Propiedades índice del Suelo.

Desde hace ya mucho tiempo la humanidad ha construido diversos tipos de estructuras, como ser: presas, carreteras, acueductos y otros proyectos de ingeniería. Aunque el análisis estructural de todos estos varía de acuerdo a cada caso todos tienen algo en común, que se fundan sobre el suelo o la roca.

Por varios años, los ingenieros de la antigüedad desconocieron la importancia del estudio del comportamiento del suelo antes del diseño y construcción de estas estructuras, como consecuencia sus estructuras experimentaron los efectos del comportamiento del suelo, como el caso de la inclinación de la torre de Pisa construida en 1173. Por lo general, en aquel tiempo para construir una estructura importante los ingenieros solían copiar a otra que había dado resultados satisfactorios. A lo largo de los años, diversos investigadores modernos han estudiado el suelo logrando significativos avances en cuanto a: clasificarlo, identificar sus propiedades y conocer su comportamiento. En la Figura 1.1, se muestra algunos tipos de estructuras que requieren un estudio previo del comportamiento del suelo antes de su diseño.

Cuando se ignora el estudio del comportamiento del suelo, el suelo responde de madera inesperada originando condiciones no previstas en el diseño de la estructura, lo cual vulnera su estabilidad. El estudio del suelo, implica: determinar sus propiedades índice, clasificarlo, conocer el comportamiento del agua en este, su

resistencia a esfuerzos externos y los límites respecto a su cambio de volumen. Una vez conocidas sus propiedades y comportamiento, pueden diseñarse estructuras que se ajusten a las condiciones específicas de cada suelo.

1. Definiciones.

Dentro el estudio de la mecánica de suelos, es importante definir algunos términos técnicos de uso común que difieren del concepto o idea popular que se tiene acerca de ellos.

Mineral.

Mineral es definido, como una sustancia inorgánica natural que tiene una composición química en particular o una variación de su composición y una estructura atómica que guarda íntima relación con su forma cristalina (Blyth & de Freitas, 1989).

Los minerales llegan a ser los principales constituyentes sólidos de todas las rocas, que dan a las rocas propiedades físicas, ópticas y químicas como ser: color, lustre, forma y dureza. El suelo por lo general, contiene algunas variedades comunes de minerales.

Roca.

Roca es definida, como un agregado natural sólido con contenido mineral que tiene propiedades físicas y químicas. Desde un punto de vista ingenieríl, puede ser definido como un material duro, durable que no puede ser excavado si no con explosiones. La roca es considerada como material casi impermeable (Blyth & de Freitas, 1989).

Las rocas son clasificadas de acuerdo a sus características físicas y a la forma de su formación, además constituyen ser la materia prima del suelo.

Suelo.

Suelo, puede definirse desde dos puntos de pista el geólogo y el ingenieríl. El suelo está clasificado de acuerdo a sus propiedades físicas, como ser: la consistencia y el tamaño de sus partículas.

Para el geólogo, el suelo describe capas de material suelto sin consolidar que se extienden desde la superficie hasta la roca sólida y que se ha formado por meteorización y la desintegración de las propias rocas. El punto de vista geólogo del suelo, permite conocer el origen del suelo ya que mediante la geología se puede clasificar las rocas y comprender las transformaciones que tienen en su ciclo hasta convertirse en suelo (Whitlow, 1994).

Desde el punto de vista ingenieríl, suelo es definido como un agregado natural no cementado de granos minerales y materia orgánica en descomposición, con líquido y gas en los espacios vacíos entre las partículas que lo constituyen. El ingeniero, compara al suelo como un material de construcción que tienen una importante influencia en el diseño y construcción de una obra de ingeniería (Das, 1999).

El suelo al igual que otros materiales posee propiedades ingenieriles, que están gobernadas por el tamaño de sus partículas y la forma en que estas interaccionan entre si. Los suelos por lo general, son materiales heterogéneos y anisotrópicos, por lo que no están compuestos de un mismo material en toda su masa, además son materiales no conservativos, es decir que la masa de suelo al deformarse no recupera su forma original.