Estructura y Tipos de Suelo: Conceptos Fundamentales en Geotecnia

Tipos de Estructura del Suelo

Estructura Simple

Es aquella producida cuando las fuerzas debidas al campo gravitacional terrestre son claramente predominantes en la disposición de las partículas; es, por lo tanto, típica de suelos de grano grueso (gravas y arenas limpias) de masa comparativamente importante. Las partículas se disponen apoyándose directamente unas en otras y cada partícula posee varios puntos de apoyo.

Estructura en Panal

Esta estructura se considera típica en granos de pequeño tamaño (0.002 mm de diámetro o menores) que se depositan en un medio continuo, normalmente agua, y en ocasiones aire. En estas partículas, la gravitación ejerce un efecto que hace que tiendan a sedimentarse, pero dada su pequeña masa, otras fuerzas naturales pueden hacerse de magnitud comparable. Si la partícula, antes de llegar al fondo del depósito, toca otra partícula ya depositada, la fuerza de adherencia desarrollada entre ambas puede neutralizar al peso, haciendo que la partícula quede detenida antes de completar su carrera. Otra partícula puede ahora añadirse y el conjunto de ellas podrá llegar a formar una celda, con cantidad importante de vacíos, a modo de panal. Las fuerzas de adherencia, causantes de esta estructura, son fuerzas superficiales.

Estructura Floculenta

Sigue un proceso similar a la estructura en panal, solo que los grumos en forma de panal llegan al fondo y forman agregados, cuyas bóvedas no están ya formadas por partículas individuales, sino por los grumos mencionados.

Estructuras Compuestas

Se considera que las estructuras anteriores rara vez se presentan puras en la naturaleza, pues la sedimentación comprende partículas de todos los tamaños y tipos, para las que rigen las leyes de la naturaleza de modo diferente. Consiste en un esqueleto constituido por granos gruesos y por masas coloidales de flóculos que proporcionan nexo entre ellos.

Conceptos Relacionados y Verificación

1. El área específica determina para cualquier suelo tanto el comportamiento que presenta al interactuar con el medio ambiente como el nombre que recibe al grupo de partículas (Caolinita, Vermiculita, etc.).

Falso. La composición química es la que determina principalmente el comportamiento y el nombre que recibe el grupo de partículas minerales (ej. Caolinita, Vermiculita). El área específica influye significativamente en el comportamiento, especialmente en suelos finos, pero no determina el nombre del mineral.

2. Para dos partículas de suelo fino, una que oriente su cara contra la arista de la otra, entre mayor sea la distancia que las separa menor será la energía que las atrae, tal que si la distancia que las separa aumenta, la energía de atracción disminuye.

Verdadero. Las fuerzas de atracción interparticulares (como las de Van der Waals) disminuyen con la distancia. Por lo tanto, entre más cerca estén ambas partículas (manteniendo una orientación favorable), mayor será su fuerza de atracción.

3. Dos partículas de suelo grueso forman la misma estructura estando en un mismo ambiente, de la misma manera que dos partículas de suelo fino forman la misma estructura cuando tienen el mismo tamaño.

Falso. En suelos gruesos, la estructura está dominada por la gravedad y la forma de las partículas. En suelos finos, además del tamaño, las fuerzas electromagnéticas y la química del agua intersticial son cruciales para determinar la estructura (panal, floculenta, dispersa), por lo que el tamaño por sí solo no garantiza la misma estructura.

4. La edad de la Tierra es de 4500 años debido a que esta es la misma edad mostrada en los meteoritos.

Falso. Según la datación radiométrica de los meteoritos más antiguos y rocas lunares, la edad de la Tierra se estima en aproximadamente 4500 millones de años. La cifra de unos pocos miles de años (como 4500 o 6000) suele derivarse de interpretaciones literales de textos religiosos, no de evidencia geológica.

5. Una roca sedimentaria, de acuerdo al ciclo litológico, puede volver a transformarse en una roca sedimentaria.

Verdadero. Una roca sedimentaria puede ser erosionada y meteorizada, generando nuevos sedimentos. Estos sedimentos pueden luego ser transportados, depositados y litificados para formar una nueva roca sedimentaria, completando así una parte del ciclo litológico.

6. Tanto la oxidación como la lixiviación producen partículas de suelo fino.

Verdadero. La oxidación y la lixiviación son procesos de intemperismo químico (descomposición de rocas y minerales). Estos procesos alteran los minerales primarios, a menudo produciendo minerales secundarios más finos, como las arcillas.

7. En una roca ígnea la clasificación se logra en función de su textura, puede ser foliada o no foliada.

Falso. Las rocas ígneas se clasifican principalmente por su textura (tamaño de grano, relacionado con la velocidad de enfriamiento: fanerítica, afanítica, vítrea, etc.) y su composición mineralógica (félsica, máfica, etc.). La foliación (textura alineada) es característica de las rocas metamórficas.

8. Los tipos de suelo son roca ígnea, sedimentaria y metamórfica.

Falso. Ígnea, sedimentaria y metamórfica son los tres tipos principales de rocas. Los tipos de suelo, desde una perspectiva geotécnica o de ingeniería, se clasifican comúnmente en suelos gruesos (gravas y arenas), suelos finos (limos y arcillas) y suelos orgánicos.