Las arcillas rápidas o quick clays son un tipo de arcilla que suele encontrarse en su mayoría al norte del hemisferio superior y que bajo determinadas condiciones dan lugar a un curioso fenómeno que ha provocado grandes catástrofes.

Pero vayamos por partes, primero vamos a ver su origen. Se forman a partir de roca glacial molida la cual es transportada por cañadas y ríos a una cuenca marina donde se depositan. Una vez que entran en contacto con el agua salada, esta hace que disminuya la fuerza de repulsión entre las superficies de arcilla y limo, cargadas negativamente, y comiencen a crearse rápidamente flóculos. Estos se crean mediante uniones borde a borde y cara a borde, como si de un castillo de naipes se tratara, lo que crea una estructura con una resistencia muy alta que mantiene una relación de vacíos constante.

Ejemplo de estructura cara-cara, cara-borde

¿Y que las hace peligrosas? El hecho de que estas arcillas posteriormente, por diferentes razones, salen a la superficie y quedan expuestas. A partir de este momento las sales comienzan a precipitarse y se inician los procesos de lavado de las mismas al paso de agua dulce. Debido a la perdida de sales se reduce abruptamente la resistencia de la arcilla y la hace muy propensa a la falla. „

El lavado afecta las fuerzas entre las partículas pero no la estructura floculada por lo que el resultado es una arcilla de alta susceptibilidad. (Cociente entre la resistencia al corte sin drenaje de una arcilla y tras un amasado enérgico de la misma con un contenido de humedad constante)

Una vez eliminada la sal en suficiente proporción, cualquier cambio de esfuerzos produce una alteración en el material, provocando el colapso de la estructura “castillo de naipes”, transfiriendo los esfuerzos al agua (σ = σ’ + u) y disminuyendo la tensión efectiva del material, afectando a su resistencia al corte (τ = c’ + (σ – u) tgØ) y haciendo que se comporten como un fluido de forma repentina.

   Ejemplo del proceso a seguir por una arcilla rápida           

En el siguiente vídeo podéis ver un experimento muy revelador:

Una vez conocido el fenómeno, vamos a ver rápidamente las mejores medidas a adoptar en este tipo de terrenos. En primer lugar conviene localizarlos en un mapa y evitar la construcción de edificaciones sobre los mismos por razones obvias, también sería conveniente establecer criterios sobre pendientes máximas donde no hay amenaza de deslizamiento ya que no es seguro realizar laderas o taludes con pendientes superiores a las del ángulo de fricción de la arcilla remodelada. Respecto a su estabilización, las mejores opciones son la inyección de sales (tal y como se ve en el video) y las estructuras de contención.

Para no alargar más el artículo, dejaré para una segunda parte el estudio de las diferentes catástrofes que se dieron por esta causa. ¡Hasta pronto!

Bibliografía:

·         Apuntes de la asignatura “Geotecnia y Cimientos” de 4º de caminos, canales y puertos. Universidad de Alicante.

·         https://en.wikipedia.org/wiki/Quick_clay

·         http://www.erosion.com.co/presentaciones/category/17-estabilidad-de-taludes.html?download=190:186-4deslizamientosenarcillassensitivasyrapidas