Validación de tres índices de deterioro estructural en base a las propiedades mecánicas del suelo

Abstract

Se validaron índices de estabilidad mecánica en suelos con distinto grado de desarrollo estructural. Para ello se utilizaron muestras del horizonte A (0-10 cm) de los suelos Batuco (BTC, Sodic Haploxererts), Mapocho (MPC, Fluventic Haploxerolls), Rungue (RUG, Vertic Haploxerolls) y Santiago (STG, Entic Haploxerolls), todos bajo condiciones de alta y baja intensidad de uso. Se hizo una caracterización física básica de cada condición de manejo y evaluó la densidad aparente, densidad real, textura, porosidad, distribución del tamaño de poros y la estabilidad de agregados. Además se hicieron pruebas mecánicas para determinar los límites de consistencia y la resistencia tensil. En esta validación, tanto los agregados naturales como artificiales por amasado se equilibraron a capacidad de campo (-33 kPa) y secos al aire (-3000 kPa), y se hicieron pruebas de consolidación no confinada con drenaje libre (“crushing test”). Los índices propuestos se validaron contra la estabilidad de los agregados, evaluada con la variación del diámetro medio de los agregados y con la relación de dispersión. El contenido de arcilla varió entre 12 y 41%. Los sitios sometidos a labranza presentaron densidad aparente alta, menor estabilidad de los agregados y porosidad gruesa en relación a los sitios poco intervenidos. La resistencia tensil de los agregados artificiales (amasados) fue mayor a la de los agregados naturales en ambas condiciones de equilibrio mátrico. A -33 kPa no se generaron diferencias entre suelos ni entre manejos, y la condición seca al aire presentó mayor sensibilidad al uso y a las propiedades del suelo. Los resultados permitieron seleccionar tres índices de desarrollo estructural, que presentaron una buena correlación con la estabilidad de los agregados al agua, por lo que es posible utilizar pruebas mecánicas sencillas para evaluar la calidad estructural de los suelos.

In this work some mechanical stability indices were validated in soils with different levels of structural development. We collected superficial soil samples (0-10 cm) of Batuco (BTC, Sodic Haploxererts) Mapocho (MPC, Fluventic Haploxerolls) Rungue (RUG, Vertic Haploxerolls) and Santiago (STG, Entic Haploxerolls) soil series, all with low and high intensity of management. A basic physical characterization of each management condition was performed, evaluating the bulk density, particle density, texture, pore size distribution and aggregate stability, besides mechanical tests were carried out to determine Atterberg limits and tensile strength. To develop the indices, both natural and artificial aggregates (remoulded by kneading) were equilibrated at field capacity (-33 kPa) and air dry (-3000 kPa), performing unconfined and free-drained consolidation tests (Crushing test). The proposed indices were validated against the aggregate stability evaluated as the mean weight diameter method and the dispersion ratio method. The clay content varied between 12 and 41%. Plowed sites showed high values of bulk density and lower aggregate stability and coarse porosity in relation to untilled sites. The tensile strength of artificial aggregates (kneaded) was higher than that of natural aggregates in both pore water pressures. No differences between soils or managements were found in samples equilibrated at -33 kPa; besides, air dried samples showed a high sensibility to soil properties and use. The results allowed selecting three indices of structural development, showing a good correlation with aggregate stability to water, being possible to use simple mechanical tests to assess the structural quality of the soil.