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Propiedades físicas de los suelos

CONSISTENCIA

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CONSISTENCIASe refiere a las manifestaciones de las fuerzas físicas de * * cohesión y* adhesión dentro del suelo, a diferentes contenidos de humedad.Las manifestaciones son:1. El comportamiento ante la gravedad, la presión, el empuje y la tracción2. Tendencia a adherirse a cuerpos extraños3. La sensación al tacto

Las 2 fuerzas causantes de la consistencia son:

a. La atracción molecular: COHESIÓN

b. La tensión superficial: ADHESIÓN

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*Cohesión es la unión entre partículas por fuerzas

de atracción debido a mecanismos físicoquímicos.

1. Fuerzas de Van der Waals

2. Atracción electrostática (+ y -)

3. Unión por puentes catiónicos

4. Efecto cementante de la M.O./ R2O3 y CO3

5. Tensión superficial del agua entre las partículas

Adhesión es la atracción de la fase líquida

sobre la superficie de la fase sólida

ConsistenciaConsistencia =

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Términos

Fluidez: suelo como líquidoPegajosidad: glutinosidad, adherenciaPlasticidad: Resist. a la deformación y esfuerzo cortanteFriabilidad: Facilidad de labranzaFirmeza: Resistencia a la compresión, coherenciaDureza: Resistencia a la rupturaPegajosidad y plasticidad: (adhesión/deformación)Friabilidad, firmeza: Cohesión Dureza: Ruptura

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Factores que afectan la consistencia

• a. Humedad • b. Contenido de arcilla • c. Tipo de arcilla• d. Estructura • e. Contenido de M.O. • f. Naturaleza o tipo de catión intercambiable dominante

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Efectos de humedad sobre adhesión y cohesión del suelo (Kohnke, 1968)

Estado de humedad

Con

sist

enci

a

Seco Medio húmed

o

Húmedo

Muy húmed

o

Saturado

Cohesión

Adhesión

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Estado del suelo según su contenido de humedad

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La consistencia del suelo tiene relación con:1. Estabilidad de la estructura2. Crecimiento de plantas penetración radical3. Esfuerzo necesario para labrar el suelo

Rango donde se puede labrar el sueloÍndice agralógico = calidad de la tierraSusceptibilidad a la erosión

Rango plástico: intervalo del contenido de agua en el cual el suelo presenta propiedades plásticas

Límite líquido: LSP en que el suelo es tan húmedo que se comporta como un fluido

Límite plástico: LIP bajo el cual un suelo no puede deformarse sin que se desmenuce (es friable y se pulveriza bien al ararlo). El suelo más mojado que el límite plástico no se pulveriza bien cuando se ara y forma terrones

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Número plástico: intervalo numérico de humedad entre los límites líquido y plástico. Esto es donde el suelo muestra ciertas cualidades definidas de consistencia.

Punto adhesivo: humedad mínima para la adhesión. Generalmente se encuentra cerca del límite líquido.

Punto de frote: contenido máximo de agua en el cual el arado sale limpio. Sobre este valor se volverá pegajoso y se pegará al arado el suelo.

Labranza: humedad menor que el punto adhesivo y el LIP. Deseable es que la CC esté por debajo de esos puntos. Si la CC es mayor, lo deseable es una diferencia mínima entre CC y esos puntos. Si la diferencia es mínima, después de la lluvia el suelo se seca rápidamente al punto adhesivo o al LIP

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Límites de Atterberg

Contenido de humedad

Vol

umen

esp

ecífi

co1. Límite de contracción2. Límite inferior de plasticidad3. Punto adhesivo4. Límite superior de plasticidad5. Límite de fluidez

SecoSemi sólido Plástico Líquid

o

Semi líquid

o

Fluido

1

2

34

5

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Medición de la consistencia

1. Consistencia en MOJADOConsistencia en MOJADO (humedad a CC o ligeramente mayor)

A. Pegajosidad: cuando se adhiere a otros objetos0. No pegajoso: suelo no se adhiere a los dedos1. Ligeramente pegajoso: adhiere a un dedo y no al

otro2. Pegajoso: se adhiere a ambos dedos; estira un

poco3. Muy pegajoso: se adhiere fuertemente a los dedos

B. Plasticidad: Capacidad de moldear con las manos 0. No plástico: no se forma “embutido”1. Ligeramente plástico: forman embutidos cortos <

1cm

2. Plástico: embutidos > 1cm, presión moderada para deformar material moldeado

3. Muy plástico: mucha presión para deformar material moldeado

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Medición de la consistencia

2. Consistencia en húmedo (humedad entre sequedad y CC)

0. SueltoSuelto: material suelto no es coherente1. Muy friableMuy friable: rompe fácil entre el pulgar y el índice2. FriableFriable: ligera presión para romper los agregados3. FirmeFirme: moderada presión para romper agregados4. Muy firmeMuy firme: fuerte presión para romper agregados

5. Extremadamente firmeExtremadamente firme. No se rompen por presión entre el pulgar y el índice

3. Consistencia en seco (suelo seco al aire)0. SueltoSuelto: material del suelo no es coherente

1. BlandoBlando: rompe fácil en la mano en granos simples

2. Ligeramente duroLigeramente duro: ligera presión para romper material

3. DuroDuro: rompe con dificultad entre el pulgar e índice

4. Muy duroMuy duro: rompe difícilmente entre ambas manos

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Modelo para el índice de estabilidad de suelos arcillosos de Boekel y Peerlkamp (1956)

AB

CC < Punto adhesivo:

A/B = 0,2 Hay buena agregación de < 8mm

A/B = > 0,2 Agregados grandes > 8mm de diámetro con tendencia a formar terrones grandes CC > Punto adhesivo:

A/B = (B=0) maquinaria no entra al campo

CC < Límite inferior de plasticidad:

A/B es negativo e indica buena agregación