Cap. 8 | suelo

8. Consistencia del suelo

8.0 Definición de la 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, tal como se define infra. La consistencia del suelo puede estimarse en el campo mediante ensayos sencillos, o medirse con mayor exactitud en el laboratorio.

Nota: en cada caso se ofrecerán indicaciones respecto del valor relativo del suelo para la construcción de estanques piscícolas, especialmente al determinar la consistencia del suelo mojado.

En los ensayos siguientes (Secciones 8.1 y 8.2), los suelos que son particularmente buenos para la construcción de estanques están impresos en color pardo

8.1 Determinación de la 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.

Ensayo de campo para determinar la adhesividad del suelo mojado

Presione 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. Califique la adhesividad de la manera siguiente:

0 No adherente, si el suelo no se adhiere o prácticamente no queda material adherido a los dedos;

1 Ligeramente adherente, si el suelo comienza a adherirse a ambos dedos, pero al separarlos uno de ellos queda limpio y no se aprecia estiramiento cuando los dedos comienzan a separarse;

**2 Adherente, si el suelo se adhiere a ambos dedos y tiende a estirarse un poco y a partirse y a no separarse de los dedos;

**3 Muy adherente, si el suelo se adhiere fuertemente a ambos dedos, y cuando ambos se separan se observa un estiramiento del material.

Ensayo de campo para determinar la plasticidad del suelo mojado

Amase 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:

0 No plástico, si no se puede formar un cordón;

1 Ligeramente plástico, si se puede formar un cordón, pero se rompe fácilmente y vuelve a su estado anterior;

**2 Plástico, si se puede formar un cordón, pero al romperse y volver a su estado anterior, no se puede formar nuevamente;

**3 Muy plástico, si se puede formar un cordón que no se rompe fácilmente y cuando se rompe, se puede amasar entre las manos y volver a formarlo varias

8.2 Determinación de la consistencia del suelo húmedo

Ensayo de campo para determinar la consistencia del suelo húmedo

El ensayo se realiza cuando el suelo está húmedo pero no mojado, como, por ejemplo, 24 horas después de una abundante lluvia.

Trate de desmenuzar una pequeña cantidad de suelo húmedo, presionándolo entre el pulgar y el índice o apretándolo en la palma de la mano. Califique la consistencia del suelo húmedo de la manera siguiente:

0 Suelto, si el suelo no tiene coherencia (estructura de grano suelto);

1 Muy friable, si el suelo se desmenuza fácilmente bajo muy ligera presión, pero se une cuando se le comprime nuevamente;

2 Friable, si el suelo se desmenuza fácilmente bajo una presión de ligera a moderada;

**3 Firme ,si el suelo se desmenuza bajo una presión moderada, pero se nota resistencia;

**4 Muy firme , si el suelo se desmenuza bajo fuerte presión, pero apenas es desmenuzable entre el pulgar y el índice;

5 Extremadamente firme, si el suelo se desmenuza solamente bajo una presión muy fuerte, no se puede desmenuzar entre el pulgar y el índice, y se debe romper pedazo a pedazo.

8.3 Determinación de la consistencia del suelo seco

Ensayo de campo para determinar la consistencia del suelo seco

El ensayo se realiza cuando el suelo se ha secado al aire.

Trate de romper una pequeña cantidad de suelo seco, presionándola entre el pulgar y el índice o apretándola en la palma de la mano.

Califique la consistencia del suelo seco de la manera siguiente:

0 Suelto, si el suelo no tiene coherencia (estructura de grano suelto);

1 Blando, si el suelo tiene débil coherencia y friabilidad, se deshace en polvo o granos sueltos bajo muy ligera presión;

2 Ligeramente duro, si el suelo resiste una presión ligera, pero se puede romper fácilmente entre el pulgar y el índice;

3 Duro, si el suelo resiste una presión moderada, apenas se puede romper entre el pulgar y el índice, pero se puede romper en las manos sin dificultad;

4 Muy duro, si el suelo resiste una gran presión, no se puede romper entre el pulgar y el índice, pero se puede romper en las manos con dificultad;

5 Extremadamente duro, si el suelo resiste una presión extrema y no se puede romper en las manos.

8.4 Determinación de la consistencia del suelo utilizando los límites de Atterberg

Como hemos visto en los distintos ensayos para suelos mojado, húmedo y seco en las Secciones 8.1 a 8.3, la consistencia de una muestra de suelo cambia según la cantidad de agua presente. Estos cambios en la consistencia del suelo se pueden medir con exactitud en el laboratorio, utilizando las normas preestablecidas que determinan los límites de Atterberg. Estos límites se pueden utilizar para juzgar la aptitud del suelo para la construcción de diques de estanque y pequeñas presas de tierra.

Para la mejor comprensión del diseño y la construcción de los estanques piscícolas, y su análisis con los técnicos especializados, debe familiarizarse con la terminología relacionada con este proceso, así como con su importancia general.

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 para la acuicultura, el límite líquido y el límite plástico, cuya definición se basa en tres consistencias del suelo:

Consistencia líquida - barro fluido o líquido;
Consistencia plástica - se puede amasar y moldear;
Consistencia semi-sólida - ya no se puede moldear y el volumen disminuye (contracción) a medida que se seca la muestra.

Límites de Atterberg - consistencia del suelo

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 semi-sólida, o, al aumentar su humedad, de la consistencia semi-sólida 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.

Nota: estos límites se pueden determinar en el laboratorio de forma fácil y poco costosa, utilizando muestras alteradas y sin alterar. Proporcionan una información muy útil para la clasificación de los suelos (véase el Capítulo 11). En los Cuadros 12 y 13 se ofrecen ejemplos de los límites de Atterberg.

Los límites líquido y plástico dependen de la cantidad y el tipo de arcilla presentes en el suelo:

Un suelo con un alto contenido de arcilla generalmente posee altos LL y LP;
Las arcillas coloidales poseen un LL y un LP superiores a los de las arcillas no coloidales;
La arena, la grava y la turba no tienen plasticidad su LP = 0;
Los limos presentan plasticidad sólo ocasionalmente, su LP es igual o ligeramente superior a 0.

Ejemplos

Análisis típicos de laboratorio en que se muestra el LL, LP y el IP medios

Algunos valores críticos de los límites de Atterberg para la acuicultura

Para lograr una mejor compactación* al construir un dique de estanque sin núcleo* de arcilla, el límite líquido del material edáfico debe ser igual a 35%.

Para construir el núcleo* de arcilla impermeable de un dique de estanque, se debe utilizar un material edáfico cuyo LL sea inferior al 60% y el LP inferior al 20%.

Determinación sobre el terreno del límite plástico - el método del rollo

Tome una maestra de suelo y déjela secar (A);

Añada un poco de agua a la muestra de suelo y amásela sobre una superficie plana, por ejemplo, una pequeña placa de vidrio. Trate de formar un rollo de 3 mm de espesor y 10 cm de longitud sin romperlo (B);

8.5 Cálculo del índice de plasticidad y su importancia

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.

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 sera cero.

El índice de plasticidad también da una buena indicación de la compresibilidad (véase la Sección 10.3). Mientras mayor sea el IP, mayor será la compresibilidad del suelo. En los Cuadros 12 y 13 se dan ejemplos de valores del índice de plasticidad.

Ejemplos

Plasticidad de diversos suelos arcillosos/limosos

Algunos valores críticos del índice de plasticidad para la acuicultura

Para construir un dique de estanque sin núcleo* de arcilla, el índice de plasticidad del material edáfico debe tener un valor entre 8 y 20%. Para lograr una mejor compactación, el valor del IP debe aproximarse lo más posible a 16% (véase la Sección 10.3).

Para construir el núcleo* de arcilla impermeable de un dique de estanque, se debe emplear un material edáfico cuyo índice de plasticidad sea superior a 30%.

C12

C13

8.6 Gráfico de plasticidad para los suelos de grano fino

Muchas propiedades de los suelos arcillosos y limosos (los suelos cohesivos) como es el caso de su compresibilidad* (reacción al ensayo de sacudimiento y una consistencia próxima al límite plástico) se pueden correlacionar con el límite liquido y el índice de plasticidad.

Analisis

¹ Levantamiento de suelos para la ubicación de una granja piscícola (Majargahi Gaura, India). ² Véase la Sección 11.1.

Análisis:

Predominantemente arenoso con buen porcentaje de limo y poca arcilla;

la clase textural es franco arenoso completo;

los limites de Atterberg muestran que el suelo es bastante plástico y apio para la construcción de estanques.

¹ Levantamiento de suelos para la construcción del criadero de Soraon Pati Hatchery (Uttar Pradesh, India). ² Véase la Sección 11.1.

Análisis:

Predominantemente limosos con un buen porcentaje de arcilla;

Clase textural de franco arcilloso limoso a limoso y arcilloso limoso;

Los límites de Atterberg muestran que el suelo es bastante plástico y apto para la construcción de murallones (buena estabilidad y pocas pérdidas por infiltración).

Esa correlación se ha expresado en el gráfico de plasticidad de Casa grande para los suelos de grano fino y se basa en las consideraciones siguientes:

A medida que aumenta el límite liquido de los suelos, también aumenta su plasticidad y compresibilidad;
Los valores LL = 30% y LL = 50% establecen las diferencias entre los diversos grados de plasticidad de los suelos inorgánicos;
A valores iguales de LL, la fuerza en seco de los suelos inorgánicos por lo general aumenta junto con el índice de plasticidad.

C14

El gráfico de plasticidad para los suelos de grano fino (véase el Cuadro 14) está dividido en seis secciones por la línea A oblicua trazada de manera que IP = 0,73

(LL - 20) y dos lineas verticales trazadas en LL = 30% y LL = 50%.

Cada sección del gráfico corresponde a un grupo de suelos con características mecánicas bien definidas. Las tres secciones por encima de la linea A corresponden a los suelos arcillosos inorgánicos de baja, mediana o alta plasticidad. Las tres secciones que están por debajo de la linea A corresponden a los limosos inorgánicos de compresibilidad diversa, los limosos orgánicos y los arcillosos orgánicos. Estas secciones constituyen la base de un útil sistema de clasificación de suelos (véase el Capítulo 11).

Nota: los suelos con un índice de plasticidad inferior al 10% y un límite líquido inferior al 20% son suelos no cohesivos. Estos aparecen en otra sección del gráfico de plasticidad y en su caso las consideraciones anteriores no proceden.

Cuadro14. Gráfico de plasticidad de los suelos de grano fino