Propiedades fsicas de los suelos Consistencia Gilberto Cabalceta
Propiedades físicas de los suelos Consistencia Gilberto Cabalceta Aguilar Centro de Investigaciones Agronómicas 1 Universidad de Costa Rica
Consistencia Se 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 tracción 2. Tendencia a adherirse a cuerpos extraños 3. La sensación al tacto Las 2 fuerzas causantes de la consistencia son: a. La atracción molecular: COHESIÓN b. La tensión superficial: ADHESIÓN 2
Consistencia 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. , R 2 O 3 y CO 3 5. Tensión superficial del agua entre las partículas Adhesión es la atracción de la fase líquida sobre la superficie de la fase sólida 3
Términos Fluidez: suelo como líquido Pegajosidad: glutinosidad, adherencia Plasticidad: Resist. a la deformación y esfuerzo cortante Friabilidad: Facilidad de labranza Firmeza: Resistencia a la compresión, coherencia Dureza: Resistencia a la ruptura Pegajosidad y plasticidad: (adhesión/deformación) Friabilidad, firmeza: Cohesión Dureza: Ruptura 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 4
Efectos de humedad sobre adhesión y cohesión del suelo (Kohnke, 1968) Cohesión Adhesión Seco Medio húmedo Húmedo Muy húmedo Saturado 5
Estado del suelo según su contenido de humedad 6
La consistencia del suelo tiene relación con: 1. Estabilidad de la estructura 2. Crecimiento de plantas penetración radical 3. Esfuerzo necesario para labrar el suelo Rango donde se puede labrar el suelo Índice agralógico = calidad de la tierra Susceptibilidad 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 7 se pulveriza bien cuando se ara y forma terrones
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 8
Límites de Atterberg 1. Límite de contracción 2. Límite inferior de plasticidad 3. Punto adhesivo 4. Límite superior de plasticidad 4 5. Límite de fluidez 3 2 5 Semi Fluido líquido 1 Seco Semi sólido Plástico Líquido 9
Medición de la consistencia 1. Consistencia en MOJADO (humedad a CC o ligeramente mayor) A. Pegajosidad: cuando se adhiere a otros objetos 0. No pegajoso: suelo no se adhiere a los dedos 1. Ligeramente pegajoso: adhiere a un dedo y no al otro 2. Pegajoso: se adhiere a ambos dedos; estira un poco 3. 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 < 1 cm 2. Plástico: embutidos > 1 cm, presión moderada para deformar material moldeado 3. Muy plástico: mucha presión para deformar material moldeado 10
Medición de la consistencia 2. Consistencia en húmedo (humedad entre sequedad y CC) 0. Suelto: material suelto no es coherente 1. Muy friable: rompe fácil entre el pulgar y el índice 2. Friable: ligera presión para romper los agregados 3. Firme: moderada presión para romper agregados 4. Muy firme: fuerte presión para romper agregados 5. Extremadamente firme. No se rompen por presión entre el pulgar y el índice 3. Consistencia en seco (suelo seco al aire) 0. Suelto: material del suelo no es coherente 1. Blando: rompe fácil en la mano en granos simples 2. Ligeramente duro: ligera presión para romper material 3. Duro: rompe con dificultad entre el pulgar e índice 4. Muy duro: rompe difícilmente entre ambas manos 11
Modelo para el índice de estabilidad de suelos arcillosos de Boekel y Peerlkamp (1956) A B CC < Punto adhesivo: A/B = 0, 2 Hay buena agregación de < 8 mm A/B = > 0, 2 Agregados grandes > 8 mm 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 12
Ejemplos Suelo: Margot, CATIE, Turrialba. Typic haplustalf Muy buena estructura a nivel de campo. Franco arcilloso, ap= 0, 88 g/cm 3 CC= 52% Hg LIP: 68, 3% Hg Pto. adhesivo: 78, 5% Hg A= -16, 3 B= 26, 5 A/B= -0, 62 Buena estructura en el campo Suelo: Instituto, CATIE, Turrialba. Typic Dystrustept Estructura buena de campo. ap= 1, 09 g/cm 3 CC= 37, 8% Hg LIP: 36, 4% Hg Pto. adhesivo: 47, 8% Hg A= 1, 4 B= 10 A/B= 0, 14 el índice indica un suelo de buena estructura Suelo arcilloso de Agualta, Jamaica CC= 51, 5% Hg LIP: 34, 6% Hg PMP= 26, 5%Hg Pegajoso a CC, entonces B= 0 y A/B= el índice indica un suelo de estructura mala. Después de lluvia fuerte (CC)13 no se puede entrar con maquinaria
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