El método del papel de filtro (todavía muy utilizado en ingeniería geotécnica) es un método indirecto relativamente antiguo utilizado para medir la succión del suelo (o potencial hídrico). En este vídeo, el Dr. Doug Cobos explica por qué el método del papel de filtro puede producir grandes errores en la medición de la succión, y qué debería utilizar en su lugar.

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Cómo medir la succión del suelo con el método del papel de filtro

El método del papel de filtro es un método más antiguo para medir la succión del suelo o el potencial hídrico que aún se utiliza habitualmente en ingeniería geotécnica. Con este método, se introduce un trozo de papel de filtro en un recipiente hermético con una muestra de suelo y se deja que se equilibren.

Funciona de la siguiente manera. Si el papel de filtro está en contacto con el suelo (figura 2), se equilibrará con la succión mátrica del suelo. Y si está suspendido sobre el suelo, la succión total del suelo se equilibrará entre ambas. Una vez que el papel de filtro se ha equilibrado con el suelo, se saca el papel de filtro y se pesa húmedo, se seca y se pesa seco para obtener el contenido de agua.

Una vez que se conoce el contenido de agua del papel de filtro, se puede inferir la succión de ese papel de filtro utilizando una curva de calibración. Esta curva de calibración es esencialmente la curva característica de humedad del papel de filtro. Por tanto, se trata de un método indirecto para medir la succión del suelo.

Medición de la succión del suelo: Ventajas e inconvenientes del método del papel de filtro

El método del papel de filtro tiene ventajas e inconvenientes. A continuación se exponen algunos aspectos atractivos del método del papel de filtro:

Ventajas del método del papel de filtro

1. Es una técnica barata: Todo lo que necesitas es papel de filtro Wattman número 42, un horno y algunos recipientes herméticos para realizar estas mediciones.
2. La norma ASTM D 5298 describe el método del papel de filtro: Se trata de un requisito importante para muchas aplicaciones de ingeniería.
3. Mide la succión del suelo desde la saturación hasta el secado al aire: El método del papel de filtro puede medir desde la succión cero hasta el secado al aire, por lo que puede cubrir toda la gama de succiones del suelo que puede encontrar en la naturaleza.

Desventajas del método del papel de filtro

A pesar de los aspectos positivos del método del papel de filtro, existen grandes desventajas que hacen que el uso de este método sea arriesgado. A menudo se pasan por alto los siguientes problemas:

1. Errores potencialmente grandes en la medición de la succión del suelo: Si existe alguna diferencia de temperatura entre la muestra de suelo y el papel de filtro, se produce un gran error en la medición de la succión. Incluso una diferencia de temperatura de un grado entre la muestra y el papel de filtro dará lugar a un error de 8 MPa en la medición de la succión del suelo. Y aunque en la práctica nunca se esperaría una diferencia de temperatura de un grado, una diferencia de temperatura de una décima de grado o incluso una diferencia de temperatura de una centésima de grado entre el papel de filtro y la muestra es posible y, de hecho, bastante probable. Esto se debe a que es mucho más difícil de lo que la gente cree crear condiciones verdaderamente isotérmicas.
2. Los errores de succión del suelo aumentan en suelos más húmedos: Para que se haga una idea de la magnitud de este error, si se encuentra en el punto de marchitamiento permanente, que es de 1,5 MPa de succión (o 4,2 PF), una diferencia de temperatura de tan sólo 1/10 de grado entre la muestra de suelo y el papel de filtro dará lugar a un error del 55% en la medición de la succión. Estos errores aumentarán a medida que aumente la humedad o la succión. 1,5 MPa es un suelo relativamente seco. Si realiza mediciones en suelos húmedos, necesitará una concordancia o estabilidad de temperatura de aproximadamente 1/1.000 de grado para realizar una medición precisa de la succión del suelo con este método.
3. La norma ASTM recomienda un método de calibración universal para diferentes lotes de papel de filtro: El otro gran problema del método del papel de filtro es que la norma ASTM recomienda una calibración universal para múltiples tipos de papel de filtro y múltiples lotes de papel de filtro. Se ha demostrado que esta no es una forma eficaz de obtener buenas mediciones con el método del papel de filtro. La literatura muestra que diferentes lotes e incluso diferentes partidas del mismo tipo de papel de filtro no tienen la misma curva de calibración. El Dr. Bill Lycos y el Dr. Ning Lu publicaron un artículo (Likos, 2002) en el que se comparaban las diferencias de calibración entre siete lotes diferentes de papel de filtro Wattman número 42. Lo que descubrieron fue que necesitaban una curva de calibración de un lote de papel de filtro. Lo que encontraron fue que necesitaban una calibración individual para cada uno de esos lotes para obtener una precisión razonable. Si aplicaban la calibración universal a todos esos lotes diferentes de papel de filtro, acababan con un error del 25 al 50% comprendido en el intervalo de confianza del 95%.

Los métodos modernos ofrecen mediciones más precisas de la succión del suelo

La conclusión es que, aunque se den unas condiciones isotérmicas perfectas, que son casi imposibles de conseguir en la práctica, se puede obtener un error del 25 al 50% en las mediciones de la succión con la técnica del papel de filtro. Existen métodos modernos mucho más precisos y sencillos en la práctica. El WP4C es una forma rápida y sencilla de obtener mediciones precisas de la succión del suelo. Es un método probado de primeros principios basado en la física fundamental. Es tan preciso que se utiliza para calibrar otros métodos. Visite nuestra página de productos para obtener más información.

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Referencia

Likos, William J., y Ning Lu. "Técnica de papel de filtro para medir la succión total del suelo". Transportation research record 1786, no. 1 (2002): 120-128. Enlace al artículo

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