
21)¿Qué se entiende por estructura del suelo? La estructura del suelo se define por la forma en que se agrupan las partículas individuales de arena, limo y arcilla. Cuando las partículas individuales se agrupan, toman el aspecto de partículas mayores y se denominan agregados, es también como el estado del mismo, que resulta de la granulometría de los elementos que lo componen y del modo como se hallan éstos dispuestos.
22)¿Qué diferencia de comportamientos existe entre los suelos finos y gruesos? Justifique.
Suelos Finos: Los suelos finos están constituidos de partículas compuestas de
fragmentos diminutos de roca, minerales y minerales de arcilla, con textura granular y en hojuelas. De acuerdo al sistema de clasificación unificado estas partículas tienen un tamaño inferior a 0.075 mm, que corresponden a la categoría del limo y la arcilla, por lo que toda fracción de suelo que pasa el tamiz Nro. 200 es considerado como suelo fino. Suelo Grueso:
Los materiales constituidos por partículas gruesas se identifican prácticamente en forma visual. Extendiendo una muestra seca del suelo sobre una superficie plana puede juzgarse, en forma aproximada, de su graduación, tamaño de partículas, forma y composición mineralógica. Para distinguir las gravas de las arenas pude utilizarse un tamaño de ½ cm equivalente a la malla 4, y para la estimación del contenido de finos basta considerar que las partículas de tamaño correspondiente a la malla 200 son las más pequeñas y pueden distinguirse a simple vista.
23)¿Qué se entiende por textura en un suelo? La textura indica el contenido relativo de partículas de diferente tamaño, como la arena, el limo y la arcilla, en el suelo. La textura tiene que ver con la facilidad con que se puede trabajar el suelo, la cantidad de agua y aire que retiene y la velocidad con que el agua penetra en el suelo y lo atraviesa.
24)¿Cuáles son las principales propiedades índices? Defínalas
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Tenacidad: Es la propiedad que tienen ciertos materiales de soportar, sin deformarse
Elasticidad: Consiste en la capacidad de algunos materiales para recobrar su forma y
ni romperse, los esfuerzos bruscos que se les apliquen. dimensiones primitivas cuando cesa el esfuerzo que había determinado su deformación. Dureza: Es la resistencia que un material opone a la penetración.
Fragilidad: Un material es frágil cuando se rompe fácilmente por la acción de un
Plasticidad: Aptitud de algunos materiales sólidos de adquirir deformaciones
Ductibilidad: Considerada una variante de la plasticidad, es la propiedad que poseen
choque. permanentes, bajo la acción de una presión o fuerza exterior, sin que se produzca rotura. ciertos metales para poder estirarse en forma de hilos finos.
Maleabilidad: Otra variante de la plasticidad, consiste en la posibilidad de transformar
De Superficie: Resistencia al desgaste. Resistencia a la Corrosión.
algunos metales en láminas delgadas.
25)¿Cuáles son las propiedades índice que se determinan en laboratorio por medio de ensayos.
prop iedades m ecánicas de lo s m ateriales: ateriales:
Ensayo de tracción: Ofrece una idea aproximada de la tenacidad y elasticidad
de un material.
Ensayos de dureza: Permiten conocer el grado de dureza del material. Ensayos al choque: Su práctica permite conocer la fragilidad y tenacidad de
un material.
Ensayos tecnológicos: Ponen de manifiesto las características de plasticidad
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La composición de un suelo determina sus características y propiedades así como su comportamiento o su respuesta a esfuerzos. Es decir su comportamiento mecánico. El equivalente de arena va a determinar la porosidad y permeabilidad del suelo por lo que es importante saber su capacidad de infiltrar agua o su aireación.
28)¿Qué representa la granulometría de un suelo? Los ensayos de granulometría tienen por finalidad determinar en forma cuantitativa la distribución de las partículas del suelo de acuerdo a su tamaño. La distribución de las partículas con tamaño superior a 0.075 se determina mediante tamizado, con una serie de mallas normalizadas. Para partículas menores que 0.075 mm, su tamaño se determina observando la velocidad de sedimentación de las partículas en una suspensión de densidad y viscosidad conocidas.
29)¿Cómo debe ser una muestra para la ejecución de un ensayo granulométrico?
El analizador de partículas utiliza la difracción de un haz de láser para obtener el tamaño de las partículas, basándose en la teoría y algoritmos de Fraunhofer y Mie.
La cantidad de muestra necesaria para el análisis depende de las características del material (densidad, tamaño, etc.). Para muestras sólidas se necesita entre 6 y 10 gramos de muestra; para muestras liquidas entre 5 y 10 ml.
El rango de medición del analizador es de entre 0,04 y 500 micrones. Sólo se analizará la fracción menor a 500 micrones.
Muestras sólidas Para un correcto análisis es necesario que las partículas no estén artificialmente aglutinadas.
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algunos minutos, se retiran los tamices y se desensamblan, tomando por separado los pesos de material retenido en cada uno de ellos y que, en su suma, deben corresponder al peso total del material que inicialmente se colocó en la columna de tamices