Permeabilidad (E 130)
Luis Hernando Calderón Turizo ¿?????? Claudia ¿??????????? Raúl Andrés Torres Ballén 2063115
Resumen Se dice que un material es permeable si deja pasar a través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable. La velocidad con la que el fluido atraviesa el material depende del tipo de material, de la naturaleza del fluido, de la presión del fluido y de la temperatura. La penetrabilidad suele considerarse sinónimo de permeabilidad. Para ello calculamos una constante K de permeabilidad para clasificar el suelo. suelo. PALABRAS CLAVES
atr aviese sin alterar su estructura Permeabilidad: capacidad de un material para permitir que un fluido lo atraviese interna. Absorción: captación de una sustancia por otra. Humedad: medida del contenido de agua en el suelo Caudal : Cantidad de un líquido o un gas que fluye en un determinado lugar por unidad de tiempo .
OBJETIVO GENERAL
Determinar a través del ensayo la constante de permeabilidad de un suelo.
MATERIAL Y EQUIPOS
OBJETIVOS ESPECIFICOS
Analizar y comprender el comportamiento del suelo cuando es sometido a un caudal de agua constante. Obtener información de un material acerca de sus condiciones hidráulicas e hidrogeológicas en lugares donde se ubique la cimentación de una obra proyectada.
Balanza o báscula electrónica. Permeámetro con 5 piedras porosas. Embudo con manguera Probeta de 1000 ml Cronometro. Pisón. MARCO TEORICO
La permeabilidad de un suelo se mide a través del coeficiente de permeabilidad K, que es un parámetro que define la mayor facilidad o dificultad que que el suelo suelo ofrece al flujo de agua.
Darcy a mediados del siglo XIX, quien definió este parámetro para arenas. Posteriormente, se demostró que esta ley era igualmente válida para otros suelos, incluyendo suelos mucho menos permeables, tales como arcillas. Aunque la ley de Darcy se puede utilizar también para el flujo de otros líquidos, cuando en geotecnia se entrega un valor k, se entiende que estamos hablando de su permeabilidad frente al flujo de agua. La permeabilidad de los suelos varía varios órdenes de magnitud. Así, que para una arena limpia, el coeficiente de permeabilidad, k, puede variar entre 10 -2 y 10 - -4 cm/s, para una arcilla este valor puede oscilar entre 10 —5 y 10—8 cm/s.
TABLAS
Variación de la Viscosidad con Respecto a la Temperatura TEMPERATURA [ºC] VISCOSIDAD[P]
0 5 10 15 20 25 30
0.01785 0.01519 0.01306 0.0139 0.01003 0.00893 0.008
Clasificación de los suelos según sus coeficientes de Permeabilidad Grado de Valor de K Textura del Permeabilidad [cm/s] Suelo
Elevada
>10-1
Media
10-1 – 10-3
Baja
10-3 – 10-5
Muy Baja
10-5 – 10-7
Impermeable
< 10-7
PROCEDIMIENTO
Se toma una muestra de 1000 gr la cual paso por el tamiz 3/8”, se peso el
permeámetro vacio, luego se coloco en el fondo las piedras porosas, quedando en la parte superior la de mayor tamaño con la cual formaremos el cilindro de arena, se procedió a agregar 5 capas de la muestra seleccionada del suelo siendo compactadas mediante 25 golpes por un pisón; determinamos el volumen, el área, el peso y la altura que alcanzo la muestra, luego introducimos las demás piedras porosas porosas y cerramos el equipo. A continuación conectamos el aparato a la manguera, mediante la cual se va a dejar caer agua al aparato a una altura determinada, que también se toma para el análisis de datos, el caudal debe ser continuo y sin burbujas, luego de mantener el caudal constante se empiezan a tomar tiempos por cada 200 ml y se llena la tabla.
Grava a media gruesa Grava Fina, Arena Media a Fina, Duras Arena muy Fina, SM, limos a Loes Limos densos ML, arcillas CL a CH Homogéneo
Ensayo de Permeabilidad Cabeza Constante Datos de la Muestra
Diámetro [cm] Área, (A) [cm ] Longitud Muestra (L) [cm] 3 Volumen [cm ] Peso Muestra [gr] Densidad [gr/cm] Humedad Temperatura [ºC] Altura Agua [cm] Viscosidad (n20) nT (25ºC)
7.5 44.17864669 44.17864669 8 353.4291735 556 1.573158193 16.68 % 25 113.5 0.01003 0.00893
CALCULOS
Ensayo de Cabeza Constante Ensayo 1 t [s] Q [cm3] K [cm/s] 12,07 200 0,02643653 11,93 200 0,02674677 13,8 200 0,02312238 13,23 200 0,02411859 10 200 0,03190889 Promedio 12,206 200 0,02614197 OBSERVACIONES
Eliminar las burbujas de aire del tanque de agua, la probeta y la manguera antes de evaluar la muestra. El material a ser evaluado debe ser pasado por el tamiz número 3/8”.
CONCLUSIONES
El método de ensayo utilizado es aplicable para un flujo unidimensional dentro de los materiales porosos.
BIBLIOGRAFIA
Manual del Ingeniero Civil Tomo I. Mac Graw Hill: México, sección 5-6.
Instituto Nacional de Vías INVIAS Norma I.N.V. E – 130 – 07. http://construaprende.com/lab/17/prac 17_2.html
