Savanna soil water content effect on its shear strength-compaction relationship

• Autores: Américo José Hossne García, Yosmer Noel Mayorga Jaime, Ángela Maryelis Zasillo Contreras, Luis Daniel Salazar Bastardo, Fernán Andrés Subero Llovera
• Localización: Revista Científica UDO Agrícola, ISSN-e 1317-9152, Vol. 12, Nº. 2, 2012, págs. 324-337
• Idioma: inglés
• Títulos paralelos:
  • Efecto del contenido de agua de un suelo de sabana sobre la relación resistencia cortante-compactación
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• Resumen
  • español

    La resistencia del suelo, expresada por la tension cortante (�Ñ) de acuerdo a la teoria de Coulomb-Mohr-Terzaghi, es mas a menudo sustituida por la densidad aparente seca (�ÏS) en la medicion de la compactacion del suelo, con frecuencia, sin proporcionar los registros de humedad. Los suelos franco-arenosos de sabana tienen poca materia organica, bajo contenido de caolinita, baja potencia de contraccion y expansion, deformables, perturbables, erosionables, compactables y su tenacidad y consistencia se consigue a bajo contenido de agua debido a la tendencia de la cementacion de sus particulas. Los objetivos fueron evaluar la relacion entre la resistencia al corte y compactacion con ocho (8) niveles de contenido de agua (w) de dos suelos de sabana franco arenosos agricolas a dos profundidades. Metodologicamente, se utilizo un dispositivo manual para ensayo de corte in situ, la unidad de compactacion Proctor, el analisis de regresion, Andeva, la MDS y superficie de respuesta para interpretar la proporcion de varianza entre los parametros. Entre los resultados, la resistencia al esfuerzo cortante maximo de 100 kPa, se produjo entre 6,5 y el 7,3% de humedad del suelo y densidad aparente seca de 1,77 g.cm-3. La densidad aparente seca mostro un maximo de 1,84 g.cm-3 a la humedad optimo entre 9 y 10% con resistencia a la cizalladura de 84,24 kPa. La superposicion de las dos curvas de densidad seca y resistencia al cizallamiento con respecto al contenido de humedad, produjo el mejor contenido de humedad dentro de la gama friable entre 7,6% y 9,5%. El valor maximo de la resistencia al corte optimo se alcanzo antes del optimo de la densidad aparente seca. Se concluyo que el efecto disminuyente de la resistencia al cizallamiento por la humedad fue mayor que el efecto de fortalecimiento del cizallamiento por la densidad aparente seca. Los resultados de este estudio apoyan el argumento de que la resistencia del suelo compactado es una funcion del contenido de agua del suelo.

  • English

    Soil resistance, expressed as shear strength (ô) according to Coulomb-Mohr-Terzaghi theory, is most often supplanted by bulk dry density (ñS) when measuring soil compaction; frequently, without providing soil wetness records. The savanna sandy loam soils have low organic matter, low kaolinite content, low power of shrinkage and expansion, deformable, perturbed, erodible, compactable, and its tenacity and consistency is achieved at low water content because of the cementation tendency of its particles. The objectives were to evaluate the relationship between the shear strength and compaction under eight (8) water content levels (w) of two savanna sandy loam agricultural soils at two depths.

    Methodologically, it was used a manual paddle device for in situ shear test, the Proctor compaction unit, regression analysis, ANOVA, LSD and statistical response surface to interpret the variance proportion between the parameters. Amongst the results, the 100 kPa mean maximum shear strength, lied between 6.5 and 7.3% soil water contents and 1.77 g·cm-3 bulk density. The dry bulk density showed a maximum of 1.84 g·cm-3 at optimum moisture between 9 and 10% with 84.24 kPa shear strength. Superimposing the two curves of dry density and shear strength versus moisture content, respectively, gave the best compromise moisture content within the friable range between 7.6% and 9.5%. The peak value of the optimal shear strength was reached before the optimum dry bulk density peak. It was concluded that the effect of moistness weakening the shear strength was greater than the effect of dry bulk density strengthening shear strength. The results of this study support the argument that the resistance of the compacted soil is a function of water content.