Ascenso capilar en suelos.

Los continuos espacios vacíos del suelo pueden comportarse en conjunto como tubos capilares con secciones transversales diferentes. En contraste con lo que ocurre en los tubos, los vacíos continuos del suelo se comunican entre si en toda dirección, constituyendo un enrejado de vacíos.
En la Figura 4.6 se ha colocado suelo en un cilindro transparente. La parte inferior ha sido protegida para evitar que el suelo salga pero permitir el contacto con el agua, mientras que el extremo superior queda expuesto a la atmósfera. Algún tiempo después de poner en contacto la parte inferior del tubo con el agua, la Figura 4.6a muestra que el agua asciende capilarmente hasta una altura máxima hc. A una altura hcs, la Figura 4.6b muestra que el suelo está completamente saturado, mientras la región de suelo comprendida entre hcs y hc según la Figura 4.6b, está parcialmente saturada de agua. La Figura 4.6c, muestra que el ascenso capilar resulta ser más rápido mientras el grado de saturación disminuya. Hazen (1930) obtuvo una ecuación que permite determinar el máximo ascenso capilar de agua en el suelo, que es:

 
Donde:
hc = Máximo ascenso capilar en el suelo.
e  = Índice de vacíos.
D10 = Tamaño efectivo.
C = Constante que depende de la forma de las partículas.

 
Figura 4.6. Ascenso capilar en el suelo (Terzagui & Peck; Das, 1998).
(a) Columna de suelo en contacto con el agua. (b) Variación del grado e saturación en la columna de suelo. (c) Variación de la velocidad del ascenso capilar en el suelo.

La constante C, puede ser estimada según a la forma y estado de las partículas del suelo con la Tabla 4.1.
 
La Figura 4.7 muestra dos curvas que han sido determinadas experimentalmente de la observación del ascenso capilar en diversos suelos. A la altura hcs, se la llama altura de saturación capilar y puede ser determinada con la Figura 4.7. Para lo cual, debe ingresarse a la Figura con un valor del diámetro efectivo en milímetros, luego de interceptar a la curva deseada, entonces se tendrá una aproximación del ascenso capilar correspondiente al caso.
En un perfil de suelo, el agua ascenderá capilarmente a partir del nivel freático y saturará todos los espacios vacíos hasta una altura hcs con respecto al nivel freático. El máximo ascenso capilar se registrará a una altura hc. Al igual que en los tubos, mientras más pequeñas sean las partículas del suelo, mayor será el ascenso capilar.

 
Figura 4.7. Relación aproximada entre el ascenso capilar y el tipo de suelo (Whitlow, 1994).

La Tabla 4.2, muestra un rango aproximado del ascenso capilar para diversos suelos.

1 comentarios:

bramirezp dijo...

Hola, ¿De qué fuente bibliográfica has obtenido esa fórmula?, gracias por el aporte

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