Cohesión

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) Cohesión . Se define como la atracción relativa entre partículas similares la que da tenacidad y dureza a un suelo haciéndolo resistente a su separación. Las partículas minerales con carga de distinto signo, se atraen entre si con tenacidad proporcional a dichas cargas a sus masas. Esta propiedad física de atracción, es de importancia en la dinámica del suelo por que origina la tenacidad como forma de resistencia a la separación de sus elementos o a la penetración de las herramientas de corte. La capacidad de resistencia del suelo al corte, se modifica según sus características, el grado de humedad y la consolidación. Fundamentalmente el contenido de humedad hace que el suelo pase por diferentes estados: duro o consolidado, friable o desmenuzable, plástico y líquido. Las zonas de separación corresponden a los límites de retracción que se usan para valorar el comportamiento del suelo. Utilizando estos límites y estudiando la variación de la cohesión de las partículas de suelo, a medida que aumenta el contenido de humedad puede cuantificarse el estado óptimo para realizar una labor ( Figura 3 ). La cohesión entre las partículas del suelo se debe a dos fenómenos que predominan en distinto grado según el contenido de humedad. En el suelo seco se establece una atracción eléctrica entre las partículas, formando lo que se denomina cohesión molecular. A medida que las partículas se humedecen, el agua en forma de película, tiende a separar a las partículas vecinas. En aumentos mayores de humedad se establecen nuevas atracciones, ahora debidas a la tensión superficial de las partículas mojadas por el agua. Esta nueva atracción entre los componentes del suelo crece con la humedad hasta un máximo, a partir del cual el suelo tiende a convertirse en líquido, desapareciendo las fuerzas de cohesión. Para diferenciarla de la

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) Cohesin. Se define como la atraccin relativa entre partculas similares la que da tenacidad y dureza a un suelo hacindolo resistente a su separacin. Las partculas minerales con carga de distinto signo, se atraen entre si con tenacidad proporcional a dichas cargas a sus masas. Esta propiedad fsica de atraccin, es de importancia en la dinmica del suelo por que origina la tenacidad como forma de resistencia a la separacin de sus elementos o a la penetracin de las herramientas de corte.La capacidad de resistencia del suelo al corte, se modifica segn sus caractersticas, el grado de humedad y la consolidacin. Fundamentalmente el contenido de humedad hace que el suelo pase por diferentes estados: duro o consolidado, friable o desmenuzable, plstico y lquido. Las zonas de separacin corresponden a los lmites de retraccin que se usan para valorar el comportamiento del suelo. Utilizando estos lmites y estudiando la variacin de la cohesin de las partculas de suelo, a medida que aumenta el contenido de humedad puede cuantificarse el estado ptimo para realizar una labor ( Figura 3 ).

La cohesin entre las partculas del suelo se debe a dos fenmenos que predominan en distinto grado segn el contenido de humedad. En el suelo seco se establece una atraccin elctrica entre las partculas, formando lo que se denomina cohesin molecular. A medida que las partculas se humedecen, el agua en forma de pelcula, tiende a separar a las partculas vecinas.En aumentos mayores de humedad se establecen nuevas atracciones, ahora debidas a la tensin superficial de las partculas mojadas por el agua. Esta nueva atraccin entre los componentes del suelo crece con la humedad hasta un mximo, a partir del cual el suelo tiende a convertirse en lquido, desapareciendo las fuerzas de cohesin. Para diferenciarla de la cohesin molecular, a esta forma de atraccin de las partculas, se le da el nombre de cohesin superficial o adherencia entre las partculas.

La suma de la cohesin molecular y la cohesin superficial es la resistencia que deben vencer las labores que tienen como objetivo el trabajo del suelo. De aqu que los esfuerzos que tendrn que vencer las herramientas sern muy variables segn el grado de humedad con el cual podamos trabajar.http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias_agronomicas/villar04/parte02/02.htmlcohesion,.- en suelos mojados es la atraccin que existe entre las molculas de la fase liquida que estn como puentes entre partculas adyacentes.http://edafologia.fcien.edu.uy/archivos/Practico%205.pdfLa cohesin del terreno es la cualidad por la cual las partculas del terreno se mantienen unidas en virtud de fuerzas internas, que dependen, entre otras cosas del nmero de puntos de contacto que cada partcula tiene con sus vecinas. En consecuencia, la cohesin es mayor cuanto ms finas son las partculas del terreno.ndice[ocultar] 1 Cohesin y adhesin 1.1 Cuantifiacin de la cohesin 2 Referencia 2.1 Bibliografa 3 Vase tambin

[editar] Cohesin y adhesinEn el anlisis de las causas determinantes de la plasticidad es indispensable establecer la diferencia entre cohesin y adhesin. La adhesin es causada por la atraccin de la fase lquida sobre la superficie slida. La cohesin en un terreno hmedo es provocada por las molculas de la fase lquida que acta como puente o membrana entre las partculas vecinas. Tanto la cohesin como la adhesin son influenciadas por el contenido de coloides inorgnicos, resultando de esta forma correlacionada con la plasticidad.[editar] Cuantifiacin de la cohesinLa fuerza cohesiva del agua entre dos partculas de terreno vecinas puede ser expresada, segn Nichols,[1] por la siguiente frmula emprica:

Donde:: cohesin, expresada en fuerza por unidad de superficie.: constante determinada experimentalmente.: radio de la partcula.: tensin superficial del lquido.= ngulo de contacto entre el lquido y la partcula.: distancia entre las partculasLa fuerza cohesiva en un terreno es, segn Nichols, inversamente proporcional al porcentaje humedad de este. Como ejemplo se muestran algunos resultados prcticos obtenidos por Nichols con terrenos preparados.Terreno% de humedadCohesin (F) expresadoen gr/pulgada2

Arena 2/3, Arcilla 1/310.9017.23

-12.9015.00

Arena 1/3, Arcilla 2/312.7326.40

-13.1022.50

Arcilla13.5556.00

-17.5019.00

POSIBLES MECANISMOS DE UNIN DE LAS PARTCULAS DEL SUELO PARA FORMAR AGREGADOSUNIONES SILICATO SILICATOCara - cara: Puentes cannicos:Cara----Mn+---CaraBorde - cara: Lugares positivos del borde con negativos de la caraBorde Al-OH2+----CaraUNIONES CUARZO-(COLOIDES ORGNICOS E INORGNICOS)-CUARZOEnlaces entre superficies de cuarzo de silicatos alumnicos hidratados y grupos activos de otros constituyentes del agregado.Granos de cuarzo contenidos en una matriz de limo y silicato estabilizado principalmente por:-Partculas de silicato orientadas-Silicatos, sesquixidos, o complejos cidos hmicos -Sesquixidos deshidratados irreversiblemente-Compuestos hmicos deshidratados irreversiblemente.-Microagregados de tamao limo estabilizados por humatos de hierro.-Coloides orgnicos y silicatos unidos por los mecanismos citados en A y B.UNIONES SILICATO - POLMEROS ORGNICOS - SILICATOBorde - polmero orgnico- Intercambio aninico entre carga positiva del borde con carboxilo del polmero- Puente de hidrgeno entre hidroxilo del borde y carbonilo o amda del polmero Puente catinico entre carga negativa de borde y carboxlo de polmero Borde-0----Mn+----OOC-R-COO----- Atracciones de van der Waals entre borde y polmeroUNIONES SILICATO - POLMEROS ORGNICOS - SILICATOCara - polmero orgnico: -Puente de hidrgeno entre hidroxilo del polmero u oxgenos de las caras internas o externas del silicato.Cara Si-O-----HO-R-OH---- -Puente catinico entre cara externa y carboxilo y otro grupo polarizable del polmeroCara externa----Mn+----OOC-R-COO---- -Atracciones de van der Waals entre cara y polmeroClasificacin de las Partculas Minerales del Suelo por Tamao

el tamao de las partculas del suelo vara enormemente, entre muchos rdenes de magnitud. En este post os expondremos dos clasificaciones. En mi modesta opinin, se trata de un tema que ha sido relegado a un segundo plano en la literatura edafolgica. No obstante, las dimensiones de los clastos que sobrepasan el tamao de la tierra fina, merece una especial atencin, por cuanto influye enormemente tanto en la gnesis de los suelos, su ecologa y capacidad de uso. Finalmente, sealemos que una partcula no corresponde necesariamente con un mineral concreto (aunque as suele suceder con las de menor tamao), sino que puede albergar varios distintos en su seno, cementados por otras de menos tamao (generalmente de tipo coloidal). Comencemos pues por la propuesta de Krumbein, segn Wikipedia, si bien la traduccin es ma. Los tamaos de grano son dados en milmetros, con la excepcin de los ms finos que lo son en micras.

> 256 mmBloque o bolo

64256 mmcanto

1632 mmGrava gruesa

816 mmGrava media

48 mmGrava fina

24 mmGrava muy fina

12 mmArena muy gruesa

0.51 mmCoarse sandArena gruesa

0.250.5 mmMedium sandArena Media

125250 mFine sandArena Fina

62.5125 mVery fine sandArena muy fina

3.962.5 mSiltMudLimo

< 3.9 mClayMudArcilla

< 1 mColloidMudColoide

Principales tipos de suelosDe acuerdo con el origen de sus elementos, los suelos se dividen en dos amplios grupos; suelos cuyo origen se debe a la descomposicin fsica o qumica de las rocas, o sea de los suelos inorgnicos, y los suelos cuyo origen es principalmente orgnico.Si en los suelos inorgnicos el producto del intemperismo de las rocas permanece en el sitio donde se form, da origen a un suelo residual; en caso contrario, forma un suelo transportado, cualquiera que haya sido el agente transportador (por gravedad: talud; por agua: aluviales o lacustres; por viento: elicos; por glaciares: Depsitos glaciares).En cuanto a los suelos orgnicos, ellos se forman casi siempre in situ. Muchas veces la cantidad de materia orgnicas, ya sea en forma de humus o de materia no descompuesta o en estado de descomposicin, es tan alta con relacin a la cantidad de suelo inorgnicos que las propiedades que pudiera derivar de la porcin mineral quedan eliminadas. Esto es muy comn en las zonas pantanosas en las cuales los restos de vegetacin acutica llegan a formar verdaderos depsitos de gran espesor, conocidos con el nombre genrico de turbas. Se caracterizan por su color negro o caf oscuro por su poco peso cuando estn secos y su gran compresibilidad y porosidad. La turba es el primer paso de la conversin de la materia vegetal en carbn.A continuacin se describen los suelos ms comunes con los nombres generalmente utilizados por el profesional, para su identificacin.4.1 GravasLas gravas son acumulaciones sueltas de fragmentos de rocas y que tienen mas de dos milmetros de dimetro. Dado el origen, cuando son acarreadas por las aguas las gravas sufren desgaste en sus aristas y son, por lo tanto, redondeadas. Como material suelto suele encontrrsele en los lechos, en los mrgenes y en los conos de deyeccin de los ros, tambin en muchas depresiones de terrenos rellenadas por el acarreo de los ros y en muchos otros lugares a los cuales las gravas han sido retransportadas. Las gravas ocupan grandes extensiones, pero casi siempre se encuentran con mayor o menor proporcin de cantos rodados, arenas, limos y arcillas. Sus partculas varan desde 7.62 cm (3") hasta 2.0 mm.La forma de las partculas de las gravas y su relativa frescura mineralgica dependen de la historia de su formacin, encontrndose variaciones desde elementos rodados a los polidricos.4.2 ArenasLa arena es el nombre que se le da a los materiales de granos finos procedentes de la denudacin de las rocas o de su trituracin artificial, y cuyas partculas varan entre 2 mm y 0.05 mm de dimetro.El origen y la existencia de las arenas es anloga a la de las gravas: las dos suelen encontrarse juntas en el mismo depsito. La arena de ro contiene muy a menudo proporciones relativamente grandes de grava y arcilla. Las arenas estando limpias no se contraen al secarse, no son plsticas, son mucho menos compresibles que la arcilla y si se aplica una carga en su superficie, se comprimen casi de manera instantnea.4.3 LimosLos limos son suelos de granos finos con poca o ninguna plasticidad, pudiendo ser limo inorgnico como el producido en canteras, o limo orgnico como el que suele encontrarse en los ros, siendo en este ltimo caso de caractersticas plsticas. El dimetro de las partculas de los limos esta comprendido entre 0.05 mm y 0.005 mm. Los limos sueltos y saturados son completamente inadecuados para soportar cargas por medio de zapatas. Su color vara desde gris claro a muy oscuro. La permeabilidad de los limos orgnicos es muy baja y su compresibilidad muy alta. Los limos, de no encontrarse en estado denso, a menudo son considerados como suelos pobres para cimentar.4.4 ArcillasSe da el nombre de arcilla a las partculas slidas con dimetro menor de 0.005 mm y cuya masa tiene la propiedad de volverse plstica al ser mezclada con agua. Qumicamente es un silicato de almina hidratado, aunque en pocas ocasiones contiene tambin silicatos de hierro o de magnesio hidratados. La estructura de estos minerales es, generalmente, cristalina y complicada y sus tomos estn dispuestos en forma laminar. De hecho se puede decir que hay dos tipos clsicos de tales lminas: uno de ellos del tipo siliceo y el otro del tipo alumnico.El tipo silice se encuentra formada por un tomo de silice rodeado de cuatro tomos de oxigeno. La unin entre partculas se lleva a cabo mediante un mismo tomo de oxigeno. Algunas entidades consideran como arcillas a las partculas menores a 0.002 mm.El tipo alumnico esta formada por un tomo de aluminio rodeado de seis tomos de oxigeno y de oxigeno e hidrogeno.4.5 CalicheEl trmino caliche se aplica a ciertos estratos de suelo cuyos granos se encuentran cementados por carbonatos calcreos. Parece ser que para la formacin de los caliches es necesario un clima semirido. La marga es una arcilla con carbonato de calcio, ms homognea que el caliche y generalmente muy compacta y de color verdoso.4.6 LoessLos loess son sedimentos elicos uniformes y cohesivos. Esa cohesin que poseen es debida a un cementante del tipo calcreo y cuyo color es generalmente castao claro. El dimetro de las partculas de los loess esta comprendido entre 0.01 mm y 0.05 mm. Los loess se distinguen porque presentan agujeros verticales que han sido dejados por races extinguidas. Los loess modificados son aquellos que han perdido sus caractersticas debido a procesos geolgicos secundarios, tales como inmersin temporaria, erosin y formacin de nuevos depsitos. Los loess son colapsables, aunque disminuye dicha tendencia al incrementrsele su peso volumtrico.4.7 DiatomitaLas diatomitas o tierras diatomaceas son depsitos de polvo silcico, generalmente de color blanco, compuesto total o parcialmente por residuos de diatomeas. Las diatomeas son algas unicelulares microscpicas de origen marino o de agua dulce, presentando las paredes de sus clulas caractersticas silcicas.5.8 GumboEs un suelo arcilloso fino, generalmente libre de arena y que parece cera a la vista; es pegajoso, muy plstico y esponjoso. Es un material difcil de trabajar.4.9 TeapeteEs un material pulvurento, de color caf compuesto de arcilla, limo y arena en proporciones variables, con un cementante que puede ser la misma arcilla o el carbonato de calcio. La mayora de las veces el origen deriva de la descomposicin y alteracin, por intemperismo, de cenizas volcnicas baslticas. Tambin suelen encontrarse lentes de piedra pmez dentro del teapete.4.10. Suelos cohesivos y no cohesivosUna caracterstica que hace muy distintivos a diferentes tipos de suelos es la cohesin. Debido a ella los suelos se clasifican en "cohesivos" y " no cohesivos". Los suelos cohesivos poseen la propiedad de la atraccin intermolecular, como las arcillas. Los suelos no cohesivos son los formados por partculas de roca sin ninguna cementacin, como la arena y la grava.

http://www3.ucn.cl/FacultadesInstitutos/laboratorio/tiposM2.htmLas partculas del suelo se clasifican por tamao. El tamao de las partculas del suelo le da textura al mismo y determina la cantidad de aire y humedad que tiene. Los diferentes tamaos de las partculas tambin pueden contener diferentes cantidades de nutrientes en el suelo. La capacidad de las diferentes texturas del suelo para absorber y drenar el agua tambin est determinada por el tamao de las mismas.Arcilla

tilled field image by Niki from Fotolia.comLas partculas de arcilla miden menos de 0.002 mm. La arcilla es el tipo ms pequeo de las partculas del suelo. Se siente pegajosa cuando est hmeda, absorbe bien el agua y tambin es rica en nutrientes. El suelo que est lleno de partculas de arcilla no drena el agua bien y obstruye el flujo de aire.Cieno

tilled field image by Niki from Fotolia.comLas partculas de cieno miden de 0.06 mm a 0.002 mm. Son ms grandes que las partculas de arcilla, pero ms pequeas que las partculas de arena. El cieno tiene una textura suave y forma una costra cuando se moja. Esta costra hace difcil que el agua y el aire lleguen al suelo.Arena

tilled field image by Niki from Fotolia.comLas partculas de arena miden de 2.0 mm a 0.06 mm. La arena es el tipo de partcula ms grande del suelo y debido a su tamao permite un drenaje rpido y mucho flujo de aire. Los nutrientes se pueden agotar rpidamente de las partculas de arena. La arena puede sentirse granular o gruesa.http://www.ehowenespanol.com/tres-tipos-particulas-del-suelo-ordenadas-menor-mayor-lista_43586/

1. PARTCULAS MINERALES: de composicin y tamaos muy variados.1. Materiales gruesos (gravas y piedras) x > 2 mm1. Arenas 2 mm > x >0,02 mm1. Limos 0,02 mm > x > 0,002 mm1. Arcillas x > 0,002 mmLos materiales gruesos, las arenas y los limos son fragmentos de minerales sin alterar que constituyen el soporte inerte del suelo.Las arcillas, procedentes de minerales alterados, son partculas coloidales que, junto con el humus desempean un papel fundamental en la actividad del suelo:1. Dejan entre si poros que permiten retener mayor cantidad de agua.1. Tensin Superficial1. Las fuerzas cohesivas entre las molculas de un lquido, son las responsables del fenmeno conocido como tensin superficial. Las molculas de la superficie no tienen otras iguales sobre todos sus lados, y por lo tanto se cohesionan mas fuertemente, con aquellas asociadas directamente en la superficie. Esto forma una pelcula de superficie, que hace mas dificil mover un objeto a traves de la superficie, que cuando est completamente sumergido. 1. La tensin superficial, se mide normalmente en dinas/cm., la fuerza que se requiere (en dinas) para romper una pelcula de 1 cm. de longitud. Se puede establecer de forma equivalente la energa superficial en ergios por centmetro cuadrado. El agua a 20C tiene una tensin superficial de 72.8 dinas/cm comparada con 22.3 para el alcohol etlico y 465 para el mercurio.1. http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbasees/surten.html1. TENSIN SUPERFICIAL:1. Las molculas de un lquido se atraen entre s, de ah que el lquido est "cohesionado". Cuando hay una superficie, las molculas que estn justo debajo de la superficie sienten fuerzas hacia los lados, horizontalmente, y hacia abajo, pero no hacia arriba, porque no hay molculas encima de la superficie. El resultado es que las molculas que se encuentran en la superficie son atradas hacia el interior de ste. Para algunos efectos, esta pelcula de molculas superficiales se comporta en forma similar a una membrana elstica tirante (la goma de un globo, por ejemplo). De este modo, es la tensin superficial la que cierra una gota y es capaz de sostenerla contra la gravedad mientras cuelga desde un gotario. Ella explica tambin la formacin de burbujas.1. La tensin superficial se define en general como la fuerza que hace la superficie (la "goma" que se menciona antes") dividida por la longitud del borde de esa superficie (OJO: no es fuerza dividida por el rea de la superficie, sino dividida por la longitud del permetro de esa superficie). Por ejemplo,1. 1. donde F es la fuerza que debe hacerse para "sujetar" una superficie de ancho l. El factor 2 en la ecuacin se debe a que una superficie tiene dos "reas" (una por cada lado de la superficie), por lo que la tensin superficial acta doblemente.1. TEMA 2. TENSIN SUPERFICIAL1. 1.- Por qu las gotas de agua no son cuadradas o triangulares, sino que tienden a ser1. esfrica?1. Se define el coeficiente de tensin superficial (s) como la fuerza que la tensin superficial de un lquido ejerce sobre la parte del objeto en contacto con la superficie del mismo, resultado de la atraccin de las molculas, refirindola a la unidad de longitud del contorno (o permetro).1. s = DF/L1. En el agua, al igual que ocurre en todos los lquidos, las molculas establecen interacciones atractivas que las mantienen cohesionadas. En el interior, una molcula de agua est rodeada de otras de su misma especie. Como se ilustra1. en la figura 1, las interacciones se distribuyen en todas las direcciones sin existir ninguna privilegiada. Sin embargo en la interfase que limita la gota y la separa del aire, la situacin es diferente. Una molcula de agua que ocupe cualquier posicin de esta superficie, no tiene a otras sobre ella, lo que significa que no est sometida a interacciones con otras molculas de agua, ms all de la interfase.1. En consecuencia se da una asimetra en la distribucin de interacciones y la aparicin de una1. fuerza resultante neta que apunta hacia el interior de la gota.1. Debido a la tensin superficial y a la aparicion de esta fuerza hacia el interior, las gotitas pequeas de un lquido tienden a adquirir forma esfrica. Cuando se forma la gota, la tensin superficial tiende a comprimirla reduciendo al mnimo posible la superficie de la misma, resultando as esfrica la gota.1. 2.- Que relacin tiene la capilaridad con la tensin superficial? 3.- Por qu el agua asciende por las paredes de un tubo de vidrio?1. El fenmeno de la capilaridad supone el ascenso o descenso de un lquido en un tubo de pequeo dimetro (tubo capilar), o en un medio poroso (por ej. un suelo), debido a la accin de la tensin superficial del lquido sobre la superficie del slido. Este fenmeno es una excepcin a la ley hidrosttica de los vasos comunicantes, segn la cual una masa de lquido tiene el mismo nivel en todos los puntos; el efecto se produce de forma ms marcada en tubos capilares, es decir, tubos de dimetro muy pequeo. La capilaridad, o accin capilar, depende de las fuerzas creadas por la tensin superficial y por el mojado de las paredes del tubo. Si las fuerzas de adhesin del lquido al slido (mojado) superan a las fuerzas de cohesin dentro del lquido (tensin superficial), la superficie del lquido ser cncava y el lquido subir por el tubo, es decir, ascender por encima del nivel hidrosttico. Este efecto ocurre por ejemplo con agua en tubos de vidrio limpios. Si las fuerzas de cohesin superan a las fuerzas de adhesin, la superficie del lquido ser convexa y el lquido caer por debajo del nivel hidrosttico. As sucede por ejemplo con agua en tubos de vidrio grasientos (donde la adhesin es pequea) o con mercurio en tubos de vidrio limpios (donde la cohesin es grande). La absorcin de agua por una esponja e un ejemplo de ascensin capilar. El agua sube por la tierra debido en parte a la capilaridad, y algunos instrumentos de escritura como la pluma estilogrfica (fuente) o el rotulador (plumn) se basan en este principio.