Caracterización de Suelos: Métodos de Laboratorio

Este documento describe varios procedimientos de laboratorio para determinar propiedades físicas clave del suelo, incluyendo textura, porosidad y límites de Atterberg.

Determinación de la Textura del Suelo (Método de Sedimentación de Partículas)

Se pesan 50 gramos de suelo y se transfieren a la copa de un agitador eléctrico.

Agregue agua destilada más o menos hasta la mitad de dicha copa, añada 10 cc del dispersante (hexametafosfato de sodio + carbonato de sodio).

Si el suelo posee un alto contenido de materia orgánica, añada unas gotas de agua oxigenada, deje en reposo durante 1 a 2 horas, someta a agitación entre 5 a 10 minutos.

Transfiera el contenido de la copa a un cilindro graduado de 1000 cc (se lavó cuidadosamente la copa evitando que queden restos de material y enrase a 1000 cc con agua destilada).

Lecturas

Una vez enrasado el cilindro, agite la suspensión con el agitador metálico durante 1 minuto, coloque el cilindro sobre el mesón y déjelo en reposo (hora cero). Inmediata y cuidadosamente, introduzca el densímetro dentro del cilindro (aproximadamente a los 20 segundos).

Lectura a los 40 segundos (a partir de la hora cero): Esta primera lectura corresponde a (limo + arcilla) en suspensión. Una vez hecha la lectura, saque el densímetro cuidadosamente y tome la temperatura de la suspensión (haga las correcciones necesarias).

Lectura a las 2 horas (a partir de la hora cero): Siga los mismos pasos que cuando hizo la primera lectura.

Determinación de la Macro y Microporosidad (Método del Plato de Tensión)

Con las muestras sometidas a saturación en la práctica de manejo de la muestra de suelo, proceda a determinar la porosidad del suelo. Para ello, una vez que hayan drenado todos los poros mayores a 30 µm de diámetro, pese la muestra del suelo y anote como P100cm.

Coloque las muestras en una estufa a 105 ºC hasta peso constante, lo cual se logra aproximadamente a las 24 horas, según la textura del suelo.

Pese las muestras de suelo y anote como Pseco. Pese el cilindro, las gomas y el liencillo de cada muestra y anote en el cuaderno correspondiente.

Determinación del Límite Líquido (Método de Casagrande)

1. Pese aproximadamente 130 gramos de suelo seco al aire y colóquelo en un recipiente adecuado.
2. Añada agua destilada, hasta obtener una consistencia homogénea y plástica en el suelo.
3. Coloque una porción del suelo anterior en la copa del equipo de Casagrande (previamente debe haber calibrado el equipo para que tenga una caída de aproximadamente 1 cm).
4. Con una espátula, proceda a nivelar la superficie del suelo colocado en la copa de Casagrande, cuidando que la altura del mismo con el fondo de la copa no sea mayor de 1 cm en el punto de mayor espesor.
5. Logrado lo anterior, haga un corte, con el ranurador trapezoidal, en el centro de la muestra del suelo pasándola suavemente hasta obtener una ranura en el fondo de la muestra de aproximadamente 1 mm de espesor.
6. De seguidas, dele vuelta a la manivela del equipo de Casagrande a un ritmo de dos vueltas por segundo hasta que los bordes de la ranura se junten de nuevo a una distancia de 1.23 cm.
7. Anote el número de golpes o impactos con el cual se logró cerrar la ranura, y tome una pequeña porción del suelo para determinar el contenido de humedad a peso seco de la muestra del suelo objeto de estudio.
8. Repita este procedimiento hasta lograr cerrar la ranura en cuestión con 15, 30 y 45 golpes. (Evite que quede aire o espacios huecos en la muestra, dado que ello afecta los valores correctos).
9. Obtenidos los datos de humedad correspondientes a las pruebas anteriores, en un papel semilogarítmico, proceda a elaborar un gráfico, colocando en el eje X el número de golpes obtenidos para cada prueba y en el eje Y el contenido de humedad correspondiente a los golpes logrados.
10. Logrado el gráfico, ubique en el eje X 25 golpes, intercepte la recta y ubique en el eje Y el contenido de humedad correspondiente a ese punto, el cual representa el límite líquido o superior de plasticidad.

Determinación del Límite Plástico (Límite Inferior)

1. Pese una porción de suelo de aproximadamente 30 gramos.
2. Con la mitad de esta, prepare una masa de suelo homogénea la cual se manipula uniformemente bajo los dedos sobre una superficie lisa (lámina de vidrio) hasta formar un bastoncito o hilo delgado del suelo de aproximadamente 3 mm de diámetro sin que se fragmente o desmenuce.
3. Logrado lo anterior, fracciónelo en varias partes y únalo para formar de nuevo la masa homogénea de suelo. Repita el procedimiento anterior hasta que el hilo o bastoncito se desmenuce bajo la presión de los dedos (se recomienda mantener un ritmo de movimiento de los dedos que debe fluctuar entre 80 y 90 vueltas por minuto).
4. Tome el material de suelo fraccionado, colóquelo en un recipiente de aluminio previamente pesado, obtenga peso de suelo húmedo antes de colocarlo en estufa (105 ºC) hasta peso constante por aproximadamente 24 horas, dependiendo de la textura del suelo analizado. Obtenga el peso del suelo seco y proceda a determinar el contenido de humedad.
5. Repita esta prueba por tres veces.
6. Los valores de contenido de humedad así obtenidos se promedian, teniendo el cuidado de que la diferencia entre ellos no sea mayor de un 2%. De ser así, repita el procedimiento hasta lograrlo.
7. El límite plástico estará representado por el contenido de humedad en el suelo, en el cual este no puede deformarse sin que se desmenuce, es decir, que bajo esta condición el suelo es friable.