Metodología, cálculos y resultados con suelo de Tena- Cundinamarca

Análisis físico de suelos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA

OCTUBRE 27

2015

Introducción

Objetivos

Materiales

Metodología, cálculos y resultados con suelo de Tena- Cundinamarca

Permeabilidad

Análisis de resultados generales de diversos suelos.

Conclusiones

Bibliografía

INTRODUCCIÓN

El suelo puede definirse de acuerdo con el glosario de la Sociedad Americana de la Ciencia del Suelo (1984), como el material mineral no consolidado de la superficie de la Tierra, el cual ha estado sometido a la influencia de factores genéticos y ambientales. Está compuesto aproximadamente por 45% de material mineral, 5 % de materia orgánica y 50 % corresponde a poros que albergan agua y aire. La fase líquida del suelo contiene sales y minerales disueltos los cuales son producto de la actividad biológica y química que se lleva a cabo en este medio. Por lo tanto la adecuada proporcionalidad entre estos elementos del suelo favorece el desarrollo y crecimiento de las plantas.

Sin embargo, cabe resaltar que los suelos se clasifican de acuerdo a diversos aspectos, ya que responden a condiciones climáticas, topografía y vegetación. Esto hace que las características físicas y químicas propias de este cuerpo sean variables debido a que se trata de un medio dinámico también afectado por la actividad humana y por el tiempo.

El análisis de las propiedades físicas del suelo se puede llevar a cabo mediante pruebas de campo para determinar color, estructura, textura, drenaje, permeabilidad e infiltración o mediante pruebas de laboratorio para conocer la estabilidad estructural, la consistencia, la resistencia de humedad, densidad aparente y real, y el coeficiente de elongación, sin embargo la textura también se puede determinar por análisis de laboratorio.

Es muy importante conocer y analizar las características de un suelo para saber qué tipo de uso darle, razón por la cual en este informe se analizarán aspectos como la textura, densidad, consistencia, disponibilidad de agua y comportamiento de suelos finos, que tienen algún potencial agrícola especialmente, para ello se llevarán a cabo técnicas de laboratorio y métodos de muestreo. El fin de estos análisis es brindar la información necesaria para tomar decisiones sobre los cultivos que se pueden emplear en este medio y a su vez pronosticar su rendimiento y cuáles son las correcciones que se requieren para alcanzar una mayor eficiencia.

OBJETIVOS

Determinar el contenido de agua o porcentaje de humedad presente en el suelo escogido en este caso del municipio de Tena, Cundinamarca, asimismo obtener una determinación cuantitativa de la distribución de tamaños del suelo y sus fracciones finas, por los métodos de granulometría por tamices y de hidrometría.

Determinar la gravedad específica o densidad real por medio de un picnómetro, además obtener la densidad aparente mediante el método del terrón parafinado.

Determinar el contenido de agua mediante el cual el suelo se comporta como un material plástico, hallar el contenido más bajo de humedad para conocer en qué punto se sigue considerando plástico, y determinar el contenido de humedad mediante el cual no hay una pérdida considerable del volumen del suelo.

Establecer el coeficiente de permeabilidad mediante el método de cabeza constante.

Recopilar y analizar las características físicas de diferentes suelos, a partir de los diferentes resultados obtenidos.

MATERIALES

Humedad en el suelo

Balanza con sensibilidad de 0.1%.

Horno.

Muestra de suelo

Recipientes.

Granulometría por tamizado

Balanza con sensibilidad de 0.1%

Horno.

Muestra de suelo

Recipientes.

Tamices de malla cuadrada: No. 10, No. 20, No. 40, No. 60, No 100, No 200

Granulometría por hidrometría

Aparato agitador.

Balanza con sensibilidad de 0.1%.

Baño de agua o cuarto de temperatura constante.

Cilindro de vidrio para sedimentación.

Cronometro o reloj.

Hidrómetro 151H.

Horno.

Muestra de suelo.

Recipientes.

Tamiz No. 200.

Termómetro de inmersión – con apreciación de 0.5° C.

Varilla de vidrio.

Limite Liquido

Aparato del límite líquido de operación manual.

Balanza con sensibilidad de 0.1 g.

Calibrador.

Espátula.

Horno.

Muestra de suelo.

Ranurador.

3 Recipientes.

Tamiz No. 40.

Agua destilada

Limite Plástico

Balanza con sensibilidad de 0.1 g.

Espátula.

Horno.

Muestra de suelo.

2 Recipientes.

Superficie lisa.

Tamiz No. 40.

Limite de Contracción

Balanza con sensibilidad de 0.1 g.

Espátula.

Horno.

Horno para parafina.

Muestra de suelo.

Recipiente de vidrio.

Recipiente para contracción.

Agua destilada.

Parafina.

Permeabilidad con cabeza constante

Bomba de vacío o aspirador de chorro de agua.

Cinta métrica.

Cronometro.

Muestra de suelo.

Permeámetros.

Piezómetros.

Tanque de cabeza constante.

Termómetro.

Tubos manométricos.

METODOLOGÍA, CÁLCULOS Y RESULTADOS CON SUELO DE TENA-CUNDINAMARCA

Humedad en el suelo

Se toma un recipiente y se determina la masa, luego se toma una muestra representativa del suelo húmedo y se vacía sobre el recipiente, se registra la masa posteriormente se deja secando en el horno a una temperatura de 110°c, luego se retira y se deja al ambiente para pesar el material seco con el recipiente.

El porcentaje de humedad se calcula a través de la siguiente fórmula:

% Humedad=WwWs×100=W2-W1W2-WC×100

Ww = Masa de agua en el suelo, g.

WS= Masa de las partículas sólidas, g.

W1= Masa recipiente y suelo húmedo, g.

W2= Masa recipiente y suelo seco, g.

WC= Masa recipiente, g.

Datos y resultados

Se evaluó un suelo de Tena- Cundinamarca

Masa suelo húmedo + masa recipiente (W1) 56,57

Masa suelo seco + masa recipiente (W2) 51,57

Masa recipiente (Wc) 39,3

Tabla 1. Masa del recipiente, masa del suelo húmedo y seco.

Porcentaje de Humedad = 40,79%

Granulometría por tamizado

Para suelos arcillosos, limosos se toma una muestra de 65 g de suelo, luego se procede a dejar en remojo con agua destilada y hexametafosfato de sodio para que los terrones se ablanden, se deja durante 24 horas, después se procede a lavar sobre el tamiz 200, la muestra que queda se deja secando en el horno para finalmente tamizarlo.

se calcula el retenido sobre cada tamiz con la siguiente fórmula:

% Retenido=Masa retenida corregida en el tamizMasa inicial×100

Se calcula el porcentaje más fino, restando al 100% en forma acumulativa de los porcentajes retenidos en cada tamiz.

%Pasa tamiz=100-% Retenido acumulado

Cálculos

1. Se hallan los valores de análisis de tamizado para la porción retenida en el tamiz de 2mm

2. Cálculo del porcentaje que pasa el tamiz de 2mm (No.10), se divide la masa que pasa de este tamiz por la del suelo originalmente tomado y se multiplica por 100.

3. Se calcula el porcentaje de suelo que pasa el tamiz No. 200

% Pasa 75=

%Pasa 75= Masa total-Masa retenida en el tamiz de 75Masa total

4. Factor de corrección:

PESO SECO INICIAL/ PESO RETENIDO TOTAL

5. Error relativo:

% error= Masa inicial-Masa finalMasa inicial×100

6. Humedad higroscópica: Es la pérdida de masa de una muestra secada al aire y se calcula mediante la siguiente forma:

% humedad higroscópica= W-W1W1×100

W= Masa del suelo seco al aire

W1= Masa del suelo seco en el horno

Datos y resultados

Tabla 2. Resultados tabulados del ensayo granulometría por tamizado.

TAMIZADO PESO SECO INICIAL [g] 29,32

TAMIZ PESO RETENIDO [g] PESO RETENIDO

CORREGIDO [g] % RETENIDO % RETENIDO ACUMULADO % PASA TAMIZ DIAMETRO [mm]

No. 10 0,00 0,00 0,00 0,00 102,02 2,00

No. 20 8,26 13,43 47,83 47,83 54,19 0,85

No. 40 4,71 7,66 27,27 75,10 26,92 0,43

No. 60 1,92 3,12 11,12 86,22 15,80 0,25

No. 100 1,51 2,46 8,74 94,96 7,06 0,15

No. 200 1,51 2,46 6,37 101,33 0,69 0,08

PASA 200 0,12 0,20 0,69 102,02 0,00

Total 18,03 29,32 102,02

Factor de correccion 1,63

Error relativo 38,51%

Análisis Granulométrico por medio del Hidrómetro

La cantidad empleada de muestra para esta análisis

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