Suelos. Consistencia

Informe de Laboratorio

2. Objetivos
3. Marco Teórico
4. Límites de Atterberg
5. Materiales y Equipos
6. Resultados
7. Interpretación de Resultado

Objetivo General

Determinar el PW de un Suelo para evaluar su consistencia.

Objetivo Especifico

• Determinar el contenido de PW en el Limite de Plástico.
• Analizar la cantidad de PW en el Limite Liquido.
• Estudiar la Relación entre el Limite Plástico y el Limite Liquido queda como un resultado el Índice de Plasticidad.
• Estudios Realizados han definido como consistencia los términos seco, húmedo y mojado.

Marco Teórico:

La consistencia: es la característica física que gobierna las fuerzas de cohesión-adhesión, responsables de la resistencia del suelo a ser moldeado o roto.

Dichas fuerzas dependen del contenido de humedades pro esta razón que la consistencia se debe expresar en términos de seco, húmedo y mojado.

Se refiere a las fuerzas que permiten que las partículas se mantengan unidas; se puede definir como la resistencia que ofrece la masa de suelo a ser deformada o amasada.- Las fuerzas que causan la consistencia son: cohesión y adhesión.

Cohesión: Esta fuerza es debida a atracción molecular en razón, a que las partucilas de arcilla presentan carga superficial, por una parte y la atracción de masas por las fuerzas de Van der Walls, opr otra (gavande, 1976)… Además de estas fuerzas, otros factores tales como compuestos orgánicos, carbonatos de calcio y óxidos de hierro y aluminio, son agentes que integran el mantenimiento conjunto de las partículas.

La cohesión,, entonces es la atracción entre partículas de la misma naturaleza.

Adhesión: Se debe a la tensión superficial que se presenta entre las partículas de suelo y las moléculas de agua. Sin embargo, cuando el contenido de agua aumenta, excesivamente, la adhesión tiende a disminuir. El efecto de la adhesión es mantener unidas las partucilas por lo cual depende de la proporción Agua/Aire.

De acuerdo a lo anteriormente expuesto se puede afirmar que la consistencia del suelo posee dos puntos máximos; uno cuando esta en estado seco debido a cohesión y otro cuando húmedo que depende de la adhesión.

Limite Plástico: Se puede llamar una tira cilíndrica cuya finalidad es hacer una pasta de suelo con agua luego es amasada hasta crear o formar un cilindro de 10cm x 0.5cm el grosor.

Después fragmentar con una espátula, lo cual consiste en reunir los fragmentos y empezar en el numero 2. Determinar la cantidad de humedad en 105°C Para evaporarse, es decir el cambio de consistencia de friable a plástica. Luego se debe aplicar la siguiente formula:

PW = Psh – Pss x 100

-----------------

Pss

Donde:

PW = Contenido de Humedad.

Psh = Peso de Suelo Húmedo.

Pss = Peso de Suelo Seco.

Limite Liquido: En este limite el contenido de humedad (PW) en la película de agua se hace tan gruesa que la cohesión decrece y la masa de suelo fluye por acción de la gravedad. Se realiza este proceso en la cazuela y se hace una pasta de suelo: Agua.

Colocar en la cazuela y realizar una ranura con una espátula trapezoidal para hacer una ranura por medio en dos golpear hasta que a los 20 – 25 golpes.

Índice de Plasticidad: Es un parámetro físico que se relaciona con la facilidad de manejo del suelo, por una parte, y con el contenido y tipo de arcilla presente en el suelo,

por otra: Se obtiene de la diferencia entre el limite liquido y el limite plástico:

IP = LL – LP > 10 plástico.

IP = LL – LP < 10 no plástico.

Valores Menores de 10 indican baja plasticidad, y valores cercanos a los 20 señalan suelos muy plásticos.

Importancia agronómica En la figura siguiente, se observa como el grado máximo de consistencia se alcanza en el rango seco debido a las fuerzas de cohesión; mientras que el máximo de adhesión se localiza dentro del rango húmedo

Al comparar los dos "puntos máximos" se concluye que el relacionado con la adhesión, aunque origina un valor de consistencia menor en el rango húmedo es el estado óptimo para la realización de las labores agrícolas, puesto que el suelo no opone tanta resistencia como ocurre en el rango seco.

En los rangos donde el contenido de agua es mayor, mojado y saturado, el peligro radica en la degradación estructural por la poca resistencia que ofrece el suelo a su deformación con lo cual se corre el riesgo de "amasarlo" o compactarlo.

Figura: Variación de la Fuerza de cohesión y adhesión.

Limites de Atterberg

Al realizar un análisis del perjuicio que significa ejecutar labores agrícolas en un rango de humedad no adecuado, se debe tener en cuenta lo siguiente; la forma de consistencia friable es la condición que debe poseer el suelo para la labranza; cuando se sobrepasa ese contenido óptimo de humedad, el suelo pierde sus condiciones naturales y puede adquirir una consistencia plástica o de amasamiento.

Atterberg, citado por Baver (1973), propuso dos limites de contenido de humedad (Pw)1 en el que el suelo puede adquirir consistencias indeseables: Limite Plástico o Inferior, donde el suelo se moldea fácilmente por la acción de una fuerza; y Limite Liquido o Superior, donde adquiere un comportamiento de masa viscosa.

La determinación del Limite Plástico se obtiene amasando una porción de suelo y formando cilindros sobre una superficie pulida, luego se cortan en varios pedazos y se reúnen nuevamente para formar un nuevo cilindro. En el momento en que no se logre formar el cilindro se toma una porción a la cual se le determina el Pw. Este valor representa el contenido máximo de humedad que puede contener el suelo para pasar a una consistencia plástica.

La diferencia entre el Limite Liquido (LL) y el Limite Plástico (LP) define el Índice de Plasticidad (IP).

IP = LL – LP

Valores inferiores a 10 indican baja plasticidad, especialmente en el rango menor de 5; índices superiores a 10 y cercanos a 20 indican alta plasticidad (Malagon, 1983).

Materiales y Equipos:

• Cápsulas para la Humedad: Consiste en colocar una porción de la muestra y colocarla al horno. El peso vacía fue 27gr; con la muestra 36.8gr; peso de cápsula sacada del horno 34.1. Es la grande.
• Espátula de hoja normal: Para mezclar y mover el agua con la muestra.
• Vidrio Grueso de 30cm x 30cm: consistía en en hacer un cilindro y luego picarlo en varios pedazos.
• Papel: Para limpiar el mesón y los equipos.
• Estufa: Para colocar la muestra a secar.
• Balanza: consiste en pesar los instrumentos de laboratorio usados de acuerdo a la práctica.
• Cazuela de Casa Grande: su función es de unir la muestra la cual fue partida por la mitad y darle de 20 a 25 golpes.
• Cápsula de humedad para la pequeña la cual era colocar las muestras picadas. El peso vacío 10.5gr, con la muestra 12.1gr; peso de la cápsula con la muestra sacado del horno 12gr.
• Cápsula de Porcelana: Consistía en mezclar la muestra con el agua para saber el grado de plasticidad.
• Espátula trapezoidal: Consistía en abrir una zanja en la muestra.

Reactivos: No fue utilizado ningún reactivo para realizar la practica.

Procedimiento del Límite Plástico:

1. Se toma una porción de suelo, de 20 a 30gr y se adiciona agua hasta formar una pasta.
2. Se coloca sobre un vidrio y se amasa hasta formar un cilindro de aproximadamente 3mm de diámetro.
3. Con la Espátula corte el cilindro en pequeños trozos y reúnalos para formar nuevamente el cilindro.
4. Si no se fragmente el cilindro, repita el paso 3 de lo contrario tome una muestra y páselo a una cápsula para determinar el PW.

Procedimiento del Límite Líquido:

2. Se toma una porción de suelo de aproximadamente 100gr, en una cápsula de porcelana y agregar agua hasta formar una masa pastosa con ligero brillo.
3. Colocar una porción en la casuela de Casa Grande de tal manera que la parte mas gruesa alcance un milímetro de profundidad.
4. Con la espátula trapezoidal, se hace una incisión en el entro de la masa.
5. Inicialice el contador del aparato en cero, y girando la manivela, deje golpear la cazuela, de 20 a 25 golpes o veces. En este momento las 2 mitades de la masa, de suelo, deben unirse en una longitud, de 1.5cm aproximadamente, si esto no se logra en el primer intento, haga una proporción suelo agua hasta conseguirlo,
6. Toma una porción de la masa y determine su PW.

Resultados:

Datos:

Cápsula Grande de limite liquido:

Vacía = 27 gr

Con la Muestra = 36.8gr

Peso de la cápsula después del horno = 34.1gr

Psh = 36.8gr – 27 gr = 9.8gr

Pss = 34.1gr – 27 gr = 7.1gr

PW = Psh – Pss x 100

-----------------

Pss

PW = 9.8gr – 7.1gr x 100

-----------------

7.1gr

PW = 2.7gr x 100

-------------

7.1gr

PW = 0.38 x 100

PW = 38 gr de limite liquido.

Datos:

Cápsula Pequeña de Limite Plástico:

Vacía = 110.5gr

Con la Muestra = 12.1gr

Peso de la cápsula después de horno = 12gr.

Psh = 12.1gr – 10.5gr = 1.6gr

Pss = 12gr – 10.5gr = 1.5gr

PW = Psh – Pss x 100

-----------------

Pss

PW = 1.6gr – 1.5gr x 100

-----------------

1.5gr

PW = 0.1gr x 100

----------

1.5gr

PW = 0.066gr x 100

PW = 6.6gr de Limite Plástico

Índice de Plasticidad:

Datos:

Índice de Plasticidad (IP) =

Limite Liquido = 38gr

Limite Plástico = 6.6gr

IP = LL – LP

IP = 38gr – 6.6gr

IP = 31.4gr Indica que es bastante arcilloso.

Interpretación de Resultado:

Según Resultados obtenidos anteriormente en la práctica numero 4 que es la determinación de la textura del suelo; nos dio en la clase textural un suelo franco arcilloso.

En cuanto al PW que es el contenido de humedad dio como resultado 38gr del límite líquido y 6.6 de limite plástico y en el resultado del índice de plasticidad que es la diferencia entre el limite liquido y el limite plástico dio como resultado 31.4grs esto quiere decir que según los valores cercanos a 51 o mayores indican que son suelos muy plásticos. Además es un suelo mojado, es decir de amasamiento y se puede decir que se moldea fácilmente ya que pierde sus condiciones naturales y puede adquirir una consistencia plástica y por la acción de una fuerza.

Esta fuerza es por medio de la cohesión ya que debido a atracción molecular en razón a que las partículas de arcilla presentan carga superficial, por una parte y la atracción de masas por las fuerzas de Vander Walls por otra.

Carlos Guerrero

República Bolivariana de Venezuela

Instituto Universitario de Tecnología Agro Industrial

Región los Andes - Edo. Táchira