TÉCNICAS DE ANÁLISIS DE SUELOS
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Cristina de Santiago BueyGeóloga
Laboratorio de Geotecnia CEDEX
Escalas de medida
Difracción de rayos-X
Composición mineralógica de los suelos y las rocas
Cómo es un difractograma
¿Qué información se extrae de un difractograma de polvo?
• Posición de cada pico
• Intensidad del pico
• Anchura del pico• Factor de escala
• Fondo
• Dimensiones
• Abundancia, cantidad
• Tamaño de cristal, def.
• Porcentaje de cada fase
• Orden/desorden
Caracterización mineralógica de suelos
Filosilicatos 100%
26101418222630343842465054586266
9.94.583.10-3.142.59-2.611.53
º2 Cu θ α K
(060) (200)/(130) (005) (001)(020)/(110)
Caracterización mineralógica de las arcillas expansivas
24681012141618
A.O.+550º
A.O.+E.G.
A.O.
100% esmectitas
Tamaño de partícula muy pequeño
Baja cristalinidad
Alto desorden estructural
Adsorción de Nitrógeno
Cálculo de la superficie específica de las partículas
Superficie específica
A=4*(8+2+8+2)=4*20=80 cm2A=4*(4+4+4+4)=4*16=64 cm2
a = 8cm VOLUMEN = 8*8= 64cm3
A=64*(1+1+1+1)=64*4=256 cm2
A=16*(2+2+2+2)=16*8=128 cm2
A=64*(8+0.125+8+0.125)=64*16.25=1040 cm2
A=16*(8+0.5+8+0.5)=16*17=272 cm2
A=32*(2+1+2+1)=32*6=192 cm2
A =8+8+8+8=32 cm12
(c = 1cm)
Superficie específica
0
200
400
600
800
1000
1200
0 10 20 30 40 50 60 70
Número de partículas
Supe
rfic
ie e
spec
ífica
(m2 )
Arcillas
Arenas
Adsorción de Nitrógeno
Densidad secaMasa de suelo
1.61.6 / 10 = 16 g
1.21.2 / 10 = 12 g
1.21.2 /10 = 12 g
Dimensiones Diámetro2R = 1 mm
2R = 10-4 cm = 1 μmXR = 10-5 cm = 0.1 μm
2R = 10-5 cm =1000 AXR = 10-7 cm= 10A
VolumenÁrea
V=5.24·10-4 cm3
A= 3.14·10-2 cm2
V= 10-13 cm3
A= 2.4·10-8 cm2
V = 10-17 cm3
A = 2.04·10-10 cm2
Peso específicoNº Partículas
2.6511.531 partículas
2.54.8·1013 partículas
2.5480 · 1017 partículas
Superficie en 10 cm3 de suelo
362.26 cm2 1.15 · 106 cm2 9.79 · 107 cm2
Superficie específica
22.64 cm2/g 9.6·104 cm2/g9.6 m2/g
8.16·106 cm2/g816 m2/g
Porosimetría de mercurio
Estudio de la red porosa
Parámetros de la red porosa
• Área total de poros: m2/g• Tamaño medio de poros (volumen): μm• Tamaño medio de poros (área): μm• Densidad aparente: g/cm3
• Densidad real: g/cm3
• Porosidad: %
Curva de distribución de tamaño de poro
0
0.02
0.04
0.06
0.08
0.1
0.12
0.14
0.16
0.18
0.2
0.001 0.01 0.1 1 10 100 1000
Diámetro de poro (μm)
Volu
men
incr
emen
tal d
e po
ros
(mL/
g)
357337403741374737573762379138273855385638573876418841914193425943804386
Porosimetría de Hg
0.01100 10 1 0.10.000.02
0.060.04
0.080.100.120.140.160.180.200.220.240.26
μm
Microscopía óptica y microscópica
Microestructura y fábrica.Análisis morfométrico
Esfe
ricid
ad
0.3
0.5
0.7
0.9
0.1 0.3 0.5 0.7 0.9
Redondez
Gráfico de esfericidad y redondez(Krumbein and Sloss, 1963)
Forma
Delgadez
Excentricidad
5.00.67
2.50.43
1.670.25
1.250.11
1.00
TABULARU OBLATO
ESFEROIDAL
ISÓTROPO
I II
III IV
PROLATOO ELONGADO
ACICULAR
APLANADO
0 2/3 1.0Dimensión corta / intermedia
Di m
ensi
ón m
edia
/ la
rga
1.0
2/3
0