Es arena de playa pero también un modelo didáctico para explicar el...

Amigos de la comunidad científica de STEMSOCIAL y la subcomunidad STEM-ESPANOL, es un honor traer nuevamente contenido de interés, enfocando la atención en esta ocasión al campo de la Geotecnia, especialmente a una de las ramas de este campo del saber cómo lo es la Mecánica de Suelos, donde abordaremos el fenómeno de succión, característico de la Mecánica de Suelos no saturados, es decir, suelos cuyos vacíos están ocupados tanto por aire como por agua, acotando para entender mejor esta idea que si el suelo está saturado, todos los vacíos del mismo están ocupados por agua.

En este orden de ideas la succión es esa especie de resistencia adicional que el suelo experimenta cuando se humedece y comienza el secado gradual del mismo, originándose una especie de cohesión extra entre sus partículas. Haciendo referencia al término succión, es como si ese proceso gradual de secado del agua succionara las partículas, haciendo al suelo mas resistente, como se puede apreciar en el contraste de las siguientes imágenes:

Para abordar mejor estas ideas, de forma que la información llegue no solo a especialistas en la materia, sino también a cualquier persona que desee aprender mas del comportamiento de los suelos, tomemos como referencia las imágenes anteriormente presentadas. Vale destacar que el suelo es una arena de playa, típicamente estos suelos tienen una distribución de tamaños bastante uniforme entre sus partículas, y una de sus principales propiedades índices es que carecen de plasticidad, es decir, no son moldeables en contacto con el agua (los suelos arcillosos si presentan una gran plasticidad al ser humedecidos), lo que va de la mano con el hecho de que su cohesión sea nula (los suelos arcillosos si presentan una elevada cohesió). Noten que en el caso del suelo sin agua, mi mano se hunde con facilidad, así como se podrían hundir nuestros pies si intentáramos caminar.

Pero cuando el suelo esta humedecido y aparece el fenómeno de la succión, la historia cambia, ahora es difícil hundir mi mano, es decir , surge una especie de cohesión aparente, materializada en una resistencia adicional. Esto es similar a lo que pasaría si intentaras caminar por los Médanos de Coro, parque nacional de Venezuela o este tipo de suelo eólico también conocido como dunas. Si el suelo está seco fácilmente los pies se hundirían, pero si luego llueve, y vamos a caminar sobre las dunas, notaremos que los pies ya no se hundirán tan táctilmente, es como si el suelo en cuestión se hiciera mas resistente, en ese proceso gradual de secado obviamente posterior al humedecimiento por la lluvia.

Fuente: Pixabay

¿Has alguna vez experimentado esta situación? Es realmente fascinante ver estos comportamientos en directo, por eso me pareció propicia la ocasión de usar la arena de playa de esta cancha para jugar vóley para así ilustrar esta idea. Ahor bien, ¿cuál es el impacto de esto en la ingeniería civil? Por mi experiencia como ingeniero e investigador en le campo de la mecánica de suelos, uno de los usos que más le he dado a esta idea es en el campo del diseño de suelos compactados, donde incluir la presencia de la variable succión, permite ampliar los criterios en cuanto a la cantidad de agua y nivel de compactación requeridos, para alcanzar una determinada resistencia , que en el caso de los suelos para fines de vialidad es lo que se conoce como CBR, y esto abre las puertas a tendencias en el tratamiento del diseño de suelos compactados, lo cual no es tema de esta publicación, pero lo cito para que vean la importancia de estos fenómenos y mejor aún, de lo importante que es encontrar formas didácticas para su comprensión.

Espero el tema abordado en esta publicación lo hayas podido comprender, si tienen alguna duda permítemela saber en la sección de comentarios. Es para mi un honor crear contenido en esta área del saber como lo es la mecánica de suelos, una de mis principales áreas de formación académica, ya que tengo más de 10 años en la enseñanza de la misma. Es importante hacer didáctica la enseñanza de la ingeniería para que, de ese modo, los discípulos que recién comienzan su estudio se enamoren de la carrera. Nos leemos y escuchamos en una próxima oportunidad. Escribió para ustedes: