Capilaridad De Los Suelos

Capilaridad de los suelos

A que se le llama proceso de capilaridad?

El proceso que tiene el agua cuando se introduce verticalmente a un tubo de vidrio de diámetro pequeño (desde unos milímetros asta micras de tamaño) en un depósito lleno de agua, el agua sube en el tubo hasta una determinada altura y se forma un menisco cóncavo, esta altura es inversamente proporcional al diámetro del tubo.

La altura capilar que alcanza el agua en el suelo con una gran red de tubos capilares formados por los vacíos existentes en una masa.

Capilaridad de suelos

Al contrario de los tubos capilares, los vacíos en los suelos tienen ancho variable y se comunican entre sí formando un enrejado. Si este enrejado se comunica por debajo del agua, su parte inferior se satura completamente. Más arriba el agua solo ocupa los vacíos pequeños y los mayores quedan en el aire.

Teoría del Tubo Capilar

Dónde:

P: Es el peso de la columna de agua

F: Fuerza de ascensión capilar:

Ts: tensión superficial del agua por unidad de línea de contacto entre el agua y el tubo (≅0,0764 g/cm para agua pura y vidrio limpio).

hc: altura de la ascensión capilar;

d: diámetro del tubo

γa = peso específico del agua

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

El agua capilar es la fracción del agua que ocupa los micro poros, se mantiene en el suelo gracias a las fuerzas derivadas de la tensión superficial del agua. Es aquella que se eleva sobre el nivel del agua libre gravitacional, es decir por encima de nivel en el cual la presión es igual a la atmosférica, hasta la zona de aireación no saturada.

Problema de capilaridad en la construcción

Uno de los grandes problemas que tiene el proceso de capilaridad del agua freática en la construcción, es que al subir esta agua, se humedecen los diferentes cimientos de las diferentes estructuras, provocando la corrosión del acero de refuerzos en los cimientos, y algunas veces esta agua freática, cuando los niveles son muy altos, alcanza a subir por la capilaridad a las paredes de la edificación, generándose problemas en los ladrillos y los acabados de la edificación. Una solución a este problema es cambiar el suelo sobre el que descansa el cimiento, por un suelo más grueso, que no permita la capilaridad del agua freática.

En la construcción de calles, carreteras, autopistas, pistas de aterrizaje es importante tener en cuenta el agua capilar existente en el terreno de fundación que queda encima de la napa freática. Una solución al problema es colocar capas granulares sobre la subrasante, lo cual impide la capilaridad del agua freática.

En suelos de granulometría fina (limos, arcillas) los vacíos son de diámetro reducido por lo tanto la altura capilar es mayor y en los suelos de granulometría gruesa la altura capilar es menor.

Tensión superficial

La capilaridad es el fenómeno debido a la tensión superficial, en virtud del cual un líquido asciende por los tubos de pequeño diámetro y entre

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