Definicin de la consistencia del sueloLa consistencia del suelo es la firmeza con que se unen los materiales que lo componen o la resistencia de los suelos a la deformacin y la ruptura. La consistencia del suelo se mide por muestras de suelo mojado, hmedo y seco. En los suelos mojados, se expresa como adhesividad y plasticidad, tal como se define infra. La consistencia del suelo puede estimarse en el campo mediante ensayos sencillos, o medirse con mayor exactitud en el laboratorio.La consistencia es la resistencia del suelo a ser deformado o amasado (remoldeado o roto), gobernada por las fuerzas fsicas de adhesin y cohesin, las cuales dependen del contenido de humedad del material, es por esto que la consistencia se expresa en trminos de seca, hmeda y mojada.

Consistencia al tacto

Esta cohesin y adhesin del suelo comprende: El comportamiento con respecto a la gravedad, presin y tensin. La tendencia de la masa del suelo de adhesin a cuerpos extraos o sustancias. Las sensaciones que son evidenciadas y sentidas por los dedos del observador.

La consistencia del suelo, es la manifestacin de las fuerzas fsicas de cohesin y adhesin que actan dentro del mismo bajo varios estados de humedad, o sea, resistencia a la deformacin o ruptura cuando se aplica una fuerza. La consistencia vara con la textura, materia orgnica, cantidad y naturaleza del material coloidal hasta cierto punto con la estructura y especialmente con el contenido de humedad.

La clasificacin de la consistencia se hace con el suelo seco, hmedo y muy hmedo. Bajo condiciones de sequedad se dice que el suelo es blando, suave, duro, muy duro o cementado, cuando el suelo est hmedo se describe como muy friable, friable o poco friable, cuando est muy hmedo, (por encima de la capacidad de campo) se distinguen dos condiciones: plasticidad y pegajosidad. As, se habla de suelos poco plsticos, plsticos, muy plsticos y suelos poco pegajosos, pegajosos y muy pegajosos. Pueden darse condiciones combinadas como de alta plasticidad y poca pegajosidad, dependiendo de los tipos de arcillas, sus cantidades y de sus cationes adsorbidos.

A muy bajos contenidos de humedad, el agua cerca de las partculas adquiere gran coherencia y viscosidad y se estima que la viscosidad debe ser cercana a la del hielo. A mayores contenidos de humedad, el suelo se vuelve plstico y pegajoso, esto es, exhibe caractersticas de flujo. Las propiedades de viscosidad del suelo se vuelven similares a la del agua en estado lquido.

Un suelo plstico y pegajoso pierde estas propiedades, cuando su contenido de agua decrece. Adquiere entonces caractersticas de friabilidad siendo suave al tacto. Si la prdida de agua incrementa, el suelo pasa al estado seco volvindose firme y mas an, duro.

l concepto de consistenciadel suelo, incluye algunas propiedades tales como laresistencia a la compresin, la friabilidad, la plasticidad, y laviscosidad.Observaciones de campo y de laboratorio, han llevado a la conclusin deque la consistencia delsuelo vara con propiedades como: la textura, el contenido de materia orgnica, el totalde materia coloidal, la estructura (en cierto grado)y el contenido de humedad.

Curva Esfuerzo-Deformacin para material plstico

Los suelos plsticos cambian su consistencia al variar su contenido de agua, de all que se pueden determinar sus estados de consistencia si se conoce la frontera entre estos.

Los estados de consistencia de una masa de suelo plstico, en funcin del cambio de su contenido de humedad son: slido, semislido, plstico y lquido. Estos cambios se dan cuando la humedad en las masas de suelo vara.

Lmites de Consistencia

Lmites de Atterberg

Lmites de Atterberg

Tabla de clasificacin de materiales en funcin de los lmites de Atterberg.Los lmites de Atterberg o lmites de consistencia se utilizan para caracterizar el comportamiento de los suelos finos, aunque su comportamiento vara a lo largo del tiempo. El nombre de estos es debido al cientfico sueco Albert Mauritz Atterberg (1846-1916).Los lmites se basan en el concepto de que en un suelo de grano fino solo pueden existir cuatro estados de consistencia segn su humedad. As, un suelo se encuentra en estado slido, cuando est seco. Al agregrsele agua poco a poco va pasando sucesivamente a los estados de semislido, plstico, y finalmente lquido. Los contenidos de humedad en los puntos de transicin de un estado al otro son los denominados lmites de Atterberg.Los ensayos se realizan en el laboratorio y miden la cohesin del terreno y su contenido de humedad, para ello se forman pequeos cilindros de espesor con el suelo. Siguiendo estos procedimientos se definen tres lmites:1. Lmite lquido: Cuando el suelo pasa de un estado plstico a un estado lquido. Para la determinacin de este lmite se utiliza la cuchara de Casagrande.2. Lmite plstico: Cuando el suelo pasa de un estado semislido a un estado plstico.3. Lmite de retraccin o contraccin: Cuando el suelo pasa de un estado semislido a un estado slido y se contrae al perder humedad.Lmite lquidoEsta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado en que una mezcla de suelo y agua, capaz de ser moldeada, se deposita en la Cuchara de Casagrande o Copa de Casagrande, y se golpea consecutivamente contra la base de la mquina, haciendo girar la manivela, hasta que el surco que previamente se ha recortado, se cierre en una longitud de 12mm (1/2"). Si el nmero de golpes para que se cierre el surco es 25, la humedad del suelo (razn peso de agua/peso de suelo seco) corresponde al lmite lquido. Dado que no siempre es posible que el surco se cierre en la longitud de 12mm exactamente con 25 golpes, existen dos mtodos para determinar el lmite lquido: - trazar una grfica con el nmero de golpes en coordenadas logartmicas, contra el contenido de humedad correspondiente, en coordenadas normales, e interpolar para la humedad correspondiente a 25 golpes. La humedad obtenida es el lmite lquido. - segn el mtodo puntual, multiplicar por un factor (que depende del nmero de golpes) la humedad obtenida y obtener el lmite lquido como el resultado de tal multiplicacin.Lmite plsticoEsta propiedad se mide en laboratorio mediante un procedimiento normalizado pero sencillo consistente en medir el contenido de humedad para el cual no es posible moldear un cilindro de suelo, con un dimetro de 3mm. Para esto, se realiza una mezcla de agua y suelo, la cual se amasa entre los dedos o entre el dedo ndice y una superficie inerte (vidrio), hasta conseguir un cilindro de 3mm de dimetro. Al llegar a este dimetro, se desarma el cilindro, y vuelve a amasarse hasta lograr nuevamente un cilindro de 3mm. Esto se realiza consecutivamente hasta que no es posible obtener el cilindro de la dimensin deseada. Con ese contenido de humedad, el suelo se vuelve quebradizo (por prdida de humedad) o se vuelve pulverulento. Se mide el contenido de humedad, el cual corresponde al lmite plstico. Se recomienda realizar este procedimiento al menos 3 veces para disminuir los errores de interpretacin o medicin.Lmite de contraccinEsta propiedad se manifiesta cuando una prdida de humedad no trae aparejado un cambio de volumen. Es el contenido de humedad entre los estados de consistencia semislido y slido. Para su obtencin en laboratorio se seca una porcin de suelo (humedad inicial y volumen inicial conocidos) a 105C/110C y se calcula la humedad prdida segn el siguiente clculo:1) Densidad del agua* (Volumen inicial - Volumen final) = Masa de agua perdida2) Humedad perdida = Masa de agua perdida/Masa suelo secoEl lmite de contraccin "C" se obtiene:C = Humedad inicial - Humedad perdidaOtros Los lmites de Atterberg o lmites de consistencia se basan en el concepto de que los suelos finos, presentes en la naturaleza, pueden encontrarse en diferentes estados, dependiendo del contenido de agua. As un suelo se puede encontrar en un estado slido, semislido, plstico, semilquido y lquido.La arcilla, por ejemplo al agregarle agua, pasa gradualmente del estado slido al estado plstico y finalmente al estado lquido.El contenido de agua con que se produce el cambio de estado vara de un suelo a otro y en mecnica de suelos interesa fundamentalmente conocer el rango de humedades, para el cual el suelo presenta un comportamiento plstico, es decir, acepta deformaciones sin romperse (plasticidad), es decir, la propiedad que presenta los suelos hasta cierto lmite sin romperse.El mtodo usado para medir estos lmites de humedad fue ideado por Atterberg a principios de siglo a travs de dos ensayos que definen los lmites del estado plstico.Los lmites de Atterberg son propiedades ndices de los suelos, con que se definen la plasticidad y se utilizan en la identificacin y clasificacin de un suelo.