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Mecnica de Suelos Capilaridad10 de enero de 2012 Publicado por Monica Gonzlez

Ascensin del agua por encima del nivel fretico del terreno a travs de los espacios

intersticiales del suelo, en un movimiento contrario al de la gravedad.

El movimiento ascendente del agua en un tubo capilar representa el fenmeno de

capilaridad. Dos fuerzas son responsables por la capilaridad: 1 atraccin del agua por

superficies slidas (adhesin o adsorcin) y 2 tensin superficial del agua, que en gran

parte est debida a la atraccin entre las molculas de agua (cohesin).

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Las fuerzas de cohesin entre molculas de agua y de adhesin entre el agua y

superficies slidas en un sistema suelo-agua. Esas fuerzas son en gran parte, resultado

de los puentes de hidrgeno representados por las lneas punteadas.

La fuerza de adhesin o adsorcin

disminuye rpidamente con la distancia

de la superficie slida. La cohesin entre

molculas de agua resulta en la

formacin de agrupaciones temporales

que estn constantemente cambiando

de tamao y forma a medida que

molculas individuales de agua son

liberadas o se unen a otras. La cohesin

entre molculas de agua tambin hace

que la fase slida se restrinja

indirectamente la libertad del movimiento del agua hasta determinada distancia, adems

de la interface slido-lquido.

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Donde:

P: Es el peso de la columna de agua

F: Fuerza de ascensin capilar:

T : tensin superficial del agua por unidad de lnea de contacto entre el agua y el tubo

(0,0764 g/cm para agua pura y vidrio limpio).

h : altura de la ascensin capilar;

d: dimetro del tubo

= peso especfico del agua

= ngulo de contacto (en el caso del agua y vidrio limpio este ngulo es cero).

Observaciones:

En suelos arenosos es comn que la ascensin capilar alcance alturas del orden de 30cm

a 50cm. Sin embargo, en terrenos arcillosos la capilaridad puede alcanzar hasta los 80 m

de

Segn Souza Pinto (2003), la altura de ascensin capilar mxima es de pocos centmetros

para pedregullos, 1 a 2 metros para arenas, 3 a 4 metros para el limo y decenas de

metros para las arcillas.

Frmula Emprica de Hazen

Puede ser empleada para una estimativa grosso modo de la altura de la ascensin

capilar.

s

c

a

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La Importancia de los Fenmenos Capilares

En la construccin de pavimentos de carreteras: si el terreno donde se funda un

pavimento est constituido por un suelo limoso y el nivel fretico est poco profundo,

para evitar la ascensin capilar de agua es necesario substituir el material limoso por

otro con menor potencial de capilaridad.

La contraccin de los suelos: Cuando toda la superficie de un suelo esta

sumergida en agua, no hay fuerza capilar, pues = 90. Sin embargo, a medida que el

agua va siendo evaporada, se van formando meniscos apareciendo fuerzas capilares

que aproximan las partculas.

Cohesin aparente de arenas hmedas: Si la arena fuese seca o saturada, la

cohesin se deshace. Los meniscos se deshacen cuando el movimiento entre los

granos aumenta y las deformaciones son muy grandes.

Sifn Capilar: Observado en las presas, el sifn, o sifonamiento capilar consiste en la

filtracin del agua bajo el ncleo impermeable de la presa.

Mecnica de Suelos Tensiones en los suelos

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