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Propiedades ingenieriles de los suelos y las rocas

Escrito por danielle hill | Traducido por javier enrique rojahelis busto
Propiedades ingenieriles de los suelos y las rocas

Las propiedades ingenieriles tanto de las rocas y los suelos dependen de su tipo específico y textura.

Jupiterimages/Photos.com/Getty Images

En el diseño de cualquier edificio u otra estructura en tierra, los ingenieros deben tener en cuenta las propiedades estructurales de la base en la que se apoya su proyecto. Tanto el suelo como la roca tienen muy variadas propiedades ingenieriles, dependiendo del tipo específico de suelo o roca de que se trate. Por esta razón, el análisis de los geólogos y los científicos del suelo es una información muy útil para los ingenieros.

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Pendiente crítica

La pendiente crítica, también conocida como ángulo de reposo, es el ángulo más extremo en el que la roca o el suelo pueden permanecer estables. Por ejemplo, cuando se cava una trinchera, es posible que caves paredes demasiado inclinadas haciendo que la tierra circundante se desplome. En la playa, donde el suelo es muy arenoso, la arena empieza a ceder en un ángulo mucho más suave. Por el contrario, en el suelo denso, arcilloso, puedes cavar en sentido vertical sin generar un deslizamiento de tierra. La pendiente crítica, entonces, es una propiedad tanto del suelo como de la roca, que varía entre los diferentes tipos, texturas y etapas de cada uno. Por ejemplo, el granito cambia su pendiente crítica con el clima. Las piedras más pequeñas de granito altamente meteorizada pueden llegar a comportarse más como suelos que como rocas formadas a partir del mismo tipo de piedra.

Densidad de masa

Puedes determinar la densidad de masa tanto del suelo como de la roca, una medición que refleja la densidad de un material, teniendo en cuenta la presencia de los poros en el material, como en el caso de los suelos o las rocas de grava. La densidad de masa se mide generalmente en gramos sobre los centímetros cúbicos, tomando el peso de un suelo secado en horno y dividiéndolo entre el volumen que ocupa sin estar bajo ninguna presión adicional. La densidad de masa de un material no sólo afecta su idoneidad para las aplicaciones de ingeniería, sino que también influye en el movimiento del agua a través o alrededor del medio, así como en la capacidad de las plantas para arraigarse en el suelo o la roca.

Elasticidad

Los ingenieros calculan la elasticidad de los suelos y de las rocas basados en el módulo de corte, también conocido como el módulo de rigidez. Este es un coeficiente que describe el comportamiento elástico de un material cuando una fuerza de corte se aplica. Por ejemplo, cuando un terremoto causa una presión perpendicular intensa a la cara del material, los diferentes suelos y rocas tienen distintas capacidades para estirarse antes de romperse. El módulo de corte corresponde a esta capacidad. Este módulo se mide en términos de la tensión cortante sobre el desplazamiento lineal del material. Si conoces la velocidad de onda de corte, la velocidad en la cual las ondas sísmicas viajan a través de un material, y también conoces la densidad de masa del material, puedes determinar el módulo de corte, ya que las tres propiedades están interconectadas.

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