Propiedades Fisico y Quimicas de La Arcilla

TEMA: PROPIEDADES FISICAS Y QUIMICAS DE LA ARCILLA ALUMNO: ALEXANDER HUAYNATE CANORIO

INTRODUCCIÓN

El término arcilla se usa habitualmente con diferentes significados: •

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Desde el punto de vista mineralógico, engloba a un grupo de minerales (minerales de la arcill arcilla), a), filosi filosilic licato atoss en su mayor mayor parte parte,, cuy cuyas as propie propiedad dades es fisico fisico-qu -qumi mica cass dependen de su estructura y de su tama!o de grano, muy fino (inferior a " µm)# Desde el punto de vista petrológico la arcilla es una roca sedimentaria, en la mayor parte de los casos de origen detrtico, con caractersticas bien definidas# $ara un sedimentólogo, arcilla es un término granulométrico, que abarca los sedimentos con un tama!o de grano inferior a " µm# $ara un ceramista una arcilla es un material natural que cuando se me%cla con agua en la cantidad adecuada se convierte en una pasta pl&stica# Desde el punto de vista económico las arcillas son un grupo de minerales industriales con diferentes caractersticas mineralógicas y genéticas y con distintas propiedades tecnológicas y aplicaciones#

$or tanto, el término arcilla no sólo tiene connotaciones mineralógicas, sino también de tama!o de partcula, en este sentido se consideran arcillas todas las fracciones con un tama!o de grano infer ferior a " µm# 'eg 'egnn esto esto todo todoss los los filo filosi sili lica cato toss pued pueden en considerarse verdaderas arcillas si se encuentran dentro de dicho rango de tama!os, incluso minerales no pertenecientes al grupo de los filosilicatos (cuar%o, feldespatos, etc#) etc#) pue pueden den ser ser con consid sidera erados dos partc partcula ulass arcill arcillosa osass cuando cuando est&n est&n inclui incluidos dos en un sedimento arcilloso y sus tama!os no superan las " µm# as arcillas son constituyentes esenciales esenciales de gran parte de los suelos y sedimentos debido a que son, en su mayor parte, productos finales de la meteori%ación de los silicatos que, formados a mayores presiones y temperaturas, en el medio e*ógeno se hidroli%an#

ESTRUCTURA DE LOS FILOSILICATOS +omo veremos, las propiedades de las arcillas son consecuencia de sus caractersticas estructurales# $or ello es imprescindible conocer la estructura de los filosilicatos para  poder comprender comprender sus propiedades# propiedades# as arcillas, al igual que el resto de los filosilicatos, presentan una estructura basada en el apilamiento de planos de iones o*geno e hidro*ilos# os grupos tetraédricos ('i) se unen compartiendo tres de sus cuatro o*genos con otros vecinos formando capas, de e*tensión infinita y fórmula ('i ".)"-, que constituyen la unidad fundamental de los filosilicatos# En ellas los tetraedros se distribuyen formando he*&gonos# El silicio tetraédrico puede estar, en parte, sustituido por /l 01 o 2e01#

CURSO: MECANICA DE SUELOS I

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Estas capas tetraédricas se unen a otras octaédricas de tipo gibbsita o brucita# En ellas algunos /l01 o 3g"1, pueden estar sustituidos por 2e "1 o 2e01 y m&s raramente por i, +r, 3n, 4i, +u o 5n# El plano de unión entre ambas capas est& formado por los o*genos de los tetraedros que se encontraban sin compartir con otros tetraedros (o*genos apicales), y por grupos (6) - de la capa brucitica o gibsitica, de forma que, en este plano, quede un (6) - en el centro de cada he*&gono formado por 7 o*genos apicales# El resto de los (6) - son reempla%ados por los o*genos de los tetraedros

8na unión similar puede ocurrir en la superficie opuesta de la capa octaédrica# /s, los filosilicatos pueden estar formados por dos capas: tetraédrica m&s octaédrica y se denominan bilaminares, 1:1, o T:O9 o bien por tres capas: una octaédrica y dos tetraédricas, denomin&ndose trilaminares, 2:1 o T:O:T# / la unidad formada por la unión de una capa octaédrica m&s una o dos tetraédricas se la denomina lámina# 'i todos los huecos octaédricos est&n ocupados, la l&mina se denomina triocta!rica (3g"1 dominante en la capa octaédrica)# 'i solo est&n ocupadas dos tercios de las  posiciones octaédricas y el tercio restante est& vacante, se denomina !iocta!rica (el /l01 es el catión octaédrico dominante)# En algunos filosilicatos (esmectitas, vermiculitas, micas###) las l&minas no son eléctricamente neutras debido a las sustituciones de unos cationes por otros de distinta carga# El balance de carga se mantiene por la presencia, en el espacio interlaminar, o espacio e*istente entre dos l&minas consecutivas, de cationes (como por eemplo en el grupo de las micas), cationes hidratados (como en las vermiculitas y esmectitas) o grupos hidro*ilo coordinados octaédricamente, similares a las capas octaédricas, como sucede en las cloritas# / éstas ltimas también se las denomina T:O:T:O o 2:1:1# a unidad formada por una l&mina m&s la interl&mina es la unidad estructural# os cationes interlaminares m&s frecuentes son alcalinos (4a y ;) o alcalinotérreos (3g y +a)#

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as fuer%as que unen las diferentes unidades estructurales son m&s débiles que las e*istentes entre los iones de una misma l&mina, por ese motivo los filosilicatos tienen una clara dirección de e*foliación, paralela a las l&minas# posiciones octaédricas (sepiolita) o cada . posiciones (paligors=ita)# Esta inversión da lugar a la interrupción de la capa octaédrica que es discontinua#

CLASIFICACION os filosilicatos se clasifican atendiendo a que sean bilaminares o trilaminares y dioctaédricos o trioctaédricos (