Carga sobre arena sin drenar
Conceptos
Tres estados de la materia en los suelos
Los poros de los suelos están ocupados por agua o aire (o ambos). De esta manera se reconoce que los suelos tienen materia en los tres estados:
- Las partículas de suelo se comportan como sólidos (resistentes a la deformación por la atracción entre sus moléculas).
- El agua se comporta como líquido (estrictamente como líquido viscoso, debido a la atracción de sus moléculas suficiente para resistirse a los cambios de volumen). La acción de fuerzas que actúan sobre las moléculas próximas a los sólidos, provocan una tensión del líquido en el fenómeno conocido como capilaridad. Ello explica la presión de poro (la presión del agua en los poros, que puede ser positiva o negativa).
- El aire se comporta como gas, no tiene resistencia a los cambios de forma y muy escasa a los cambios de volumen.
Este agregado de materias en los tres estados, conforman el suelo con características proporcionadas por cada uno de ellos, y otras propias de la interacción entre ambos.
Caso de suelos secos
| Bajo esfuerzo normal | Bajo esfuerzo cortante |
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Caso de suelos saturados
| Suelo suelto bajo compresión | Suelo denso bajo esfuerzo cortante |
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Experiencia en la playa
Acercarse a arena suave cerca al mar.
- Al caminar, las huellas se muestran secas por un momento.
- Presionar con el pie y mantener presionado: la arena sube por el costado del pie, luce seca por un momento, y luego vuelve a su apariencia original.
- Al retirar el pie, la arena luce húmeda con algo de agua.
La arena es densa en la playa. Al presionar el pie rápidamente, se produce un drenaje por corte y la presión de poro decrece.
La presión de poro negativa hace que la arena luzca seca. Al esperar, el exceso de presión de poro se disipa y el flujo de agua va hacia la huella. Al retirar el pie, el agua aparece en la superficie.