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Meteorización en la ING Civil

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by

Maria Ardila

on 5 April 2017

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Meteorización en la ING Civil
Meteorización Física o Mecánica
Desintegra las rocas en partículas más pequeñas por, acción de la temperatura, por impacto de un agente externo o por la abrasión de las mismas partículas minerales acarreadas por el viento. Entre los principales procesos que ocasionan la meteorización mecánica se pueden mencionar la: descarga y carga mecánica, expansión y contracción térmica, acumulación de sales, desprendimiento coloidal, actividad orgánica y carga neumática.
generalmente es el resultado de procesos atmosféricos como: la lluvia y los cambios de temperatura, estos son responsables de la destrucción gradual de las masas de roca sólida durante largos periodos de tiempo, donde se altera la composición y estructura por medios físicos y químicos. El producto del proceso de meteorización de las rocas y suelos corresponde a varios tamaños de partículas cada vez más pequeñas con una nueva composición y forma.
Mecánica o Física
Descarga mecánica.
- Las rocas que se encuentran por debajo de la superficie terrestre están sometidas a una: presión vertical y de confinamiento. Cuando la presión vertical reduce por alguna causa externa como ser la erosión, la roca tiende a romperse o fisurarse. Se llama exfoliación al rompimiento o descascaramiento de las capas superficiales de la roca, este proceso generalmente ocurre durante la excavación de un túnel.

Un golpe físico, acción de una planta o animal, al cambio brusco de la temperatura, ocacionan la fisuración la roca. Este hecho da lugar al ingreso de agua a su interior y esta al congelarse se expande ocasionando esfuerzos internos que quiebran más la roca. Los efectos de contracción debido al congelamiento del agua en las fisuras y la expansión térmica debido a la insolación, van debilitando a la roca hasta que ocasionan su rompimiento completo. Estos cambios frecuentes de temperatura son uno de los agentes principales en la meteorización física o mecánica en áreas desérticas.
Tipos de Meteorización
La Meteorización
Meteorización Química
Carga mecánica.
- Es ocasionada por el impacto de partículas que pueden ser arrastradas por el viento o agua sobre una roca, con el tiempo este proceso puede ocasionar su fisuramiento. El impacto de las gotas de lluvia durante las tormentas intensas sobre las rocas débiles, contribuyen a este proceso destructivo.
Expansión y contracción térmica
Actividad orgánica.- El crecimiento de las raíces de las plantas en las fisuras de la roca, es un proceso que ocasiona una desintegración importante en las rocas.


Carga neumática.- El aire atrapado en las fisuras expuestas de la roca, ejerce presión interna en la roca debido a oleaje de un lago o río, que debilita a la roca.
Meteorización química.
El agua ataca químicamente algunos de minerales que componen la roca, por eso la meteorización química depende de la presencia del agua y agentes gaseosos de la atmósfera. La meteorización química descompone los minerales de la roca por: oxidación, reducción, carbonización y otros procesos químicos. Generalmente la meteorización química, es mucho más importante que la física en la formación del suelo. Algunos procesos que a menudo ocurren en la meteorización química son:
Hidrólisis
Es un proceso químico importante que consiste en la reacción del mineral el hidrógeno (H+) y el oxidrilo (OH-) del agua, donde el PH del agua juega un papel importante. Es la descomposición de las rocas cristalinas (granitos), dando lugar a arcillas de neoformación. Genera areniscos, mantos meteorizados y similares que posibilitan el desarrollo de morfológias en rocas cristalinas, sobre todo graníticas.
Es producida por el contacto del oxigeno del atmosfera con ciertos componentes químicos-mineralógicos de las rocas particularmente favorables para combinarse con él (compuestos férricos, carbonatos, sulfuros, etc.). Durante este proceso, existe una transformación química de estos en óxidos ocasionando un cambio en la composición de la superficie externa de los afloramientos, haciendo variar su coloración a color rojizo u ocre oscuro, pero sin penetrar más allá de unos milímetros la superficie exterior de la roca.

Oxidación
Mediante reacciones químicas, se lleva a cabo un proceso complementario a la oxidación donde se libera el oxígeno de los minerales que pasa a formar parte del ambiente circuncidante, el oxígeno deja la estructura del mineral a medida que la oxidación disminuye el número de elementos reducidos.
Reducción
Hidratación
Se refiere a la absorción de moléculas de agua dentro de la estructura interna de un mineral. Este fenómeno provoca una expansión y acelera los procesos de la carbonización, oxidación, reducción e hidrólisis.

Consiste en la fragmentación de las rocas debido a las tensiones producidas al congelarse agua contenida en sus grietas, fracturas y poros. El agua de lluvia, deshielo o rocío se introduce en los planos de diaclasas, estratificación y otros huecos naturales de la roca y al bajar la temperatura, el agua se congela atenuando de este modo su volumen por lo tanto se va produciendo poco a poco la fractura de las rocas.


La gelifracción o Crioclastia
Carbonatación
La carbonatación en el concreto es la pérdida de pH que ocurre cuando el dióxido de carbono atmosférico reacciona con la humedad dentro de los poros del concreto y convierte el hidróxido de calcio (con alto pH) a carbonato de calcio, el cual tiene un pH más neutral.


En el concreto que no contiene acero de refuerzo, la carbonatación generalmente es un proceso de pocas consecuencias, sin embargo, en el concreto reforzado, este proceso químico aparentemente inofensivo, avanza lenta y progresivamente desde la superficie expuesta del concreto, encontrando dentro de la masa de concreto al acero de refuerzo generando una posible corrosión del acero.
Como Lluvia acida
El concepto de lluvia ácida engloba cualquier forma de precipitación que presente elevadas concentraciones de ácido sulfúrico y nítrico. También puede mostrarse en forma de nieve, niebla y partículas de material seco que se posan sobre la Tierra.

La acción de los sulfatos se produce sobre el hidróxido de calcio y fundamentalmente sobre C3A y C4FA. El ataque del sulfato se manifiesta con una exudación de apariencia blanquecina y agrietamiento progresivo que reduce al concreto a un estado quebradizo y hasta suave.

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