Propiedades Físicas del Suelo

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alcanzar el límite inferior de plasticidad, las partículas se orientan cuando se les aplica una presión (fig. 17.4 b). La tensión de estos «films» de agua adsorbidos mantiene juntas las partículas adyacentes. Cuando la presión es incrementada por encima de la tensión de estos «films» que mantiene unidas las partículas, éstas se deslizan unas sobre otras. Después que la presión cesa, las partículas no retoman su posición original porque están unidas en sus nuevas posiciones por la tensión de los «films» húmedos (fig. 17 c). Este concepto permite una explicación bastante sencilla del fenómeno de plasticidad en los suelos. Caracterización de la Plasticidad del suelo. a. Constantes de Atterberg Atterberg estudió la plasticidad a través del rango de humedad en el cual se manifiesta la plasticidad. Es decir el rango de humedad que va desde que el suelo comienza a ponerse plástico hasta que se hace viscoso. Propone tres valores: a) Límite superior de plasticidad, (límite líquido) o sea el contenido de humedad al cual el suelo fluirá muy poco al aplicarle una fuerza. También se define como el contenido de humedad en el que el suelo pasa de plástico a viscoso. b) Límite inferior de plasticidad, (límite Plástico) o sea el contenido de humedad al cual el suelo puede ser escasamente arrollado en forma de fideo.(aprox. 3 mm de espesor). También se define como el contenido de humedad en el que el suelo pasa de friable a plástico. c) Número de plasticidad, o sea la diferencia entre el límite superior y el límite inferior. El número de plasticidad se toma como un índice de plasticidad. La determinación de los índices superior e inferior de plasticidad se hace por diferentes métodos basándose en los estados antedichos. Significado de los límites de Atterberg El límite inferior de plasticidad representa el contenido de humedad en el cual hay un cambio de consistencia de friable a plástico. La orientación de las partículas y su deslizamiento unas sobre otras se produce en este punto puesto que hay suficiente agua para formar un «film» alrededor de cada partícula. Evidencias experimentales indican que la cohesión es máxima en el límite inferior de plasticidad. El contenido de humedad de este límite depende de la naturaleza y cantidad del material coloidal presente. El material coloidal regula el número de «films» y la naturaleza del coloide determina la cantidad de agua que es adsorbida antes que las películas de agua alrededor de cada punto de contacto estén formadas. Como quedó establecido, el límite inferior de plasticidad de un suelo representa el mínimo porcentaje de humedad de un suelo, al cual puede ser moldeado. El límite superior de plasticidad significa el contenido de humedad al cual los «films» de agua se vuelven tan gruesos que la cohesión disminuye y la masa de suelo fluye bajo la aplicación de una fuerza. Esto también depende del número de «films» que hay presentes; esencialmente es el contenido de humedad al cual la mayoría de los «films» unidos ocupan la mayoría del espacio poroso del suelo. Una estrecha relación lineal existe entre la humedad contenida en el límite superior de plasticidad y la humedad equivalente (humedad a capacidad de campo), dentro de un amplio rango de suelos. Esta relación sugiere que unos pocos «films» gruesos existen alrededor de las partículas en ese límite. El número de plasticidad es una medida indirecta de la tensión de los «films», esto es de la fuerza requerida para moldear el suelo. El número de plasticidad es proporcional a las diferencias de las tensiones del límite superior e inferior de plasticidad. Es una función del número de «films» y representa la cantidad de agua que debe ser agregada al sistema suelo para aumentar el grosor del film desde un punto al cual se da la máxima tensión hasta un punto en el cual el suelo fluye. En base a esta ecuación la plasticidad ha de ser proporcional a la relación (F1 - F2)/F2 F1, donde F1, y F2 son las tensiones en los límites superior e inferior de plasticidad respectivamente. Esta relación se mantiene en suelos arcillosos extremadamente diferentes, que han sido diluidos con limo para variar su número de plasticidad. La naturaleza del material coloidal cambia la constante de proporcionalidad. Esto era de esperarse ya que la fuerza de adhesión del agua sobre la superficie varía con el tipo de coloide.
. Límite de Contracción. Otro valor que caracteriza la consistencia de un suelo es el límite de contracción . Este límite es el contenido de humedad al que un suelo pasa de consistencia dura(seco) a friable ( húmedo).. (ver fig. .18). Contenido de agua % gravimétrico Fig. 18. Estados de consistencia y contracción de un suelo con alto contenido de arcilla. Algunos ejemplos de rango de valores para límites de contracción, plástico o líquido de suelos en agricultura son dados a continuación (Archer, 1975). Cuadro 5. Límites de consistencia, % de agua en peso Los suelos arenosos al no ser plásticos no están representados en el cuadro. Archer 1975, encontró para un grupo de suelos que el límite líquido era de similar magnitud que la capacidad de campo. Sus datos también muestran que el contenido de humedad en el coeficiente de marchitéz permanente era mayor que el límite de contracción en suelos de alto contenido de arcilla y menor en aquellos de bajo contenido de arcilla. Factores que afectan la plasticidad y las constantes de Atterberg Contenido de arcilla Siendo la plasticidad una función de las fracciones más fines del suelo, los distintos suelos tendrán diferente plasticidad de acuerdo con la cantidad de arcilla que contienen. Atterberg y otros muestran que un incremento en el porcentaje de arcilla produce un aumento en ambos límites de plasticidad en la
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