Influence of sand gradation on compaction of loess soils

Abstract

La evaluación de la interacción entre el carbono orgánico del suelo (OC), los límites de Atterberg y la textura del suelo, especialmente la gradación de la arena, en la densidad aparente máxima (BDMAX) puede mejorar la predicción de la compactabilidad del suelo. Nuestros objetivos fueron a) comparar el efecto del contenido de OC total, OC complejado (COC) y limo + arcilla (S + C) sobre la densidad aparente máxima en suelos cultivados (CULT) y no cultivados (UNCULT), yb) evaluar cómo Puede ser útil agrupar los suelos de acuerdo con los límites de Atterberg y el coeficiente uniforme de arena (CU) para mejorar la predicción de BDMAX. Se muestrearon 16 pares de suelos CULT y UNCULT en la provincia de San Luis, Argentina. Se utilizó la prueba estándar de Proctor para determinar BDMAX. El BDMAX se relacionó con OC y S + C en ambas gestiones. El BDMAX se explicó mejor por S + C en CULT (R2 = 0.52) y por OC en UNCULT (R2 = 0.62). El COC no mejoró la predicción en comparación con el CO. Los límites plásticos del suelo, también llamados límites de Atterberg, determinan un rango de contenido de humedad del suelo en el que el suelo tiene una consistencia plástica. En consecuencia, los suelos no plásticos son los que carecen de consistencia plástica. En todos los suelos CULT no plásticos, BDMAX no se asoció con S + C. Sin embargo, cuando estos suelos se agruparon según CU, el BDMAX se relacionó linealmente con S + C, tanto en arenas bien graduadas (R2 = 0.47) como en arenas pobremente graduadas (R2 = 0.27). Por otro lado, la relación entre BDMAX y S + C en suelos plásticos fue negativa y lineal (R2 = 0.96). En suelos de textura gruesa, los suelos con un CU más alto (arenas bien graduadas) se compactaban más fácilmente que los suelos con un CU más bajo (arenas mal graduadas). Por lo tanto, de acuerdo con este modelo, en suelos CULT con el mismo contenido de S + C, la compactación es 8-10% mayor para suelos con arenas bien graduadas que aquellos con arenas pobremente graduadas.

Assessing the interaction among soil organic carbon (OC), Atterberg limits and soil texture, especially sand gradation, in maximum bulk density (BDMAX) can improve prediction of soil compactibility. Our objectives were a) to compare the effect of total OC, complexed OC (COC) and silt+clay (S+C) content on maximum bulk density in cultivated (CULT) and uncultivated (UNCULT) soils, and b) to evaluate how useful it may be to group soils according to Atterberg limits and the sand uniform coefficient (CU) in order to improve BDMAX prediction. Sixteen pairs of CULT and UNCULT soils were sampled in the province of San Luis, Argentina. The standard Proctor test was used to determine BDMAX. The BDMAX was related to OC and S+C in both managements. The BDMAX was better explained by S+C in CULT (R2=0.52) and by OC in UNCULT (R2=0.62). The COC did not improve prediction compared to OC. The plastic limits of soil, also called Atterberg limits, determine a range of soil moisture contents in which soil has a plastic consistency. Consequently, non-plastic soils are those lacking plastic consistency. In all non-plastic CULT soils, BDMAX was not associated with S+C. However, when these soils were grouped according to CU, the BDMAX was linearly related to S+C, both in well-graded sands (R2=0.47) and in poorly graded sands (R2=0.27). On the other hand, the relationship between BDMAX and S+C in plastic soils was negative and linear (R2=0.96). In coarse textured soils, soils with a higher CU (wellgraded sands) were more easily compacted than soils with a lower CU (poorly graded sands). Therefore, according to this model, in CULT soils with the same S+C content, compaction is 8–10% higher for soils with well-graded sands than those with poorly graded sands.