PROPIEDADES E IDENTIFICACION DE SUELOS
1.TEXTURA DEL SUELO
DEFINICIÓN DE LA TEXTURA DEL SUELO La textura indica el contenido relativo de partículas de diferente tamaño, como la arena, el limo y la arcilla, en el suelo. La textura tiene que ver con la facilidad con que se puede trabajar el suelo, la cantidad de agua y aire que retiene y la velocidad con que el agua penetra en el suelo y lo atraviesa.
Para conocer la textura de una muestra de suelo, separar primero la tierra fina, todas las partículas de menos de 2 mm, de las partículas mayores como la grava y las piedras. La tierra fina es una mezcla de arena, limo y arcilla. Para realizar los ensayos de campo siguientes asegúrese de utilizar sólo tierra
Ensayos de campo rápidos para determinar la textura del suelo Cuando se construye con material del suelo, es mejor emplear un suelo que posea una elevada proporción de limo o arcilla, o ambos, que retenga bien el agua. Para comprobar con rapidez la textura del suelo a diferentes profundidades, presentamos dos pruebas muy sencillas que se puede realizar, son las siguientes: 1. Prueba del lanzamiento de la bola 2. Prueba de compresión de la bola
1. PRUEBA DEL LANZAMIENTO DE LA BOLA 1.1.Tome muestra
una de suelo
humedo y oprímalo hasta formar una bola (A); 1.2. Lance la bola
al aire (B) hasta unos 50 cm. aprox. y deje que caiga de nuevo en
1.3. Si la bola se desmorona (C), el suelo es pobre y contiene demasiada arena;
1.4. Si la bola mantiene su cohesión (D), probablemente sea un suelo bueno con suficiente arcilla.
2. PRUEBA DE COMPRESIÓN DE LA BOLA A. Tome una muestra de suelo y humedézcala un poco hasta que comience a hacerse compacta sin que se pegue a la mano;
C. Si el suelo mantiene la forma de su mano, probablemente contenga la arcilla suficiente para utilizarlo como impermeabilizante
B. Oprímala con fuerza y abra la mano.
D. Si el suelo no mantiene la forma de la mano, es que contiene demasiada arena.
Cómo determinar las proporciones aproximadas de arena, limo y arcilla Esta es una prueba sencilla que dará una idea general de las proporciones de arena, limo y arcilla presentes en el suelo. Prueba de la botella A. Coloque 5 cm de suelo en una botella y llénela de agua
B. Agítela bien y déjela reposar durante una hora. Transcurrido este tiempo, el agua estará transparente y observará que las partículas mayores se han sedimentado (B);
C. En el fondo hay una capa de arena; luego hay una capa de limo; En la parte superior una capa de arcilla. Si el agua no está transparente ello se debe a que parte de la arcilla más fina está todavía mezclada con el agua; En la superficie del agua pueden flotar fragmentos de materia orgánica; Mida la profundidad de la arena, el limo y la arcilla y
PRUEBAS PRÁCTICAS PARA DETERMINAR LA TEXTURA DEL SUELO CLASIFICAR LA TEXTURA DEL SUELO DE FINA A GRUESA La textura del suelo puede clasificarse de fina a gruesa. La textura fina indica una elevada proporción de partículas más finas como el limo y la arcilla. La textura gruesa indica una elevada proporción de arena. A continuación presentamos una prueba sencilla que le ayudará a clasificar la textura del suelo de gruesa a fina.
Prueba de la bola de barro A. Se toma una muestra humedecida del suelo y se la amásela hasta que adquiera consistencia;
B. Se la sigue amasando entre el pulgar y el índice y moldee una bola de barro de unos 3 cm de diámetro ;
La textura del suelo se puede determinar por la forma en que actúa la bola al ser lanzada contra una superficie sólida, como una pared o un árbol...
C. Si al lanzar la bola, mojada o seca, ésta sólo produce salpicaduras, la textura es gruesa ; D. Si al lanzar la bola seca ésta se comporta como una perdigonada y al lanzarla mojada centra un blanco a mediana distancia mantiene su forma, la textura es moderadamente gruesa ; E. Si la bola se despedaza al chocar centra el blanco cuando ésta seca, y se mantiene compacta cuando está húmeda pero no se adhiere al blanco, la textura es media ; F. Si al lanzar la bola mojada a gran distancia está mantiene su forma y se adhiere al blanco, pero puede despegarse con relativa facilidad, su textura es moderadamente fina ; G. Si la bola se adhiere al blanco cuando está mojada y se convierte en un proyectil muy duro cuando está seca, la textura es fina .
2. ESTRUCTURA DEL SUELO
La estructura del suelo se define por la forma en que se agrupan las partículas individuales de arena, limo y arcilla. Cuando las partículas individuales se agrupan, toman el aspecto de partículas mayores y se denominan agregados.
La
agregación
diferentes
del
suelo
modalidades,
puede
lo
que
asumir da
por
resultado distintas estructuras de suelo. La circulación
del
agua
en
el
suelo
varía
notablemente de acuerdo con la estructura; por consiguiente, es importante que conozca la estructura
del
suelo
donde
construir una granja piscícola.
se
propone
Aunque quizás no pueda recopilar toda está información por cuenta propia, los técnicos especializados del laboratorio de análisis de suelos
podrán
suministrársela
después
de
examinar las muestras de suelo no alteradas que tome. Le podrán decir si la estructura del suelo es mala o buena (poros/canales capilares, red, etc.). También podrán ofrecerle información sobre el grado de circulación del agua o la permeabilidad.
DESCRIPCIÓN DE LA ESTRUCTURA DEL SUELO La forma más provechosa de describir la estructura del suelo es en función: a)Del grado (grado de agregación), b)La clase (tamaño medio). y c)El tipo de agregados (forma). La estructura característica de un suelo se puede reconocer mejor cuando está seco o sólo
ligeramente
húmedo.
Cuando
se
estudia un perfil del suelo, no se le debe alterar para determinar el grado de la estructura.
CLASES Y TIPOS DE ESTRUCTURA DEL SUELO Por definición, la clase de estructura describe el tamaño medio de los agregados individuales. En relación con el tipo de estructura de suelo de donde proceden los agregados, se pueden reconocer, en general, cinco clases distintas que son las siguientes: a)Muy fina o muy delgada; b)Fina o delgada; c)Mediana; d)Gruesa o espesa; e)Muy gruesa o muy espesa; Por definición, el tipo de estructura describe la forma o configuración de los agregados individuales.
Existen cuatro tipos de suelo: 1) ESTRUCTURAS MIGAJOSAS
GRANULARES
Y
Son partículas individuales de arena, limo y arcilla agrupadas en granos pequeños casi esféricos. El agua circula muy fácilmente a través de esos suelos. Por lo general, se encuentran en el horizonte A de los perfíles de suelos;
2) ESTRUCTURAS EN BLOQUES O BLOQUES SUBANGULARES Son partículas de suelo que se agrupan en bloques casi cuadrados o angulares con los bordes más o menos pronunciados. Los bloques relativamente grandes indican que el suelo resiste la penetración y el movimiento del agua. Suelen encontrarse en el horizonte B cuando hay acumulación de arcilla;
3) ESTRUCTURAS PRISMATICAS Y COLUMNARES Son partículas de suelo que han formado columnas o pilares verticales separados por fisuras verticales diminutas, pero definidas. El agua circula con mayor dificultad y el drenaje es deficiente. Normalmente se encuentran en el horizonte B cuando hay acumulación de arcilla 4) ESTRUCTURA LAMINAR Se compone de partículas de suelo agregadas en láminas o capas finas que se acumulan horizontalmente una sobre otra. A menudo las láminas se traslapan, lo que dificulta notablemente la circulación del agua. Esta estructura se encuentra casi siempre en los suelos boscosos, en parte del horizonte A y en los suelos formados por capas de arcilla*
ELASTICIDAD DEL SUELO
La elasticidad es aquella propiedad de un material por virtud de la cual las deformaciones causadas por el esfuerzo desaparecen al removérsele. Algunas sustancias, tales como los gases poseen únicamente elasticidad volumétrica, pero los sólidos pueden poseer, además, elasticidad de forma. Un cuerpo perfectamente elástico se concibe como uno que recobra completamente su forma y sus dimensiones originales al retirarse el esfuerzo.
3. CONSISTENCIA DEL SUELO
CONSISTENCIA DEL SUELO
La consistencia del suelo es la firmeza con que se unen los materiales que lo componen o la resistencia de los suelos a la deformación y la ruptura. La consistencia del suelo se mide por muestras de suelo mojado, húmedo y seco. En los suelos mojados, se expresa como adhesividad y plasticidad. La consistencia del suelo puede estimarse en el campo mediante ensayos sencillos, o medirse con mayor exactitud en el laboratorio.
CONSISTENCIA DEL SUELO MOJADO
La prueba se realiza cuando el suelo está saturado de agua, como por ejemplo, inmediatamente después de una abundante lluvia. En primer lugar, determine la adhesividad, que es la cualidad que tienen los materiales del suelo de adherirse a otros objetos. Después, determine la plasticidad, que es la cualidad por la cual el material edáfico cambia continuamente de forma, pero no de volumen, bajo la acción de una presión constante, y mantiene dicha forma al desaparecer la presión.
ADHESIVIDAD DEL SUELO MOJADO
Presionar una pequeña cantidad de suelo mojado entre el pulgar y el índice para comprobar si se adhiere a los dedos. Después, separe los dedos lentamente. Clasificación de la adhesividad : a) b) c) d)
No adherente Ligeramente adherente Adherente Muy adherente
DETERMINAR LA PLASTICIDAD DEL SUELO MOJADO
Amasar una pequeña cantidad de suelo mojado entre las palmas de las manos hasta formar una tira larga y redonda parecida a un cordón de unos 3 mm de espesor. Califique la plasticidad de la manera siguiente:
PLASTICIDAD
Índice de plasticidad Partiendo del límite liquido y el límite plástico, el índice de plasticidad (IP) puede definirse como la diferencia numérica entre ellos: IP = LL – LP El índice de plasticidad se expresa con el porcentaje del peso en seco de la muestra de suelo, e indica el tamaño del intervalo de variación del contenido de humedad con el cual el suelo se mantiene plástico.
Índice de plasticidad
En general, el índice de plasticidad depende sólo de la cantidad de arcilla existente e indica la finura del suelo y su capacidad para cambiar de configuración sin alterar su volumen. Un IP elevado indica un exceso de arcilla o de coloides en el suelo. Siempre que el LP sea superior o igual al LL, su valor será cero. El índice de plasticidad da una buena indicación de la compresibilidad. Mientras mayor sea el IP, mayor será la compresibilidad del suelo.
Consistencia del suelo límites de Atterberg
utilizando
los
La consistencia del suelo cambia según la cantidad de agua presente (mojado, húmedo y seco). Estos cambios en la consistencia del suelo se pueden medir con exactitud en el laboratorio, utilizando las normas preestablecidas que determinan los Iímites de Atterberg, los cuales se pueden utilizar para juzgar la aptitud del suelo en la construcción de diques de estanque y pequeñas presas de tierra.
límites de Atterberg
Un límite de Atterberg corresponde al contenido de humedad con que una muestra de suelo cambia de una consistencia a otra. Dos de los límites de Atterberg resultan de especial interés son, el límite líquido y el límite plástico, cuya definición se basa en tres consistencias del suelo: a)Consistencia Líquida: barro, fluido o líquido b)Consistencia Plástica: se puede amasar y moldear c)Consistencia Semisólida: ya no se puede moldear y el volumen disminuye(contracción) a medida que se seca la muestra
límites de Atterberg
LÍMITE LÍQUIDO (LL) Porcentaje de contenido de humedad con que un suelo cambia, al disminuir su humedad, de la consistencia líquida a la plástica, o, al aumentar su humedad, de la consistencia plástica a la líquida.
LÍMITE PLÁSTICO (LP) Porcentaje de contenido de humedad con que un suelo cambia al disminuir su humedad de la consistencia plástica a la semisólida, o, al aumentar su humedad, de la consistencia semisólida a la plástica. El límite plástico es el límite inferior del estado plástico. Un pequeño aumento en la humedad sobre el límite plástico destruye la cohesión* del suelo.
límites de Atterberg
Los límites líquido y plástico dependen de la cantidad y el tipo de arcilla presentes en el suelo: a)Un suelo con un alto contenido de arcilla generalmente posee altos LL y LP; b)Las arcillas coloidales poseen un LL y un LP superiores a los de las arcillas no coloidales; c)La arena, la grava y la turba no tienen plasticidad. Su LP = 0; d)Los limos presentan plasticidad sólo ocasionalmente, su LP es igual o ligeramente superior a 0.
COMPACTACIÓN
Las características de compactación de un suelo indican la reacción relativa de ese suelo al esfuerzo de apisonamiento (consolidación). Los suelos con buenas características de compactación se pueden apisonar mucho con un mínimo de esfuerzo. El material edáfico con un índice de plasticidad de aproximadamente 16% presenta las mayores características de compactación. Todo suelo tiene un contenido de humedad óptimo que permite compactarlo al máximo con el menor esfuerzo y que hará que el suelo compactado alcance su permeabilidad más baja. Los contenidos de humedad óptimos de
COMPRESIBILIDAD
La compresibilidad es el grado en que una masa de suelo disminuye su volumen bajo el efecto de una carga. Es mínima en los suelos de textura gruesa, que tienen las partículas en contacto. Aumenta a medida que crece la proporción de partículas pequeñas y llega al máximo en los suelos de grano fino que contienen materia orgánica. Ejemplos de compresibilidad para diversos suelos: Las gravas y las arenas son prácticamente incompresibles. Si se comprime una masa húmeda de estos materiales no se produce ningún cambio significativo en su volumen; Las arcillas son compresibles. Si se comprime una masa húmeda de arcilla, la humedad y el aire pueden ser expelidos, lo que trae como resultado una reducción de volumen que no se recupera
Los suelos de grano fino que contienen por lo menos 50% de limo + arcilla, pueden clasificarse con arreglo a tres clases de compresibilidad, sobre la base de su límite Líquido. Estas clases son las siguientes: Compresibilidad baja: LL inferior a 30; Compresibilidad media: LL de 30 a 50; Compresibilidad alta: LL superior a 50. En general, la compresibilidad es aproximadamente proporcional al índice de plasticidad. Mientras mayor es el IP, mayor es la compresibilidad del suelo.
COEFICIENTE DE DILATACIÓNCONTRACCIÓN DE LOS SUELOS
La dilatación-contracción de un suelo es la cualidad que determina su cambio de volumen cuando cambian las condiciones de humedad. Algunos suelos se contraen cuando están secos y se dilatan cuando están mojados. El cambio de volumen de la masa de suelo depende de la magnitud del cambio de la humedad y de la cantidad y la clase de arcilla presente en el suelo. a)Coeficiente de dilatación-contracción bajo: arenoso franco, arena y arcilla caolinita ; b)Coeficiente de dilatación-contracción alto: arcilla montmorillonita.
RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE
La resistencia de un suelo al esfuerzo contante indica la resistencia relativa de éste a los corrimientos de tierra bajo carga. La resistencia máxima a los corrimientos de tierra se da en los suelos compuestos de grava limpia con menos de 5% de limo + arcilla. La resistencia de los suelos al esfuerzo cortante disminuye a medida que aumentan las partículas finas. Es mínima en los suelos orgánicos de grano fino y, por ejemplo, al construir una presa, es importante eliminar todo el suelo orgánico para disminuir la posibilidad de corrimientos.
POROSIDAD TOTAL Y EFICAZ POROSIDAD TOTAL: mt = Volumen de huecos/volumen total
Puede expresarse en % ó en tanto por 1 (en cualquier caso es adimensional). Es decir que 28% es equivalente a 0,28, pero dejando claro cómo se está expresando, porque también puede existir una porosidad extremadamente baja del 0,28%
POROSIDAD TOTAL Y EFICAZ Porosidad eficaz:
me = Volumen de agua drenada por gravedad / volumen total
Se expresa igual que la porosidad total (% ó en tanto por 1).
Retención específica: Diferencia entre la Porosidad total y Porosidad Efectiva.
Porosidad Eficaz: “El volumen de huecos disponible para el flujo respecto del volumen total". Rendimiento especifico: Indica el volumen de agua que podemos obtener de un medio poroso saturado. Porosidad efectiva: Se refiere al volumen de huecos disponible para la circulación del agua. (En ambos casos respecto del volumen total
Ejemplo: Disponemos de 1 m3 de arena seca, le introducimos agua hasta que esté completamente saturado (todos los poros llenos de agua). Supongamos que para ello hemos necesitado 280 litros. Después dejamos que el agua contenida escurra libremente; supongamos que recogiéramos 160 litros. Evidentemente los 120 litros que faltan se han quedado mojando los granos. Con estos datos podemos calcular: 1 m3 = 1000 dm3 ~ 1000 litros mt = 280 /1000 =0,28 ~ 28% me =160 / 1000=0,16~ 16% Retención específica = 0,28 - 0,16 = 0,12 ~ 12%
Aproximadamente son equivalentes: el agua que queda adherida a los granos y que no se mueve por gravedad tampoco permite el flujo. En la figura se representa en rayado el agua adherida a los granos; los huecos que quedan (en el dibujo en blanco) representan tanto el agua extraíble como la sección utilizable por el flujo del agua subterránea En un laboratorio se puede medir el specific yield, pero no existe un método experimental para obtener el valor de la effective porosity (la sección utilizada por el flujo).
POROSIDAD PRIMARIA Y SECUNDARIA Al hablar de porosidad, intuitivamente se piensa en los poros de un material detrítico, pero las rocas compactas también pueden contener cierta proporción de agua en su interior en sus fisuras. Tras su formación, estas fisuras pueden ser ocluídas por los minerales arcillosos resultantes de la alteración, o por el contrario la disolución hace aumentar la abertura, a veces hasta formar amplios conductos (especialmente en calizas). Normalmente, estas fisuras son fracturas producidas por esfuerzos tectónicos, pero pueden deberse a otras causas: enfriamiento (rocas volcánicas), planos de descompresión o discontinuidades sedimentarias, etc.
3. PERMEABILIDAD DEL SUELO
PERMEABILIDAD DEL SUELO Permeabilidad es la propiedad que tiene el suelo de transmitir el agua y el aire y es una de las cualidades más importantes que han de considerarse para la piscicultura. Un estanque construido en suelo impermeable perderá poca agua por filtración. Mientras más permeable sea el suelo, mayor sera la filtración. Algunos suelos son tan permeables y la filtración tan intensa que para construir en ellos cualquier tipo de estanque es preciso aplicar técnicas de construcción especiales. En un volumen de está colección que aparecerá próximamente se ofrecerá información sobre dichas técnicas.
Generalmente, los suelos se componen de capas y, a menudo, la calidad del suelo varía considerablemente de una capa a otra. Antes de ejecutar algún trabajo, es importante determinar la posición relativa de las capas permeables e impermeables. Al planificar un diseño se debe evitar la presencia de una capa permeable en el fondo para impedir una pérdida de agua excesiva hacia el subsuelo a causa de la filtración.
Cuando se construyen diques para represamiento se deben hacer con un tipo de suelo que garantice una buena retención del agua. La calidad del suelo tendrá que comprobarse, teniendo presente ese aspecto.
FACTORES QUE AFECTAN LA PERMEABILIDAD DEL SUELO
Los factores son: Las
fisuras y cárcavas. Es difícil
hallar valores representativos de la permeabilidad a partir de mediciones reales. Un estudio serio de los perfiles del suelo proporcionará una indispensable comprobación de dichas mediciones. Las observaciones sobre la textura del suelo, su estructura, consistencia, color y manchas de color, la disposición
por
capas,
los
poros
visibles
y
la
profundidad de las capas impermeables como la roca madre y la (s) capa (s) de arcilla, constituyen la base para decidir si es probable que las mediciones de la
Como se sabe, suelo está constituido por varios horizontes, y que, generalmente, cada uno de ellos
tiene
propiedades
físicas
y
químicas
diferentes. Para determinar la permeabilidad del suelo en su totalidad, se debe estudiar cada horizonte por separado.
LA PERMEABILIDAD DEL SUELO CON RELACION A SU TEXTURA Y ESTRUCTURA El tamaño de los poros del suelo reviste gran importancia
con
respecto
de filtración (movimiento dentro
del
suelo)
a
del y
a
la
tasa
agua
hacia
la
tasa
de percolación(movimiento del agua a través del suelo). El tamaño y el número de los poros guardan estrecha relación con la textura y la estructura del suelo y también influyen en su permeabilidad
TRANSMISIVIDAD Si observamos el dibujo intuimos que los dos estratos acuíferos deben proporcionar el mismo caudal: uno tiene la mitad de permeabilidad, pero el doble de espesor que el Otro. Efectivamente, el parámetro que nos indica la facilidad del agua para circular horizontalmente por una formación
geológica
es
permeabilidad y del espesor:
una
combinación
de
la
Transmisividad = Permeabilidad x Espesor Como las unidades de la permeabilidad son L / T y del espesor L, las unidades de la Transmisividad serán L2 / T Por ejemplo: m2/día, o cm2/seg. En el ejemplo mostrado en la figura, la transmisividad en ambos casos sería de 150 m2/dia
a)VARIACIÓN DE LA PERMEABILIDAD SEGÚN LA TEXTURA DEL SUELO
Por regla general, mientras más fina sea la textura del suelo, más lenta será la permeabilidad:
Ejemplo
b)VARIACIÓN DE LA PERMEABILIDAD SEGÚN LA ESTRUCTURA DEL SUELO La estructura puede modificar considerablemente las tasas de permeabilidad mostradas anteriormente de la forma siguiente:
Existe la práctica general de alterar la estructura del suelo para reducir la permeabilidad mediante la compactación por medios mecánicos de las presas de tierra, con miras a reducir la filtración de agua.
ENSAYOS
DE CAMPO RÁPIDOS PARA DETERMINAR LA PERMEABILIDAD DEL SUELO
1)Excavar un 2) En las primeras 3)Por la hoyo hasta la horas de la noche, parte altura de la mañana llenar el del agua se cintura; hoyo con agua habrá hasta el borde filtrado en el suelo
ENSAYOS DE CAMPO RÁPIDOS PARA DETERMINAR LA PERMEABILIDAD DEL SUELO
4)Vuelva a llenar el hoyo con agua basta el borde y cúbralo con tablas o ramas frondosas 5) Si a la mañana siguiente la mayor parte del agua permanece en el hoyo, la permeabilidad del suelo es apta para construir en ese lugar;
ENSAYOS DE CAMPO RÁPIDOS PARA DETERMINAR LA PERMEABILIDAD DEL SUELO
6) Repita este ensayo en diferentes lugares las veces que sea necesario de acuerdo con la calidad del suelo
ENSAYO MÁS PRECISO DE CAMPO PARA MEDIR LAS TASAS DE PERMEABILIDAD 1) Examine cuidadosamente los dibujos que hizo al estudiar los perfiles del suelo; 2) Basándose en la textura y la estructura, determine los horizontes del suelo que parezcan tener la permeabilidad más lenta; 3) Marque con un lápiz de color en sus dibujos los horizontes del suelo que parezcan tener la permeabilidad más lenta;
ENSAYO MÁS PRECISO DE CAMPO PARA MEDIR LAS TASAS DE PERMEABILIDAD
4) Excave un hoyo de aproximadamente 30 cm de diámetro hasta alcanzar el horizonte superior menos permeable;
5) Recubra completamente las paredes del hoyo con arcilla pesada mojada o revístalas con una lámina de material plástico, si dispone de ella, para impermeabilizarlas;
ENSAYO MÁS PRECISO DE CAMPO PARA MEDIR LAS TASAS DE PERMEABILIDAD
6) Vierta agua en el hoyo hasta que ésta alcance unos 10 cm de profundidad.
ENSAYO MÁS PRECISO DE CAMPO PARA MEDIR LAS TASAS DE PERMEABILIDAD
7) Al principio el agua se filtrare con bastante rapidez y tendrá que reponerla a medida que desaparece. La filtración disminuirá cuando los poros del suelo se saturen de agua. Entonces podrá medir la permeabilidad del horizonte de suelo en el fondo del hoyo;
ENSAYO MÁS PRECISO DE CAMPO PARA MEDIR LAS TASAS DE PERMEABILIDAD
8) Cerciórese de que el agua contenida en el hoyo tiene unos 10 cm de profundidad como antes. Si no es así, añada agua hasta alcanzar esa profundidad;
9) Introduzca en el agua una vara de medir y anote la profundidad exacta del agua en milímetros (mm);
ENSAYO MÁS PRECISO DE CAMPO PARA MEDIR LAS TASAS DE PERMEABILIDAD
10)Compruebe el nivel del agua en el hoyo cada hora, durante varias horas. Anote la tasa de filtración por hora. Si el agua se filtra con demasiada rapidez, añada agua hasta alcanzar nuevamente el nivel de 10 cm. Mida con sumo cuidado la profundidad del agua;
ENSAYO MÁS PRECISO DE CAMPO PARA MEDIR LAS TASAS DE PERMEABILIDAD
11)Cuando las mediciones por hora sean casi iguales, la tasa de permeabilidad es constante y puede dejar de medir; 12)Si hay grandes diferencias en la filtración por hora, continúe añadiendo agua en el hoyo para mantener la profundidad de 10 cm hasta que la tasa de
SI LA TASA DE PERMEABILIDAD ES SUPERIOR A 5 MM/H,
Puede deberse a que la estructura del suelo se ha desarrollado fuertemente. En esos casos, tratar de reducir la tasa de permeabilidad destruyendo siguiente:
la
estructura
de
la
manera
1) Escavar fondo
el del
suelo hoyo
mayor
del a
la
profundidad
posible; 2) Repita el anterior ensayo de permeabilidad
hasta
que
pueda medir un valor de filtración (véanse
casi las
anteriores).
constante diapositivas
3) Si esta nueva tasa de permeabilidad no sobrepasa los 4 mm/h. puede considerar que este horizonte de suelo es apto para el fondo del estanque. Sin embargo, será preciso escavar el fondo antes de llenarlo de agua; 4) Si esta nueva tasa de permeabilidad sobrepasa los 4 mm/h, ello puede deberse a la presencia de un horizonte de suelo permeable debajo del horizonte en que ha realizado el ensayo. Con frecuencia se encuentran estas capas permeables entre capas de suelo
que
son
semipermeables
o
incluso
5) Comprobar con el ensayo siguiente: 5.1) Excave un nuevo hoyo de 30 cm de diámetro desde la capa superior menos permeable (A) hasta la próxima capa menos permeable (B);
5.2) Repita el ensayo de permeabilidad hasta obtener un valor de
filtración casi constante 5.3) Si esa tasa de permeabilidad no sobrepasa los 3 m m/h, puede considerar este horizonte de suelo apto para el fondo del estanque. No obstante, recuerde que una permeabilidad tan lenta debe encontrarse en una capa de no menos de 0,7 a 1 m de espesor para asegurar que la filtración a través del fondo sea
DETERMINACIÓN DE LOS COEFICIENTES DE PERMEABILIDAD Para obtener una medición más exacta de la permeabilidad del suelo, puede realizar el siguiente ensayo de campo que le dará un valor para el coeficiente de permeabilidad:
DETERMINACIÓN COEFICIENTES PERMEABILIDAD
DE
1) Utilizando
barrena
una
LOS DE
de sondeo, perfore en el suelo
un
hoyo
aproximadamente
de 1
m
de profundidad (A), en el lugar
donde
desea
determinar el coeficiente de permeabiiidad;
DETERMINACIÓN COEFICIENTES PERMEABILIDAD
DE
LOS DE
2) Llene el hoyo de agua hasta el borde (B/C);
DETERMINACIÓN COEFICIENTES PERMEABILIDAD 3) Durante por
DE
LOS DE
lo menos 20 minutos (B/C), vuelva a llenar el hoyo hasta el borde cada cinco minutos para asegurarse de que el suelo está completamente saturado;
4) Añada agua basta el borde del hoyo y empiece a medir la velocidad a que baja la superficie del agua, utilizando un reloj para medir el tiempo y una regla graduada en centímetros para medir la dístancia (P) entre la superficie del agua y el borde del hoyo
Ejemplo La velocidad se hace constante
Mida exactamente la profundidad total del hoyo (H) y su diámetro (D). Exprese todas las mediciones en metros (m): H = 1,15m y D=12cm o 0,12 m Para cada una de las dos mediciones anteriores consecutivas de tiempo/distancia, calcule el coeficiente de permeabilidad K utilizando la K= (D÷2) x In (h1÷ h2) / 2 (t2- t1) fórmula siguiente: Donde: (D ÷ 2) es el radio del hoyo o la mitad de su diámetro en metros; In = se refiere al logaritmo natural; h1 y h2 = son las dos profundidades consecutivas del agua en metros, h 1 al inicio y h2 al final del intervalo de tiempo; (t2 - t1 ) = expresa el intervalo de tiempo entre dos mediciones consecutivas, en segundos.
Nota: los valores de h se pueden calcular fácilmente como las diferencias entre la profundidad total del hoyo (H) y los valores de P sucesivos. Para obtener K en m/s cuide de expresar todas las mediciones en metros y segundos. Ahora compare los valores de K (en m/s) con el cuadro siguiente:
Clases de permeabilidad de los suelos
Coeficiente de permeabilidad (K en m/s) Límite inferior Límite superior
Permeable Semipermeable Impermeable
2 x 10-7 1 x 10-11 1 x 10-11
2 x 10-1 1 x 10-5 5 x 10-7
Ejemplo Si (D ÷ 2) = 0.12 m ÷ 2 = 0.06 m y H = 1.15 m, los cálculos de los diferentes valores de K se hacen progresivamente de acuerdo con la fórmula. Nota:para obtener el logaritmo natural de (h1 ÷ h2), tendrá que utilizar una tabla de logaritmos o una calculadora
de
bolsillo.
Recuerde también que10 - 6 = 0.000001 y 6.8 x 10-6 = 0.000006.
Nota: recordar que el exponente negativo de 10 refleja el lugar decimal que hay que darle al multiplicando: K=2X 10-3 =0,002 m/s K = 5 X 10-7 = 0,0000005 m/s Si desea comparar el valor de K (m/s) con las tasas de permeabilidad (cm/día) multiplique K por 8 640 000 u 864 x 104 K = 1 x 10-5 m/s = 86.4 cm/dia
Pasos sucesivos para el cálculo de los coeficientes de permeabilidad sobre la base de mediciones de campo (para la perforación de ensayo con H = 1.15 m y D = 0.12 m)
PROPIEDADES HIDRAULICAS
PERMEABILIDAD Y CAPILARIDAD
