Descripción: Laboratorio de Concreto II, ensayo de capilaridad
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UNIVERSIDAD ANDINA “NÉSTOR CÁCERES VELÁSQUEZ”
FILIAL AREQUIPA CARRERA ACADÉMICO ACADÉMICO PROFESIONAL INGENIERÍA CIVIL SEMESTRE : VI SEMESTRE CURSO
: MECÁNICA DE SUELOS II
DOCENTE
: ING. JEAN PAUL PAREDES PAREDES
EXPOSICIÓN Tema :CAPILARIDAD Presentaci Dom. ón Tema Tema Integrantes Evelyn Loada T. !osa Terra Terraas as ".
Medios de Expos.
AREQUIPA - 2017
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CAPILARIDAD
I. INTRODUCCIÓN La capilaridad es una propiedad de los l#$uidos $ue depende de su tensión super%cial &la cual a su ve' depende de la co(esión o fuera intermolecular del l#$uido)' $ue le con%ere la capacidad de su*ir o *a+ar por un tu*o capilar. "uando un l#$uido su*e por un tu*o capilar' es de*ido a $ue la fuera intermolecular &o co(esión intermolecular) entre sus mol,culas es menor a la ad(esión del l#$uido con el material del tu*o- es decir' es un l#$uido $ue mo+a. na de los grandes pro*lemas $ue tiene el proceso de capilaridad del agua fre/tica en la construcción' es $ue al su*ir esta agua' se (umedecen los cimientos de las diferentes estructuras' provocando la corrosión del acero de refuero en los cimientos' y algunas veces esta agua fre/tica' cuando los niveles son muy altos' alcana a su*ir por capilaridad a las paredes de la edi%cación' gener/ndose pro*lemas en los ladrillos y los aca*ados de la edi%cación.
CAPILARIDAD
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II. OBJETIVOS 1naliar la capilaridad de los agregados &arena %na y grava) y suelo &arcilla). 2 "onocer en $ue clases de agregados o suelos la capilaridad es mayor.
III.
MARCO TEORICO III.1.
!"#$%:
n 3uido es una sustancia o medio continuo $ue se deforma continuamente en el tiempo ante la aplicación de una solicitación o tensión tangencial sin importar la magnitud de ,sta.
III.&.
La 'a(#!ar#$a$:
La capilaridad es una propiedad de los 3uidos' de*ida a la tensión super%cial' por medio de la cual un l#$uido asciende por tu*os de pe$ue4o di/metro &m/ximo 5mm) y por entre l/minas muy próximas. La capilaridad depende de muc(os factores' tales como el material del $ue est/ fa*ricado el tu*o o l/mina' del 3uido' de las fueras de ad(esión y co(esión existentes entre el 3uido y el otro material- todas estas caracter#sticas determinar/n la forma del menisco en la super%cie del 3uido dentro del capilar' as# como tam*i,n la altura a la $ue ,ste llegar/.
6La atracción ad(esiva (acia el vidrio es mayor $ue la ad(esión intermolecular del agua7.
CAPILARIDAD
8
III.).
T"*% 'a(#!ar:
n tu*o capilar es una conducción de 3uido muy estrec(a y de pe$ue4a sección circular. Su nom*re se origina en similitud con el espesor del ca*ello' y es en estos tu*os en los $ue se mani%estan los fenómenos de capilaridad. Por su parte' estos pueden estar (ec(os de distintos materiales como vidrio' co*re' aleaciones met/licas' etc.' conforme el uso y aplicación.
III.+.
Tens#,n s"(er-'#a!: Es la propiedad de un l#$uido en la interface 6l#$uido 9 gas7' por la cual las mol,culas de la super%cie soportan fueras de tensión. Por ella' una masa de agua' acomod/ndose al /rea m#nima forma gotas esf,ricas. La tensión super%cial explica el re*ote de una piedra lanada al agua. La tensión super%cial se expresa con T y se de%ne como la fuera en Ne:ton por mil#metro de longitud de super%cie' $ue el agua es capa de soportar. &Millar.;<<8)
CAPILARIDAD
=
III..
A(!#'a'#,n $e !a Ca(#!ar#$a$ en !a Ingen#er/a C#0#!:
Para poder calcular la altura m/xima $ue puede alcanar un 3uido en un capilar' se (ace necesario (acer un an/lisis de las fueras $ue intervienen en el sistema 3uido > capilar' as#?
Se realia sumatoria de fueras en el e+e y' de la siguiente forma?
∑ F y =0 2 πR + T cos α + π
2
R =0
Donde? !? radio del menisco. @? /ngulo del menisco con el capilar. T? Tensión super%cial dentro del capilar. :? Presión. Luego' despe+ando la presión se tiene $ue? U w =
−2 T cos α R
"omo? : A B ( C ' $ue es la presión expresada en columna de l#$uido? h
III..1. Ca(#!ar#$a$ $e ag"as re4t#'as: "onocemos el proceso de capilaridad como el ascenso $ue tiene un l#$uido al estar en contacto con las paredes de un tu*o de di/metro pe$ue4o. Si tomamos la masa de suelo' como un gran con+unto de poros' los cuales est/n comunicados' tendr#amos una gran red de tu*os capilares' los cuales permiten el efecto de capilaridad del agua fre/tica. 1l su*ir el agua por un tu*o capilar' esta produce unos esfueros de tensión en la parte superior del agua $ue est/ dentro del tu*o capilar. Para $ue se presente la capilaridad del agua fre/tica en un suelo' se de*e tener en cuenta $ue el suelo de*e ser %no' para $ue los poros $ue (aya entre las partes sólidas del suelo' sea tan pe$ue4o como un tu*o capilar. Si tenemos un suelo como una grava gruesa' no se producir/ el fenómeno de capilaridad' (aciendo as# estos suelos gruesos muy apetecidos en la construcción cuando se tienen niveles fre/ticos altos. 6En conclusión podemos decir $ue la capilaridad del agua dentro de un suelo' produce unos esfueros de tensión' los cuales generar/n la compresión de este7.
III..&. En !a '%nstr"''#,n. La capilaridad de%ne el con+unto de fenómenos $ue tienen lugar en la interacción de l#$uidos y sólidos de pe$ue4o espesor' de una manera mas clara podemos de%nir la capilaridad como la forma en la cual el agua es atra#da (acia las paredes de las losas' a trav,s de unos poros de pocas dimensiones. Muc(os profesionales de la construcción est/n de acuerdo de $ue la capilaridad se puede disminuir si existe cierta responsa*ilidad. La capilaridad amenaa la vivienda con mayor fuera $ue el mo(o' se dice $ue es crucial para el mantenimiento de la estructura de la casa. ay $ue destacar $ue cuando los materiales est/n mo+ados tienden a podrirse' es por ello $ue de*en de ser reemplaados.
CAPILARIDAD
F
III..).
Pr%*!emas
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'a(#!ar#$a$ en !a
'%nstr"''#,n
na de los grandes pro*lemas $ue tiene el proceso de capilaridad del agua fre/tica en la construcción' es $ue al su*ir esta agua' se (umedecen los cimientos de las diferentes estructuras' provocando la corrosión del acero de refuero en los cimientos' y algunas veces esta agua fre/tica' cuando los niveles son muy altos' alcana a su*ir por capilaridad a las paredes de la edi%cación' gener/ndose pro*lemas en los ladrillos y los aca*ados de la edi%cación. na solución a este pro*lema es cam*iar el suelo so*re el $ue descansa el cimiento' por un suelo m/s grueso' $ue no permita la capilaridad del agua fre/tica. Tam*i,n encontramos soluciones de aditivos para el concreto &inclusores de aire)' para poder generar impermea*ilidad en este' y de morteros para recu*rir estructuras &siGa ;H;) con el %n de ganar impermea*ilidad.
*servaciones? En suelos arenosos es comJn $ue la ascensión capilar alcance alturas del orden de 8H cm a 5H cm. Sin em*argo' en terrenos arcillosos la capilaridad puede alcanar (asta los KH m de CAPILARIDAD
SegJn Soua Pinto &0HH8)' la altura de ascensión capilar m/xima es de pocos cent#metros para pedregullos' ; a 0 metros para arenas' 8 a = metros para el limo y decenas de metros para las arcillas. órmula Emp#rica de aen Puede ser empleada para una estimativa grosso modo de la altura de la ascensión capilar.
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La Im(%rtan'#a $e !%s en,men%s Ca(#!ares En !a '%nstr"''#,n $e (a0#ment%s $e 'arreteras ? si el terreno donde se funda un pavimento est/ constituido por un suelo limoso y el nivel fre/tico est/ poco profundo' para evitar la ascensión capilar de agua es necesario su*stituir el material limoso por otro con menor potencial de capilaridad. La '%ntra''#,n $e !%s s"e!%s ? "uando toda la super%cie de un suelo esta sumergida en agua' no (ay fuera capilar' pues @ A
CAPILARIDAD
K
S#7,n Ca(#!ar? *servado en las presas' el sifón' o sifonamiento capilar consiste en la %ltración del agua *a+o el nJcleo impermea*le de la presa.
IV.
C%n'!"s#%nes: El fenómeno de la capilaridad no se da por igual en los distintos suelos' siendo en algunos el ascenso del agua m/s r/pido en algunos casos y en otros pudi,ndose demorar muc(o mas tiempo.
V. Re'%men$a'#%nes: Seguir con las investigaciones de este tipo de tra*a+os ya $ue nos *rinda conocimientos $ue son indispensa*les para nuestra formación estudiantil.
