Densidad aparente - RRNN2011 en+el+suelo+2.pdf‚ ‚ Debido a atracciƒ³n de...

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  • 1

    PROPIEDADES FISICASPROPIEDADES FISICASDE LOS SUELOS (1)DE LOS SUELOS (1)

    Densidad aparenteDensidad aparenteDensidad aparente

    SmboloSmbolo Db o Db o bb

    Db Db = = masa masa de de suelo secosuelo seco volumen volumen total de total de suelosuelo

    UnidadesUnidades: g cm: g cm-3 -3 o Mg m o Mg m-3-3

  • 2

    Mtodos de medicinMtodos de medicinMtodos de medicin

    Cilindro Excavacin Aspersor de rayos gamma Terrn?

    Mtodo del cilindroMtodo del cilindroMtodo del cilindro

    T

    105Cmsh

    H2O

    mss

    Vsuelo = r2 L

    L

  • 3

    Muestreadorespara cilindro

    MuestreadoresMuestreadorespara cilindropara cilindro

  • 4

    Mtodo de la excavacinMtodo de la excavacinMtodo de la excavacin

    T

    105Cmsh

    H2O

    mss

    Vagua = X mL = Vsuelo

  • 5

    Efecto fragmentosgruesos

    Efecto fragmentosEfecto fragmentosgruesosgruesos

    Volumen Fg (Vf-Vi)

    Masa suelo seco Masa de Fg

    Db =

    Volumen suelo

    Vi = 30 mL Vf = 34 mL

  • 6

    Valores tpicosValoresValores tpicostpicos

    Clase Textural Db (Mgm -3) Arenosa 1,55 Franco arenosa 1,40 Franco arenosa fina 1,30 Franca 1,20 Franco limoso 1,15 Franca arcillosa 1,10 Arcillosa 1,05 Arcillosa agregada 1,00 Panes compactados 1,7-1,8

    ARENA

    ARCILLA

    Db

    (Mg

    m-3

    )

    W %

  • 7

    Densidad realDensidad Densidad realreal

    Smbolo DpSmbolo Dp or or pp

    DpDp = = masa masa de de partculaspartculas volumen volumen de de partculaspartculas

    UnidadesUnidades: g cm: g cm-3 -3 o Mg m o Mg m-3-3

    Densidad de partculas en s mismo (particle density)

    No toma en consideracin el espacio poroso

    Densidad realDensidad realDensidad real

    Aumenta el valor promedio sealado:

    xidos de hierro Dp >4 Mg m-3minerales ferromagnesianos Dp= 2,9 - 3,5 Mg m-3

    Disminuye el valor promedio sealado:

    materia orgnica Dp 1,4 Mg m-3

    Mtodo de medicin: PicnmetroMtodo de medicin: Picnmetro

  • 8

    Utilidad de la densidadUtilidad de la densidadUtilidad de la densidad

    Db y Dr permiten calcular laDb y Dr permiten calcular laporosidad de un sueloporosidad de un suelo

    Db permite determinar:Db permite determinar: la masa de un horizonte de suelola masa de un horizonte de suelo convertir contenidos de agua en los convertir contenidos de agua en lossuelossuelos

    Porosidad (S)Porosidad Porosidad (S)(S)

    Expresada como unExpresada como un % %

    DbDbS = (1- -------) x 100S = (1- -------) x 100

    DpDp

    Tambin llamadoTambin llamado espacio porosoespacio poroso

  • 9

    Valores tpicosValoresValores tpicostpicosClase Textural Db S (Mgm-3) (%)Arenosa 1,55 42Franco arenosa 1,40 48Franco arenosa fina 1,30 51Franca 1,20 55Franco limoso 1,15 56Franca arcillosa 1,10 59Arcillosa 1,05 60Arcillosa agregada 1,00 62Panes compactados 1,7-1,8 32-36Suelos Orgnicos 0,15-0,30Suelos volcnicos

  • 10

    Contenido de agua del suelo(humedad)

    Contenido de agua del sueloContenido de agua del suelo(humedad)(humedad)

    =W (Db/Dagua) W= (Dagua/Db)

    Contenido de aguaContenido de aguaContenido de agua

    T

    105Cmsh

    H2O

    mss

    1. Mtodo gravimtrico

    Msh MssMsh- Mss = Magua

    Magua

    W = x 100

    Mss

  • 11

    Contenido de aguaContenido de aguaContenido de agua2. Otros mtodos indirectos

    Bloques

    Tensimetros

    Tcnicas nucleares

    Cpsula decermicaporosa

    Vacumetro

    Reservorio

    Vstago

    Tensimetros

  • 12

    Bloques de yesoBloques de yeso

    R ()

    neutrones

    aspesor

    Tubo deacceso

    sonda

    suelo

    cable

    Zona de races

  • 13

    sonda

    fuente

    neutrn rpido

    Detector(contador)

    neutrn lento

    EFECTIVIDAD DE ELEMENTOSEFECTIVIDAD DE ELEMENTOSA LA TERMALIZACIONA LA TERMALIZACION

    N DE COLISIONESELEMENTO

    HCNOMgAlSiFe

    18115134152227251262514

  • 14

    ...

    %W1 %W2 %W3 %W4 %W12 %W13 %W14 %W15

    %1 %2 %3 %4 %12 %13 %14 %15

    Db Db...

    Razn de Cuentas (CR)= = cuentas en coraza de Pb/cuentas en muestras

    CR1 CR2 CR3 CR4 CR12 CR13 CR14 CR15...

    Calibracin tpicaCalibracin tpica0.8

    0.1

    0.2

    0.3

    0.4

    0.5

    0.6

    0.7

    3.0

    0.0

    0.0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5

    = 0.205 CR - 0.029

    Razn de Cuentas (CR)

    (m

    3 / m

    3 )

  • 15

    Cantidad de aguaalmacenada por el suelo

    CantidadCantidad de de aguaaguaalmacenadaalmacenada porpor elel suelosuelo

    Textura Estructura Profundidad Capas limitantes M.O

    Textura Estructura Profundidad Capas limitantes M.O

    Entradas de agua (lluvias, riego, capilaridad)

    Textura y retencin de aguaTextura y retencin de aguaTextura y retencin de aguaArena Limo Arcilla

    Macroporos

    Mesoporos

    Microporos

    PercolacinLavado

  • 16

    Efecto de la textura en la retencinEfecto Efecto de la de la texturatextura en la en la retencinretencin

    Suelo arcilloso

    Suelo arenoso

    Ret

    enci

    n

    Contenido de agua (%)

    Estructura y retencin de aguaEstructura y retencin de aguaEstructura y retencin de aguaGRANO SIMPLE BLOQUES LAMINAR

    FLUJO RAPIDO FLUJO MODERADO FLUJO LENTO

    GRANULAR PRISMATICA MASIVA o MACIZA

    FLUJO RAPIDO FLUJO MODERADO FLUJO LENTO

  • 17

    Efecto de la estructuraEfecto de la estructura

    Ret

    enci

    n

    Contenido de agua (%)

    Suelo compactado

    Suelo agregado

    Efecto tipo y profundidad desuelos

    Efecto tipo y profundidad desuelos

    SueloFrancodelgado

    Suelo Francoprofundo

    Suelo Arcillosoprofundo

    MESES

    Agu

    a al

    mac

    enad

    a en

    zona

    de

    rac

    es (m

    m)

  • 18

    Tipos de agua en suelosTipos Tipos de de agua agua en en suelossuelos Gravitacional :

    Capilaridad:

    Higroscpica:

    Gravitacional :

    Capilaridad:

    Higroscpica:

    HigroscpicaHigroscpica CapilaridadCapilaridad GravitacionalGravitacional

    SlidaSlida No disponible No disponible DisponibleDisponible SuperfluaSuperflua

  • 19

    Estado energtico del aguaEstadoEstado energticoenergtico deldel aguaagua

    Formas de energa:potencial

    cinticaelctrica

    retencin por el suelo,

    movimiento en el suelo,

    absorcin por las plantas,

    translocacin en las plantas

    prdidas a la atmsfera

    FENOMENOSENERGETICOSRELACIONADOS

    Se habla entonces simplementede ENERGA LIBRE para

    caracterizar el estado energtico

    ENERGA LIBRE = Todas las energa posibles para realizar trabajo

    El nivel de energa libre de unasustancia es una medida general a

    que esta sustancia cambie

  • 20

    TODA SUSTANCIA TIENDE A MOVERSE O ACAMBIAR DE UN ESTADO DE:

    MayorEnergalibre

    MenorEnergalibre

    Ms importante que los niveles deEnerga libre son:

    LASDIFERENCIASDE ENERGIA

    LIBRE DE UNACONDICION A

    OTRA

  • 21

    Potencial del agua del sueloPotencial del agua del sueloPotencial del agua del suelo

    Tipos de potencialTipos Tipos de de potencialpotencial

    Presin:

    Osmtico:

    Mtrico: (-)

    Gravitacional: Debido a la posicin (+) o (-)

    Presin:

    Osmtico:

    Mtrico: (-)

    Gravitacional: Debido a la posicin (+) o (-)

    Debido a solutos (sales) () z. ridas

    Clave en suelos saturados (+)

    Debido a atraccin de la superficie departculas. Clave en suelos insaturados

  • 22

    Unidades de expresin:

    1

    1

    14,7

    760

    1.033

    100

    atmsfera

    bar

    lb pg-2 (psi)

    mm de Hg

    cm de H2O

    kPa

    1.500 kPa = 15 veces la presin atmosfrica1.500 kPa = 15 veces la presin atmosfrica

    HigroscpicaHigroscpica CapilaridadCapilaridad GravitacionalGravitacional

    Slida No disponible Disponible Superflua

    (kPa) - 3.100 -1.000a -2.000 -10 a-50 0

    Punto demarchitez

    permanente

    Capacidadde

    campoSaturacin

    Coeficientehigroscpico

  • 23

    SueloSuelo100 g100 g

    SueloSuelo100 g100 g

    SueloSuelo100 g100 g

    SueloSuelo100 g100 g

    AguaAgua40 mL40 mL

    AguaAgua20 mL20 mL

    AguaAgua10 mL10 mL

    88 mL mL

    SOLIDO ESPACIO POROSO SUELO

    Saturado

    A cdc

    A pmp

    Capacidad de campo

    Punto de marchitez

    permanente

    Franca ArcillosaArenosa

    W%Agua

    aprovechable

  • 24

    retencin por el suelo,

    movimiento en el suelo,

    absorcin por las plantas,

    translocacin en las plantas

    prdidas a la atmsfera

    mayor menor

  • 25

    Entrada de Presin

    Cermica porosa

    ManuelManuelCasanovaCasanova

    Equipos de presin

    Plato: 0 - 3.000 Kpa

    Olla: 0 - 100 Kpa

  • 26

    ()Presin negativa Tensin Potencial(kPa)

    Con

    teni

    do d

    e ag

    uaW

    (%)

    CURVA CARACTERISTICA DE AGUA DEL SUELOCURVA CARACTERISTICA DE AGUA DEL SUELO

    ()

    ARCILLOSA FRANCA ARENOSA

    ()Pre