C c: cohesión. CC: índice de compresión; coeficiente de curvatura; factor de forma. CH: coeficiente de consolidación horizontal. Cr: consistencia relativa; índice de consistencia. Ct: coeficiente de compresión secundaria. CU: coeficiente de uniformidad. C V : coeficiente de consolidación vertical. C w : índice de expansión lineal CLOD Cabeza, h (L): presión en un punto dado en un líquido, expresada en términos de la distancia
vertical del punto a la superficie del líquido.
Cal: estrictamente, oxido de calcio, CaO; en sentido amplio, término genérico utilizado para
designar varias formas físicas y químicas de óxidos de calcio: cal viva, cal hidratada y cal hidráulica.
Cal apagada: hidróxido de calcio, Ca(OH)2, producto de la calcinación de rocas calcáreas y su
posterior hidratación.
Cal hidratada: cal apagada Cal viva: óxido de calcio, CaO, producto de la calcinación de rocas calcáreas. Cal dolomítica: la que es fabricada a partir de la dolomita; cal con un alto contenido de
magnesio.
Calcita: mineral compuesto por carbonato de calcio. Calcisol: suelo desarrollado en clima subtropical o en clima tropical con estaciones secas bien
definidas, de color pardo, caracterizado por el desarrollo de concentraciones de carbonato de calcio, alto contenido de hierro, predominio de arcillas del grupos de las esmectitas, y con capacidad de intercambio catiónico mayor que 25 me/100g. En la clasificación FAO es equivalente parcial de suelo fersialítico.
Calcreto: categoría de clasificación de suelos residuales tropicales. Conglomerado formado por
arena y grava grava cementados por carbonatos de calcio y magnesio redepositado por la acción de aguas infiltradas o depositado a partir del bióxido de carbono emanado del agua de la zona vadosa. El término incluye formas no pedogenéticas producidas por acción fluvial o de aguas subterráneas. Las formas pedogenéticas ocurren pos transferencia lateral o vertical de los carbonatos. 28
El grado o tipo de cementación da lugar a subdivisiones de esta categoría (nodular, concrecionario, concrecionario, etc.). También es conocido con el nombre común de caliche. Calibrar: determinar mediante mediciones, o por comparación con un patrón, el valor preciso de
la lectura en la escala de un instrumento dejándolo ajustado con la precisión deseada. Medir y ajustar las dimensiones de un aparato o instrumento conforme a un patrón dado.
Calicata: término genérico para designar un sondeo o excavación exploratoria, normalmente de
poca profundidad. Cf. Apique y trinchera
Caliche: suelo endurecido por la acumulación secundaria de minerales, principalmente de óxidos
de hierro y carbonato de calcio, en zonas áridas y semiáridas.
Calidad: conjunto de rasgos y características de un material, producto, servicio, sistema o
ambiente que tienen relación con su capacidad para satisfacer una necesidad particular.
Calificación del macizo rocoso: conocida como RMR por el acrónimo anglosajón de Rock Mass
Rating. Medida de la calidad de una masa de roca a partir de la evaluación de cinco parámetros básicos del macizo: Resistencia a la compresión simple de la roca inalterada Índice de calidad de roca Espaciamiento de planos de discontinuidad Estado de las grietas y fisuras Condiciones del agua subterránea
Caliza: roca calcárea de origen sedimentario formada esencialmente por carbonato de calcio y de
magnesio. Cuando el contenido de carbonato de magnesio es mayor que el 50% se llama dolomita. Comercialmente se conoce como caliza cualquier roca que contenga al menos 80% de carbonato de calcio y magnesio a partir de los cuales se pueda producir prod ucir cal por calcinación.
Cam clay: modelo de comportamiento elastoplástico del suelo, que considera el comportamiento
compresivo de las arcillas, para predecir su respuesta en ensayos de resistencia al cortante. Roscoe & Burland, 1968; Roscoe & Schoefield, 1963)
Cambisol: suelo desarrollado en clima subtropical o en clima tropical con estaciones secas
definidas, de color pardo, alto contenido de óxidos de hierro, predominio de arcillas del grupo de las esmectitas, con capacidad de intercambio catiónico mayor que 25 me/100gor. En la clasificación de la FAO es equivalente parcial de suelo fersialítico Cambio potencial de volumen: cambio de volumen que puede experimentar un suelo, estimado
a partir del índice de expansión definido por Lambe (1960). Cf. índice de expansión, potencial de expansión. dond e los efectos de borde o frontera no afectan su respuesta; Campo libre: la parte de un medio donde también se aplica a la parte de un medio que no está influida por estructuras construidas por el hombre.
29
Camisa: revestimiento rígido, normalmente metálico, que se instala durante las operaciones de
perforación o durante la construcción de un pozo con el objeto de prevenir el desprendimiento y colapso de sus paredes. Cantera: excavación en la superficie de la tierra para la explotación de minerales o de materiales
de construcción. Cf. Fosa de grava, playa
Cantera La Chácara. Canto: fragmento de roca, cuyo diámetro se encuentra en el intervalo de 6.5 a 25 cm. Canto rodado: fragmento de roca, normalmente redondeado por abrasión o meteorización cuyo
diámetro promedio se encuentra entre 6.5 - 25 cm.
Caolín: arcilla de color blanco, o crema, blanda, terrosa, de baja plasticidad, compuesta
principalmente de minerales del grupo de la caolinita, con proporciones variables de otros constituyentes, principalmente cuarzo y mica, utilizada en la fabricación de productos de porcelana y cerámica. Caolinita: 1. Mineral de la arcilla, constituyente primario del caolín, cuya fórmula general es Al2
(Si2O5 )(OH4 ). La caolinita es un mineral rico en alúmina, de baja capacidad de intercambio catiónico y bajo potencial de expansión. 2. Grupo de minerales de la arcilla característico de la mayoría de los caolines.
30
Microfotografía electrónica de caolinita. Caolinización: formación de caolín por remplazamiento o alteración de minerales, en particular
de feldespatos y micas. Cf. Argilización
Capacidad admisible de soporte, q m (FL-2): valor máximo del esfuerzo de contacto aplicable al
diseño y construcción de una cimentación. La capacidad admisible de soporte es sólo una fracción de la capacidad última de soporte, y se calcula aplicando a esta última un factor de seguridad apropiado. Los valores de factor de seguridad más corrientes se encuentran en el intervalo de 3 a 5. Capacidad de campo: cantidad de agua retenida por el suelo contra la atracción gravitacional.
Algunas veces está limitada a un cierto período de drenaje y se distingue de la retención específica que no está limitada en el tiempo. Cf. Retención específica. Capacidad de intercambio catiónico: medida de la carga eléctrica superficial de una sustancia
expresada como la cantidad de iones intercambiables por unidad de peso de la sustancia. La capacidad de intercambio de un suelo es una medida de la cantidad de sitios en la superficie de las partículas que pueden retener iones cargados positivamente (cationes), por efecto de fuerzas electroquímicas. Los cationes retenidos son intercambiables con otros cationes en solución en el suelo dependiendo de su tamaño y de su carga de acuerdo con la serie Li-Na-Mg-Ca-Al-K-NH4. La capacidad de intercambio catiónico se expresa en miliequivalentes por 100 gramos de suelo y es un indicador de la mineralogía de las arcillas y en particular de su contenido de montmorillonita. La capacidad de intercambio catiónico tiene una elevada correlación con el límite líquido, con el índice plástico y con el potencial de expansión del suelo. Capacidad de intercambio catiónico de minerales de arcilla Mineral
Caolinita Halloysita
CIC (meq/100 g)
3-5 10-14 31
Illita Montmorillonita
10-40 10-100 Vermiculita
150
Capacidad de soporte, q (FL-2): esfuerzo vertical al que puede ser sometida una masa de suelo,
por efecto de la construcción de estructuras sobre ella, sin que presenten asentamientos que pongan en peligro la integridad o la funcionalidad de dichas estructuras. Capacidad higroscópica, w e: relación entre: (a) el peso del agua absorbida por un suelo o una
roca secos al aire en una atmósfera saturada a una temperatura dada, y (b) el peso del suelo o de la roca secos al horno. Capacidad última de soporte, qu (FL-2): esfuerzo de contacto máximo que puede resistir una
masa de suelo sin que se produzca un asentamiento catastrófico de la cimentación y de la estructura apoyada en ella, que corresponde al valor teórico de la capacidad máxima de soporte de un suelo. En el cálculo de la capacidad de soporte debe tenerse en cuenta la resistencia a la cizalladura del suelo al nivel de la cimentación y los asentamientos probables por efecto de consolidación. Capilaridad: propiedad que tienen algunos materiales de permitir el flujo de líquidos, por efecto
de la tensión superficial, en contra de la atracción gravitacional.
Carga: fuerza total que actúa sobre el terreno o sobre una estructura. Carga bidimensional: simplificación analítica según la cual, en determinadas condiciones, puede
pasarse por alto el valor de la carga, y consiguientemente los esfuerzos y deformaciones, en una dirección dada. Muchos problemas geotécnicos pueden llevarse a una forma bidimensional usando el concepto de carga bidimensional, esfuerzo plano y deformación plana. Si una estructura de tierra es significativamente larga en una dirección (p.e. z ) en comparación con las otras dos ( x- y y- ) y las cargas son aplicadas solo en los planos x- y y- , la estructura puede modelarse como un problema de esfuerzo y deformación planos. La estabilidad de laderas, muros de contención y zapatas corridas son problemas que se analizan comúnmente suponiendo condiciones de carga bidimensional. Carga isotrópica: carga aplicada de modo que los incrementos totales de esfuerzos en las tres
direcciones principales son iguales. No se desarrollan esfuerzos cortantes en el suelo. Carga uniaxial: incremento total de esfuerzo en una dirección.
Carso: paisaje caracterizado por la presencia de depresiones cerradas, cavernas y canales
subterráneos por efecto de la disolución de las rocas; es propio de terrenos calcáreos aunque se conoce sobre otros basamentos rocosos, particularmente de rocas magnesianas. También es conocido en castellano con su grafía original karst.
Cársico: relativo al paisaje caracterizado por la presencia de depresiones cerradas, cavernas y
canales subterráneos por efecto de la disolución de las rocas. 32
Cárcava: canal formado en la superficie del terreno por acción del agua; las cárcavas son rasgos
típicos de erosión lineal, cuyas dimensiones son del orden de decenas a centenares de metros de longitud y del orden de decímetros a metros de sección transversal. Cf. Surco.
Cárcava desarrollada en suelos residuales de rocas cristalinas. Carta de plasticidad AASHTO: gráfico auxiliar para la discriminación de los diferentes grupos
de suelos finogranulares en la clasificación de la AASHTO, a partir de la relación entre su límite líquido y su índice de plasticidad.
Carta de plasticidad de Casagrande: gráfico en el que se representan los valores del límite
líquido y del índice de plasticidad en un campo de coordenadas cartesianas para discriminar las arcillas y los limos de acuerdo con la relación entre dichos valores. Esta carta es utilizada sistemáticamente en la clasificación unificada de suelos.
33
Carta de plasticidad AASHTO.
Carta de plasticidad de Casagrande. Cascajo: mezcla natural de arena y grava. 34
Catena: Secuencia de suelos cuyas características están controladas por la escorrentía superficial y
el movimiento de partículas finas en la dirección de la pendiente.
Catión: ion que se mueve, o puede moverse hacia un cátodo; este término es sinónimo de carga
positiva. Cf. Capacidad de intercambio catiónico
Caudal, q (L3 T-1): volumen de agua que lleva una corriente por unidad de tiempo. También,
volumen que se extrae de un pozo por unidad de tiempo.
Cazuela de Casagrande: instrumento, diseñado por Arturo Casagrande, para la determinación
del limite liquido de los suelos. Véase aparato de Casagrande.
CBR: acrónimo de California Bearing Ratio. Relación de soporte de California. Medida de la
resistencia relativa de un suelo a la penetración bajo condiciones controladas de densidad y contenido de humedad. Es la relación del esfuerzo necesario para penetrar un material dado respecto al esfuerzo que se necesita para penetrar un material de referencia (roca triturada para base de pavimento) cuya resistencia a la penetración en condiciones normalizadas es conocida. (Normas ASTM D1883 y D4429)
Prensa
para
la
determinación
de
la
relación
de
soporte
de
California.
CC: coeficiente de curvatura. CEC: acrónimo inglés de cation exchange capacity , capacidad de intercambio catiónico. Cedencia: cambio en la relación esfuerzo/deformación en un material dado. En mecánica del
suelo cambio en la relación esfuerzo compresivo/relación de vacíos.
35
Celda de carga: instrumento de medición de fuerzas aplicadas en un sistema. La celda de carga
convierte las deformaciones en un elemento metálico en señales eléctricas que, a su vez, son transformadas en señales digitales.
Celda de carga Celda de presión: instrumento de medición de esfuerzos en el interior del suelo o en la interfase
del suelo y una estructura dada. Algunas celdas de presión convierten las deformaciones resultantes de la aplicación de esfuerzos en señales eléctricas que, a su vez, pueden ser convertidas en señales digitales.
Cemento: sustancia que une piezas o fragmentos de ellas. Existen muchos tipos de cementos; el
más común es el cemento hidráulico conocido como cemento Portland Cf. Cimiento.
Cementación: aglomeración de partículas de un suelo por acción de agentes como la arcilla
coloidal, los óxidos hidratados de hierro, y los carbonatos. Cf. Cimentación
Ceniza volante: partículas arrastradas por el aire caliente y los gases en las chimeneas,
principalmente en las calderas y plantas termoeléctricas.
Microfotografía de ceniza volante Ceniza volcánica: material sólido de tamaño de arena, o menor, lanzado por los volcanes
durante las erupciones que puede cubrir grandes extensiones de terreno. Normalmente el término se utiliza para designar el material suelto sin cementar, pero a veces también es utilizado para el material cementado que estrictamente debe recibir el nombre de toba. Cf. piroclasto. 36
Manto de ceniza volcánica en Suba. Cepa: viga de cimentación; término utilizado para designar un elemento de cimentación que
consiste en un paralelepípedo de concreto o de mampostería sobre el cual se levantan los muros del edificio. CH: símbolo utilizado para designar la arcilla con un límite líquido mayor de 50, llamada también
arcilla de alta plasticidad.
Chert: roca sedimentaria criptocristalina dura y extremadamente compacta compuesta predominantemente por cristales de cuarzo menores de 30 µm de diámetro y cuarzo amorfo
(ópalo) con impurezas de calcita, óxidos de hierro y restos de organismos microscópicos, lo que puede dar lugar a una amplia variedad de colores (negro, gris, azul, verde, rojo, rosado y amarillo). Conocida también como lidita. Su presencia en los agregados para la preparación del hormigón puede dar lugar a la reacción álcali agregado CIC: acrónimo de capacidad de intercambio catiónico. Cimentación: Parte de una estructura que transmite la carga directamente al suelo. Cf.
Cementación.
37
Tipos de cimentación Cimentación compensada: aquella en la que se busca reducir el incremento de carga aplicado al
suelo por la estructura mediante la excavación del suelo y el desplante de la cimentación a una profundidad tal que el peso del suelo removido sea equivalente al peso de la estructura o a una parte sustancial de ella. Cf. Cimentación flotante, losa de cimentación. Cimentación continua: tipo de cimentación que consiste en un entramado de paralelipípedos de
concreto o de mampostería de concreto sobre el cual se levantan los muros de la estructura. Cimentación corrida: véase cimentación continua.
Cimentación flotante: Llamada también cimentación compensada; sistema de cimentación en el
que los esfuerzos y deformaciones que puede producir la estructura en el terreno son minimizados mediante la excavación de una masa de suelo equivalente, total o parcialmente a la masa de la estructura. No debe confundirse con la losa de cimentación. Cf Losa de cimentación.
38
Cimentación profunda: aquella en la que la relación entre la profundidad y el ancho de la
cimentación es mayor de 4. Normalmente el termino se aplica a las cimentaciones en pilas y pilotes. Cimentación somera: sistema de cimentación en el que la relación entre la profundidad y el
ancho de la cimentación es menor de 4. Normalmente el término se aplica a las losas, vigas de cimentación y zapatas. Cimiento: 1. Terreno sobre el que se asienta una estructura. 2. Parte de la estructura que la
sostiene y transmite la carga al terreno. Cf. Cemento, cimentación.
Cinturón sísmico: región de forma alargada afectada por la ocurrencia de sismos; en particular se
aplica a las zonas de subducción y de expansión oceánica.
Cinturones sísmicos en el mundo. Círculo crítico: representación bidimensional de una superficie potencial de deslizamiento, que
se supone en un análisis teórico de estabilidad de una masa de suelo, para la cual el factor de seguridad es mínimo.
39
Círculo crítico Círculo de esfuerzos de Mohr: representación gráfica de los componentes de los esfuerzos que
actúan a través de diferentes planos en un punto dado, trazados respecto a los ejes de los esfuerzos normal y de cizalladura.
Círculo de Mohr: véase círculo de esfuerzos de Mohr. CL: símbolo para designar la arcilla con un límite líquido menor de 50, llamada también arcilla de
baja plasticidad.
Clasificación: distribución o división sistemática en grupos homogéneos de materiales,
productos, servicios o sistemas, con base en características similares como su composición, origen, propiedades o uso.
Clasificación AASHTO de suelos: clasificación geotécnica de suelos desarrollada por Terzaghi
y Hogentogler, que se basa en sus características granulométricas y de plasticidad. Todos los suelos son clasificados en 8 grupos básicos designados por los símbolos A-1, A-2, A-3, etc. Los primeros tres grupos corresponden a suelos gruesogranulares; los grupos A-4 y A-5 corresponden a suelos predominantemente limosos; los grupos A-6 y A-7 corresponden a suelos arcillosos; el grupo A-8 corresponde a suelos altamente orgánicos. (Normas AASHTO M145 y ASTM D3282) Clasificación genética del suelo: clasificación basada en el origen y modo de formación de los
depósitos superficiales. Esta clasificación genética está íntimamente ligada al concepto de formación superficial. Las categorías más comunes de esta clasificación son las siguientes: 40
Clasificación genética de los suelos
Suelos residuales Suelo residual maduro Saprolito Gruss •
• •
• • • •
•
•
Suelos transportados Depósitos aluviales: de cauce de vega aluvial de abanico aluvial de delta de terraza torrencial Depósitos lacustres Depósitos marinos: de playa de prodelta Depósitos parálicos Depósitos paludales • Depósitos coluviales Depósitos glaciares Depósitos gravitacionales: de flujos de lodo de flujos de tierra de flujo de escombros Depósitos eólicos: Dunas Loess Cenizas volcánicas Depósitos antrópicos
Clasificación unificada de suelos, CUS : clasificación geotécnica de suelos, desarrollada
inicialmente por A. Casagrande que se basa en sus características de granulometría y de plasticidad. (Norma ASTM D2487). En esta clasificación todos los suelos resultan ubicados en uno de 15 grupos, cada uno de los cuales es designado por dos letras que indican sus características relevantes así: G: Grava S: Arena M: Limos, finos no plásticos o de baja plasticidad. C: Arcillas, finos plásticos Pt: Turba O: Orgánico W: Bien gradado 41
P: L: H:
Mal gradado Límite líquido menor que 50 Límite líquido mayor que 50
Clima del suelo: Conjunto de condiciones de temperatura, humedad y presión en el interior del
suelo.
CLOD: 1. Coeficiente de expansión lineal dado en función del cambio de contenido de humedad del suelo. 2. Ensayo a partir del cual se obtiene el índice CLOD, utilizado para determinar la
expansión potencial del suelo. Este ensayo es una modificación del utilizado para determinar el coeficiente de expansión lineal, COLE (Mckeen & Johnson 1990). Cf COLE, índice CLOD. Clorita: grupo de minerales laminares, normalmente de color verde, caracterizados por la
abundancia de hierro y la ausencia de calcio y de álcalis.
CME: acrónimo de Centrifuge Moisture Equivalent , humedad equivalente en centrífuga. Código: conjunto sistemático de normas o reglas que rigen una actividad profesional. Coeficiente de absorciòn: relación numérica entre a) la energía absorbida por un material y b) la
energía incidente sobre el mismo.
Coeficiente de compresibilidad, a v (L2F-1): relación entre (a) la disminución del volumen, y de
la correspondiente relación de vacíos, y (b) un incremento dado de esfuerzo en un suelo. El coeficiente de compresibilidad está dado en el ensayo de consolidación por la pendiente de la secante de la curva esfuerzo/relación de vacíos, en un intervalo dado de esfuerzos. a V
Cuando se utiliza una curva esfuerzo/deformación unitaria, la pendiente de la secante es igual a a v /(1+e) y recibe el nombre de coeficiente de compresibilidad volumétrica o modulo edométrico. Dado que esta relación no es lineal, el coeficiente de compresibilidad y el módulo edométrico deben ser reportados para intervalos definidos de esfuerzos. Coeficiente de compresibilidad volumétrica, m v (L-2F-1): llamado también mdulo edométrico;
relación entre el incremento de esfuerzo compresivo y la deformación volumétrica unitaria en el ensayo de consolidación. m v = / e (1+eo) m v = a v / (1+eo)
42
Valores corrientes del coeficiente de compresibilidad volumétrica Material
m v (10 kPa) -5
Turba Arcilla de alta plasticidad Arcilla de baja plasticidad Arena suelta Arena densa
700-1000 25-200 6-25 5-10 1-2
Coeficiente de compresión secundaria, Ct: relación entre (a) la disminución de la relación de
vacíos en una masa de suelo, sometida a una carga dada, una vez se ha disipado completamente la presión intersticial, y (b) la diferencia entre los logaritmos de los tiempos en que ocurre dicha disminución. Ct = e /
log t
Coeficiente de compresión volumétrica secundaria, C : llamado también coeficiente de
consolidación secundaria. Relación entre (a) la compresión por unidad de volumen de una masa de suelo sometida a una carga dada, una vez disipada completamente la presión intersticial, y (b) la diferencia de los logaritmos de los tiempos entre los cuales ocurre dicha compresión. C = e / (1+e) log t C = Ct / (1+e) Coeficiente de conductividad hidráulica, k(LT -1): llamado también conductividad hidráulica o
coeficiente de permeabilidad, es la velocidad de descarga de agua en condiciones de flujo laminar a través de un área transversal unitaria de un medio poroso bajo un gradiente hidráulico unitario y en condiciones estándar de temperatura, normalmente 20oC. (Normas ASTM D2434, D5084 D5126). Cf. Permeabilidad. El coeficiente de conductividad hidráulica depende de las condiciones de saturación del terreno y estrictamente es una función de la succión que, a su vez, es función de la saturación del material. Dada la velocidad de flujo en un material y el gradiente hidráulico el coeficiente de conductividad hidráulica está dado por la expresión k = v/i Coeficiente de consolidación, C v , (L2 T-1): valor numérico utilizado en los cálculos de
consolidación para determinar el tiempo necesario, t, para que se produzca un porcentaje dado de consolidación, U, y un factor tiempo T(U), en una masa de suelo con una longitud de drenaje vertical, D, mediante la expresión: t = T(U)D2/C v
El coeficiente de consolidación combina las constantes físicas de un suelo que afectan su cambio de volumen y la velocidad a la que ocurren dichos cambios. Este, que estrictamente debe llamarse coeficiente de consolidación primaria, permite cuantificar la velocidad de consolidación de una masa de suelo sometida a una carga, en la que no se ha disipado completamente la presión intersticial. C v = (1+e) / k a v w 43
donde: k: coeficiente de permeabilidad, LT-1 a v : coeficiente de compresibilidad, L2F-1 e: relación de vacíos γ w : peso unitario del agua, FL-3 En la literatura anterior a 1935 el coeficiente de consolidación, normalmente identificado como c, fue definido por la ecuación: c = k / a v w (1+e)
Esta definición del coeficiente de consolidación puede encontrarse en publicaciones más recientes por lo que debe tenerse cuidado para evitar confusiones. El coeficiente de consolidación primaria también puede definirse como la relación entre (a) la permeabilidad de un suelo, y (b) el producto de su módulo edométrico y el peso unitario del agua. C v = k / m v Coeficiente de consolidación secundaria, C : coeficiente de compresión volumétrica
secundaria.
Coeficiente de curvatura: elemento de la calificación de la gradación de un suelo, conocido
también como factor de forma. El coeficiente de curvatura es un indicador del equilibrio relativo que existe entre los diferentes rangos de tamaño de partículas del suelo. Cuantitativamente se expresa como: CC = D30 2 / D60 x D10
donde: D10: diámetro máximo de partículas en la fracción que contiene el 10% más fino del suelo. D30: diámetro máximo de partículas en la fracción que contiene el 30% más fino del suelo. D60: diámetro máximo de partículas en la fracción que contiene el 60% más fino del suelo. Cf. Coeficiente de uniformidad Coeficiente de difusión: La velocidad de masa de aire difundido a través del área unitaria de un
medio (i.e., suelo, agua, membrana de caucho, etc.) es igual al producto del coeficiente de difusión, D, y el gradiente de concentración de aire. Coeficiente de expansión lineal: conocido también por su acrónimo anglosajón COLE; medida
de la expansión potencial de un suelo a partir de la variación de volumen de un espécimen inalterado en equilibrio a diferentes humedades. El COLE es calculado a partir de la ecuación: COLE = (Vm / Vd)1/3 -1
donde: Vm: volumen del espécimen con una humedad equivalente a una succión de 33 kPa. Vd: volumen del espécimen seco al horno Esta puede ser una magnitud más realista que el limite de contracción debido a que la estructura del suelo no es destruida durante el ensayo, y a que el suelo no se mezcla con agua por encima de su limite liquido, condición esta que se presenta solo en flujos de lodos y en suelos colapsables. Cf. Potencial de expansión, grado de expansión 44
Coeficiente de fricción interna, : tangente del ángulo de fricción interna (ángulo de resistencia
al corte).
Coeficiente de Hazen: coeficiente utilizado para calcular la conductividad hidráulica de las
arenas a partir de su diámetro efectivo, D10, mediante la ecuación K = C D102
Valores corrientes del coeficiente de Hazen Coeficiente de Hazen (cm-1s-1)
Tipo de suelo
40-80
Arena fina bien gradada o con abundantes finos Arena media a gruesa mal gradada limpia. Arena gruesa mal gradada con grava
80-120 120-150
Coeficiente de permeabilidad, k (LT -1): velocidad de descarga de agua en condiciones de flujo
laminar a través de un área transversal unitaria de un medio poroso bajo un gradiente hidráulico unitario y en condiciones estándar de temperatura (normalmente 20oC). (Normas ASTM D2434, D5084 D5126). Cf. Permeabilidad. El coeficiente de permeabilidad depende de las condiciones de saturación del terreno y estrictamente es una función de la succión que, a su vez, es función de la saturación del material. El coeficiente de permeabilidad, k, es diferente a la permeabilidad del medio, K, y en su determinación debe tomarse en cuenta la viscosidad, η, el peso unitario del fluido, γ, a más de la permeabilidad del medio, K, de acuerdo con la ecuación: k = K/ Coeficiente de presión activa de tierras: relación numérica entre a) los esfuerzos horizontales, y b) los esfuerzos verticales en una masa de suelo que se encuentra en una condición de empuje
activo.
K a =
H
/
V
= tan2 (45- /2)
Coeficiente de presión intersticial, r u: relación numérica entre a) el valor de la presión
intersticial, y b) el peso unitario del suelo y la profundidad considerada. ru = u/ z
Este coeficiente, utilizado en los análisis de estabilidad de taludes y laderas, tiene la virtud de permitir una rápida asociación con la profundidad del nivel piezométrico. El valor de ru es positivo por debajo del nivel freático y negativo por encima del mismo. Puesto en otros términos, la succión en el suelo se expresa como un coeficiente de presión intersticial negativo. Coeficiente de presión pasiva de tierras, K p: relación numérica entre a) los esfuerzos horizontales, y b) los esfuerzos verticales en una masa de suelo que se encuentra en una
condición de empuje pasivo.
K p=
H
/
V
= tan2 (45+ /2) 45
Coeficiente de Solubilidad, H: relación entre la masa de un gas que puede disolverse en un
líquido y la masa del líquido, referenciada a una presión estándar de 101.3 kPa.
Coeficiente de transmisión ( D ay *, ley de Fick): es una función de la succión matricial en el
suelo y usualmente se obtiene de la relación, Day* = ka/g, en la que ka es el coeficiente de permeabilidad de la fase de aire en una masa de suelo no saturado.
Coeficiente de tierras en reposo, K o: relación numérica entre los esfuerzos horizontales y los
esfuerzos verticales en una masa de suelo cuando no esta sometida a la acción de fuerzas externas. Aunque no existe una expresión analítica del coeficiente de tierras en reposo, normalmente se utiliza la expresión empírica: K o = 1-sen ´
donde φ’ es el ángulo de fricción interna en términos de esfuerzos efectivos. Coeficiente de uniformidad, Cu: parámetro de la distribución granulométrica de un suelo
conocido también como factor de extensión; es un indicador del intervalo en el que se encuentran los tamaños de las partículas de un suelo. Cuantitativamente se expresa como CU = D60 / D10
donde: D60:diámetro máximo de partícula correspondiente al 60% más fino en la curva granulométrica. D10:diámetro máximo de partícula correspondiente al 10% más fino de la curva granulométrica. Cf. Coeficiente de curvatura. Coeficiente higroscópico: véase capacidad higroscópica. Coeficiente de seguridad: conocido más comúnmente como factor de seguridad al deslizamiento, es el valor numérico de la relación entre a) la resistencia media del suelo a lo largo de la superficie de deslizamiento potencial y b ) la resistencia estrictamente necesaria para
mantener el terreno en equilibrio Bishop (1955).
Coeficiente Volumétrico de Solubilidad, h: relación del volumen de gas que puede disolverse,
Vd , en un líquido respecto al volumen del líquido.
Cohesión, c (FL-2): Componente de la resistencia al corte del suelo dada por el termino c, en la
ecuación de Coulomb:
s=c+
tan
La cohesión es una característica propia de los materiales que presentan resistencia al corte bajo un esfuerzo normal nulo (un término equivalente en mecánica de rocas es resistencia intrínseca al corte), que puede estimarse como la mitad de la resistencia a la compresión simple (Norma ASTM D2166). Cf. Resistencia intrínseca al corte.
46
Cohesión. Cohesión como valor del intercepto en la ecuación de Coulomb. Cohesión aparente: en los suelos granulares es la debida a la acción de la tensión superficial del
agua en los contactos entre las partículas del suelo.
Cohesión total: valor de la cohesión en un suelo parcialmente saturado que incluye la
componente por succión. La cohesión total puede ser calculada mediante la expresión c = c´+ (ua-u w )tanf b
Donde c: cohesión total; c´: cohesión evaluada con esfuerzos efectivos; (ua-u w ): succión b :ángulo de succión Colada de barro: movimiento de una masa de suelo equivalente a un flujo de lodo y escombros. Colapso: 1. Deterioro súbito y generalizado de una estructura. 2. Disminución del volumen, y por
consiguiente de la relación de vacíos, de un suelo confinado cuando se le satura bajo una carga vertical constante. Un suelo colapsable puede resistir una carga vertical relativamente grande con pequeñas deformaciones mientras el contenido de humedad sea bajo, pero, al aumentar el contenido de humedad, puede presenciarse un asentamiento súbito sin incremente de la carga (Norma ASTM D5333). COLE: acrónimo de coefficient of linear expansión . Coeficiente de expansión lineal. Colmatación: acumulación de partículas de suelo en un elemento de drenaje y la concomitante
reducción de la conductividad hidráulica de dicho elemento.
Coloide: 1. Partícula susceptible de experimentar movimiento browniano; dicho movimiento está
determinado por los impactos moleculares de la partícula en su medio y con otras partículas, más que por la atracción gravitacional. 2. Partícula de suelo cuyo diámetro es menor que 2 µm... Coluvial: relacionado con los procesos o depósitos asociados a la escorrentía superficial. En
sentido lato, e impropio, es utilizado para referirse a los procesos de erosión en masa y a los depósitos de ladera resultantes.
Coluvión: termino genérico aplicado a cualquier masa de suelo depositada por la escorrentía, que
generalmente se encuentra en la base de las colinas o de las laderas de pendiente moderada. Los 47
coluviones o depósitos coluviales están formados típicamente por arenas mal gradadas y gravas. En sentido lato ha sido utilizado este termino para designar en forma genérica los depósitos de ladera o depósitos gravitacionales. Cf. Aluvión, depósitos de ladera, depósitos de talud. Compactación: densificación de un suelo por manipulación mecánica.
Cf. Consolidación.
Curvas de compactación y de saturación. Compactación relativa (%): medida de la calidad de la compactación de un suelo dada por la
relación, entre (a) el peso unitario seco del suelo compactado y (b) el peso unitario seco máximo resultante del ensayo de compactación en el laboratorio. Normas ASTM D698 y D1557.
Compactación estándar: la que se hace en el laboratorio en condiciones normalizadas con un
esfuerzo de 600kNm/m3. Cf. Ensayo de compactación.
Compactación modificada: la que se hace en el laboratorio en condiciones normalizadas con un
esfuerzo de 2700kNm/m 3. Cf. Ensayo de compactación.
Componente capilar de energía libre: succión equivalente derivada de la medición de la presión
parcial del vapor de agua del suelo en equilibrio con el agua del suelo, relativa a la presión parcial del vapor de agua en equilibrio a una solución idéntica en composición del agua del suelo. Componente matricial de energía libre: Componente capilar de energía libre Componente osmótica de energía libre: succión equivalente derivada de la medición de la
presión parcial de vapor de agua en equilibrio con una solución idéntica en composición con el agua del suelo, relativa a la presión parcial del vapor de agua en equilibrio con el agua pura libre. 48
Compresibilidad: propiedad de suelos y rocas relacionada con su susceptibilidad de disminuir su
volumen cuando son sometidas a cargas. Característica de los materiales cuyo volumen disminuye al ser sometidos a un esfuerzo de compresión confinada. La compresibilidad puede ser cuantificada en el laboratorio mediante el ensayo de compresión confinada, o de consolidación, a partir del cual puede obtenerse el coeficiente de compresibilidad, a v, el modulo edométrico, m v y el índice de compresión, Cc.. (Normas ASTM D2435, D3877 y D4186) Compresión confinada: Llamada también compresión isotrópica. Tensión compresiva aplicada a
un espécimen de suelo contenido en un recipiente rígido cuya deformabilidad es mucho menor que la del suelo, durante el ensayo de compresibilidad. Compresión isotrópica: la que se aplica a un espécimen de suelo en condiciones tales que los
esfuerzos son iguales en las tres direcciones principales. Es llamada también compresión confinada. Compresión no confinada: llamada también compresión simple o compresión uniaxial; la
debida a la aplicación de un esfuerzo normal sobre un cuerpo en una sola dirección.(Norma ASTM D2166) Compresión simple: véase compresión no confinada. Compresión uniaxial: véase compresión no confinada.
Compresión triaxial: la causada por la aplicación simultánea de esfuerzos normales en tres
direcciones perpendiculares entre sí; normalmente los esfuerzos en dos de estas direcciones son iguales (Normas ASTM D2850 y D4767) Condición drenada: modo de ejecución de un ensayo triaxial en el que se deja salir el agua y el
aire del suelo subsecuentemente a la aplicación de un incremento de carga total; en consecuencia, se alteran las variables de estado de esfuerzos y cambia el volumen del suelo. El cambio de volumen puede ser calculado a partir de los cambios de las variables de estado de esfuerzos de acuerdo con las relaciones constitutivas de la estructura del suelo. Condición no drenada: modo de ejecución de un ensayo triaxial en el que no se permite la salida
de agua y aire del suelo. El incremento del esfuerzo compresivo total hace aumentar las presiones intersticiales y, consecuentemente, cambian las variables de estado de esfuerzos. El aumento en las presiones del fluido intersticial ocurre en respuesta a una compresión del fluido. Condición residual: la del suelo parcialmente saturado cuando su contenido de humedad es
inferior a la humedad residual. Físicamente corresponde a la condición de humedad más seca que el punto de marchitez.
Conductividad hidráulica: sinónimo de coeficiente de permeabilidad; velocidad de descarga del
agua en condiciones de flujo laminar a través de un medio poroso bajo un gradiente unitario en condiciones normalizadas de temperatura (200C). (Normas ASTM 2434 y 5084) Cf. Coeficiente de conductividad hidráulica, permeabilidad. 49
Conglomerado: roca sedimentaria compuesta de fragmentos redondeados o subangulares
mayores de 2 mm, embebidos en una matriz de arena y limo, normalmente cementada por carbonatos de calcio y magnesio, óxidos de hierro, sílice y arcilla endurecida. Es el equivalente consolidado de la grava en términos de rango de tamaños, de angularidad y gradación de sus partículas. Cono aluvial: véase abanico aluvial. Consistencia: la facilidad relativa con que un suelo puede ser deformado. Cf. Índice de consistencia. Consistencia relativa, Ic, Cr: llamada también índice de consistencia; relación entre (a) la
diferencia entre límite líquido y el contenido de agua de un suelo, y (b) su índice de plasticidad. Ic = (w L - w) / IP
Consolidación: 1. Reducción gradual de la presión intersticial en una masa de suelo debido a la aplicación continua o al incremento de un esfuerzo de compresión. 2. Proceso en el que un material suelto, blando o liquido, toma una consistencia dura y consistente de una roca. 3.
Reducción gradual del volumen de una masa de suelo debido la aplicación o al incremento de un esfuerzo de compresión. (Normas ASTM 2435, 3877 y 4186). Cf. compactación, grado de consolidación..
.
Curva de consolidación
Consolidación inicial: reducción de volumen comparativamente rápida en una masa de suelo
por la aplicación continua de una carga externa debida principalmente a la compresión y expulsión de los gases en los vacíos del suelo. La consolidación inicial es debida al reacomodamiento de las partículas del suelo y a la expulsión de aire, y precede a la consolidación primaria. (Normas D2435 y D4186) Consolidación isotrópica: la que ocurre en un espécimen de suelo cuando los esfuerzos y el
drenaje son iguales en las tres direcciones principales.
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Consolidación primaria (compresión primaria, efecto temporal primario): reducción de
volumen de una masa de suelo por la aplicación continua de una carga externa; dicha reducción es debida principalmente a la expulsión de agua de sus espacios vacíos. La consolidación primaria está asociada a una transferencia de los esfuerzos del agua a los sólidos del suelo, con lo cual aumenta la presión efectiva y se reduce la presión intersticial. (Normas ASTM D2435 y D4186) Consolidación radial: la que tiene lugar en un espécimen o masa de suelo sometido a una carga
compresiva en condiciones tales que la dirección del drenaje es perpendicular a la dirección de aplicación de la carga. La subsidencia por extracción de fluidos del suelo a través de pozos es un tipo de consolidación radial.
Consolidación secundaria (compresión secundaria, efecto temporal secundario): reducción
de volumen de una masa de suelo por la aplicación continua de una carga externa después de que se han disipado completamente las presiones intersticiales; dicha reducción es debida principalmente al ajuste de la estructura interna de la masa del suelo después de que la mayor parte de los esfuerzos han sido transferidos del agua a los sólidos del suelo. En esta etapa de la consolidación los esfuerzos totales en el suelo son iguales a los esfuerzos efectivos. (Normas ASTM D2435 y D4186). Consolidación unidimensional: la que ocurre en un espécimen de suelo sometido a una carga
compresiva cuando la dirección de drenaje coincide con la dirección de la carga.
Consolidómetro: llamado también edómetro u odómetro; instrumento utilizado en el laboratorio
para evaluar las características de compresibilidad, consolidación y de potencial de expansión del suelo. Consiste en un anillo de bronce en el que se coloca la muestra de suelo y un conjunto de mecanismos de aplicación y medición de carga, y de medición de las deformaciones resultantes. (Normas ASTM D2435 y D4186)
Consolidómetro Contenido gravimétrico de agua, w (%): relación expresada como un porcentaje entre (a) la
masa de agua contenida en los poros del suelo o de la roca, y (b) la masa de las partículas sólidas del suelo o de la roca. (Normas ASTM D2216, D3017, D4643, D4718, D4944, D4959 y D5220).
Humedad gravimétrica, humedad volumétrica.
relación numérica entre a) el volumen de agua contenido en un suelo y b) el volumen ocupado por los poros del suelo. Cf. Humedad gravimétrica, humedad volumétrica. Contenido volumétrico de agua:
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Constante sísmica: en los códigos de construcciones sismorresistentes, la aceleración horizontal
que una estructura debe estar en capacidad de resistir.
Contenido de frecuencias ( de una onda) : amplitudes de los componentes sinusoidales de en
los que puede ser descompuesta la onda por un análisis de Fourier, aún donde no se encuentre ningún elemento repetitivo en la onda misma. sinónimo de saturación. Relación expresada como un porcentaje entre (a) el volumen de agua contenida en los poros del suelo o de la roca, y (b) el volumen de los poros del suelo o de la roca. Contenido volumétrico de agua,
θ w (%):
Contenido de agua higroscópica: contenido de agua de un suelo o de una roca secos al aire. Contenido de humedad, w(%): véase contenido de agua. Contenido óptimo de agua, w o (%): contenido de agua de un suelo con el que éste puede ser
compactado hasta una densidad máxima, o un peso unitario seco máximo, con una energía o un trabajo de compactación dado. (Normas ASTM D698, D1557, D4718 y D5080). Contenido óptimo de humedad, (%): véase contenido óptimo de agua. Cf. Compactación. Contera: anillo biselado de acero al carbono que une las dos mitades de un muestreador de tubo
partido y sirve como herramienta de corte en los sondeos por percusión con recuperación de muestras; esta pieza es conocida también con el nombre de zapata .
Contracción: cambio de volumen de un suelo asociado a la pérdida de humedad. (Normas D427
y D4943). Cf. Expansión.
Contracción lineal: encogimiento lineal; cambio relativo de una dimensión del suelo, asociado a
la pérdida de humedad. (Normas ASTM D427 y D4349)
Contracción volumétrica, S v : la disminución del volumen de un suelo cuando su contenido de
humedad se reduce de un porcentaje dado hasta su límite de retracción, expresado como un porcentaje del volumen del suelo seco. (Normas D427 y D4349). Cf COLE S v =100 (V m - V d) / V d
Control de calidad: proceso mediante el cual una persona, empresa o institución, mide su
desempeño y lo compara con estándares establecidos y toma medidas para corregir las diferencias encontradas.
Convolución: cambio de la forma de una onda como resultado del paso de la señal por un filtro
lineal.
Coraza: horizontes endurecidos formados en perfiles de suelos por precipitación de diferentes
compuestos a partir de soluciones. alucreto, calcreto, dolocreto, ferricreto, silcreto, yecreto.
Corona: límite superior de un deslizamiento donde el suelo se mantiene prácticamente inalterado 52
Corrasión: proceso de erosión en el que las rocas y suelos son desgastados y removidos por la
acción abrasiva de materiales sólidos movidos por el viento o por el agua, por el hielo o por la gravedad. Cf. abrasión, corrosión. Corrosión: proceso de destrucción gradual de un material, por efecto de procesos químicos,
normalmente del tipo oxidación o sulfatación. Cf. Abrasión, corrasión.
CPT: acrónimo de Cone Penetration Test , ensayo de penetración con cono, ensayo de penetración
estática.
Creta: material calcáreo amorfo de aspecto terroso y color claro, compuesto por restos de
conchas.
Criba: llamada también zaranda; pieza del equipo del equipo de clasificación de agregados que
consiste en una malla de barras de acero y un marco metálico, utilizada para separar las partículas según sus rangos de tamaño predeterminados.
Criba de laboratorio Criptocristalino: término aplicado a las texturas de rocas y materiales cristalinos en los que los
cristales son demasiado pequeños para ser distinguidos a simple vista o con un microscopio corriente. Criterio de falla: relación de esfuerzo/deformación derivada teórica o empíricamente que
caracteriza la ocurrencia de la ruptura de un material. Especificación de las condiciones mecánicas bajo las cuales los materiales sólidos, se rompen o fallan por fracturamiento o por una deformación que excede un límite especificado. Esta especificación puede estar dada en términos de esfuerzos, deformaciones, velocidad de cambio de esfuerzos, velocidad de cambio de las 53
deformaciones, o cualquier combinación de estas cantidades en los materiales. (Normas ASTM D2166, D2850, D3080 y D4767) Crosshole test: sondeo sísmico en el que se mide la velocidad de transmisión de ondas en el
terreno entre dos perforaciones; en este sondeo la fuente de ondas y los geofonos se encuentran en sendas perforaciones. CU: símbolo del coeficiente de uniformidad. Cuarcita: roca metamórfica formada a partir de areniscas cuarcíticas. Cuartear: proceso de reducción de tamaño de una muestra, en el que la muestra original se divide
en cuatro porciones iguales, de las cuales se seleccionan dos al azar que se desechan, y las dos restantes se mezclan nuevamente; esta operación se repite tantas veces como sea necesario hasta obtener el tamaño apropiado de la muestra de acuerdo con el tamaño máximo de partículas que contenga. (Normas ASTM D421 y D422) Cuarteador de aletas: instrumento utilizado en la preparación de muestras voluminosas para el
análisis granulométrico. Consiste en una especie de tolva segmentada, de planta rectangular, con varios conductos de salida dispuestos alternadamente en uno y otro extremo de su planta, de modo que una muestra puede ser dividida en dos porciones, cada una de las cuales es representativa de la muestra original. (Norma ASTM D422)
Cuarteador de aletas. Cuarteador de deflectores: véase cuarteador de aletas. Cuarzo: mineral formado por óxido de silicio, SiO2. Cuchara: término utilizado por los operadores de equipos de perforación y los obreros para
designar los taladros Auger y el muestreador de tubo partido.
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Cuña: término genérico para designar una masa de terreno que se desplaza como una unidad
discreta. En los taludes en roca, y en suelos residuales, bloque poliédrico cuyas caras están definidas por diaclasas u otro tipo de discontinuidad preexistente.
Cuña Cuña activa: parte de un deslizamiento donde las fuerzas motrices en la masa del suelo son
mayores que las fuerzas resistentes desarrolladas en la superficie de deslizamiento. (Spangler & Handy, 1981).
Cuña pasiva: parte de un deslizamiento donde las donde las fuerzas motrices en la masa del
suelo son menores que las fuerzas resistentes desarrolladas en la superficie de deslizamiento. (Spangler &Handy, 1981).
Cuñas activa y pasiva en un deslizamiento
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Curado: proceso de preparación de un material para su análisis o utilización que consiste en
dejarlo reposar en condiciones normalizadas de humedad y temperatura durante un tiempo dado. Curar: preparar un material para su análisis o para su utilización.
Curva característica de suelo-agua: representación gráfica de la relación entre el contenido de
agua y la succión de un suelo. (Fredlund & Rahardjo, 1993).
Curvas características típicas de diferentes tipos de suelos Curva de cero vacíos con aire: conocida también como curva de saturación; representación
gráfica de la variación del peso unitario seco, o la densidad seca, de un suelo saturado, en función de su contenido de humedad. Esta curva corresponde a la ecuación: d
= G w /(1+ wG)
donde: G: gravedad especifica de los sólidos del suelo. w: contenido de agua del suelo saturado. γ w : peso unitario del agua
Curva de compactación: curva que muestra la relación entre el peso unitario seco, o la
densidad ,y el contenido de agua de un suelo compactado, para un esfuerzo de compactación dado. (Normas ASTM D698 y D1557) Cf. Curva de compresión, Curva de compactación Proctor: véase curva de compactación. Curva de compresibilidad: llamada también curva esfuerzo/relación de vacíos, representa las
relaciones entre los esfuerzos efectivos y la relación de vacíos de un suelo en un ensayo de consolidación. Esta curva tiene una forma característica cuando se dibuja en un formato semilogarítmico en el que los esfuerzos se llevan a las abscisas en escala logarítmica. Las diferentes partes de la curva y sus extensiones han sido denominadas, por varios autores, como compresión 56
virgen, expansión, rebote, recompresión y otros nombres descriptivos. (Normas ASTM D2435y 4186). Curva de compresibilidad de campo: llamada también curva de campo, línea que representa la
compresibilidad teórica de un suelo en el terreno y se obtiene a partir de los ensayos de compresibilidad en el laboratorio. El valor del índice de compresibilidad corresponde a la pendiente de esta línea. (Schmertmann, 1955) Curva de consolidación: representación gráfica de la relación entre (a) el grado de
consolidación, y (b) el tiempo transcurrido desde la aplicación de un incremento dado de carga. (Norma ASTM D2435)
Curva de consolidación Curva de esfuerzos/relación de vacíos: véase curva de compresión. Curva de estabilidad: la que muestra la resistencia a la penetración de un suelo en función de su
contenido de humedad. (Norma ASTM D1558)
Curva de flujo: línea a partir de los datos obtenidos en un ensayo normalizado de límite líquido.
Si el ensayo se ejecuta de acuerdo con la norma ASTM D4318 los datos son llevados a un gráfico donde se representa el contenido de agua en escala aritmética en las ordenadas y el número de golpes en escala logarítmica en las abscisas. Si el límite líquido se determina con un penetrómetro de cono de acuerdo con la Norma BS1377, el contenido de humedad se lleva a las abscisas y la penetración, en milímetros, se lleva a las ordenadas, ambas en escala aritmética Curva de humedad/densidad: véase curva de compactación.
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