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