Nada es verdadero,
todo es índice

El verdadero ángulo de fricción no existe. La verdadera humedad tampoco. En mecánica de suelos, nada es verdadero. Todo es índice.

En los episodios anteriores conocimos a los granos. Grava, arena, limo y arcilla. Mil veces de diferencia entre la grava más fina y la arcilla más gruesa. Diez mil veces entre los extremos.

Y la curva granulométrica. El documento de identidad del suelo. Como vimos en el episodio tres, los granos nunca están solos: entre ellos hay agua y aire.

Ahora imagina que se pudiera separar un trozo de suelo en sus tres fases. Todos los granos juntos, abajo, sin ningún vacío entre ellos, toda el agua junta en el medio y todo el aire junto, arriba. Sólido, líquido y gaseoso: los tres estados físicos de la materia, juntos en el mismo trozo de suelo. Este es el modelo de las tres fases. No existe en la naturaleza. Es una manera de mirar el suelo.

Del lado izquierdo, los volúmenes. El volumen total, el volumen de sólidos y el volumen de vacíos, que se divide en volumen de agua y volumen de aire.

Del lado derecho, los pesos. El peso total, el peso de los sólidos, el peso del agua. ¿Y el peso del aire? El aire ocupa lugar, pero casi no pesa. Al lado de los otros, lo despreciamos.

Todo lo que viene de aquí en adelante son relaciones. Peso dividido por volumen. Volumen dividido por volumen. Peso dividido por peso. Cada una de esas relaciones recibe un nombre y se convierte en un índice físico.

Y aquí entra la frase que da nombre a este episodio. En mecánica de suelos, todos los parámetros son solo índices. Ningún valor de este episodio, de todos los demás, de toda la profesión de la geotecnia, es real.

Por más cara de realidad que tenga un número, es un índice.

Esto parece un defecto. Es una elección. Un índice no pretende ser la realidad. Pretende ser comparable. Si todo laboratorio mide la humedad de la misma manera, en el mismo horno, a la misma temperatura convenida, entonces puedo comparar el suelo de una obra en Brasil con el de una obra en Indonesia, en Ghana o en Japón. Nada significa nada individualmente. Pero relativamente, significa.

Los índices se organizan en tres grupos. El grupo de los pesos específicos: el natural, el del agua, el de los granos y un tal peso específico seco, que todavía dará mucho que hablar en esta serie.

El grupo de los vacíos: la porosidad y el índice de vacíos. Y el grupo del agua: el contenido de humedad y el grado de saturación.

Son muchos índices, pero aquí viene la sorpresa. De todos ellos, solo tres pueden determinarse directamente en el laboratorio. Solo tres tienen un ensayo propio.

El primero es el peso específico natural del suelo. Es el más exigente de todos. Requiere una muestra inalterada, con la humedad preservada.

La muestra tiene que salir del campo exactamente como estaba en la naturaleza. No puede perder agua por evaporación. No puede ganar agua. No puede aplastarse ni disminuir de volumen. En el laboratorio, va a la balanza hidrostática.

El segundo es el contenido de humedad. Este es menos exigente. Solo pide que se preserve la humedad.

Se puede excavar con pala, pico o barreno, cerrar en un recipiente hermético, en una bolsa bien sellada o en una cápsula de aluminio bien tapada. Y llevar. ¿Se deformó? No importa. Aquí la conversación es solo entre pesos.

El tercero es el peso específico de los granos sólidos, medido en un recipiente llamado picnómetro. Este acepta la muestra alterada y ni siquiera pide protección contra la pérdida de humedad. Solo interesan los sólidos.

Y todos los demás índices salen de relaciones matemáticas.

Y para deducir esas relaciones, existe un truco elegante. La jugada es volver al modelo de las tres fases y llamar 1 al volumen de sólidos. Una unidad. Un metro cúbico, un centímetro cúbico. Da igual.

En el momento en que el volumen de sólidos vale 1, el volumen de vacíos se convierte en el propio índice de vacíos. El peso de los sólidos se convierte en el peso específico de los granos. El peso del agua se convierte en ese valor multiplicado por el contenido de humedad.

El modelo entero cambia de lenguaje. Donde había pesos y volúmenes, ahora hay índices. Y de él salen todas las relaciones entre todos los índices físicos.

Mido tres en el laboratorio. El peso específico natural, el contenido de humedad y el peso específico de los granos. Calculo el resto en papel.

En la práctica, siempre es así. Estos tres los mido, los demás los calculo.

Los cuatro índices de este modelo, uno a la vez. El índice de vacíos: el volumen de vacíos dividido por el volumen de sólidos.

La porosidad: los mismos vacíos, ahora divididos por el volumen total. El grado de saturación: la parte de los vacíos ocupada por el agua.

Y el contenido de humedad: el peso del agua dividido por el peso de los sólidos. El único de los cuatro hecho con pesos.

Queda entonces la pregunta que sostiene todo esto. El índice más exigente pide una muestra inalterada. Un trozo de suelo sacado de la naturaleza sin tocar nada, ni los vacíos, ni el agua. ¿Cómo se saca un trozo del suelo sin estropear justamente aquello que se quiere medir? Esa es la historia del próximo episodio.