NORMA CHILENA OFICIAL
NCh401.Of51
Grava y arena para para filt filtros ros de agua potable
Preámbulo El Instituto Nacional de Normalización, INN, es el organismo que tiene a su cargo el estudio y preparación de las normas técnicas a nivel nacional. Es miembro de la INTERNATIONAL ORGANIZATION FOR STANDARDIZATION (ISO) y de la COMISION PANAMERICANA DE NORMAS TECNICAS (COPANT), representando a Chile ante esos organismos. ie r í a La presente norma ha sido estudiada y preparada por la Especialidad de " In g en ier Sanitaria " . El El Comité est est uvo constit const ituido uido por los señores. señores.
Depart Departame ament nto o Hidráulica, Dirección Genera Generall de Obras Públicas
Dirección General de Agua Potable y A lcant arillado Instituto Nacional de Investigaciones Tecnológicas y No Normalización, IN INDITECNOR Cast ro, A ugust o León, Rubén Salinas, Raúl Sims, J orge
Eugenio Díaz René Fuentes Roberto Stöwhas Ramón Del V alle Jo os sé M an anual Eguiguren Carlos Jarpa A ugust o Cast ro Rubén León Raúl Salinas J orge Sims
I
NCh401 El Comité tomó en consideración los comentarios enviados durante el estudio de esta norma por las siguientes personas: Eduardo Aguirre Solís Jorge von Benne Bennew w itz Julio Fernández Lagos Guillermo Fernández Mason Mc Connel, A.F., Chief Engineer of the Refinite Corporation, Dic. 1948. Willey, B.F., Assistant Chemical Director of the Elgin Softener Corporation, Dic. 1948. En el estudio de la presente norma se han tenido a la vista, entre otros documentos, los siguientes: AMERICAN WATER WORKS ASSOCIATION, Tentative standard specifications for filtering material, Abril 1943. BABBIT and DOLAND, Water Supply Engineering, 1939. BACHARACH, E.W., Inc. Water conditioning, Diciembre 1948. DAVIS CALVIN, CALVIN, Handbook of applied hydraulics, New York, York , 19 41 . DIAZ, EUGENIO UGENIO Y PE PEREZ, JOSE, JOSE, Relati Relation on of filt f ilt er runs to t o filt fil t ration rat ion rates and sand characteristics, Massachusetts Institute of Technology, 1944. Mc CONNEL, A.F., El diseño de los mezcladores, los tanques de asentamiento y los filtros para las instalaciones de depuración de agua, 1941. NATIONAL SAND AND GRAVEL ASSOCIATION, Inc. 1. Technical information specifications for filtering material, Junio 1948; 2. Requirements for filter sand, prepared by engineering engineering and research research division. divi sion. THE REFINITE CORPORATION, Specification, Diciembre 1948. RIDDICK THOMAS M., Especificaciones para la arena empleada en filtración de aguas. STEE STEEL, ER ERNEST, NEST, Wat er supply and sew sew erage, 1938 19 38 . La presente norma contiene referencias a las siguientes normas chilenas: NCh3 2 NCh163 NCh163
Tamices de ensay o. Calida lidad y granu granulo lome metrí tría a de de los los agre agrega gado dos s pa para horm hormigo igone nes. s.
II Observaciones 1 En la presente norma se f ija como límite límit e divisori div isorio o ent entre re grava y arena la malla malla con abertura de 1,68 mm, NCh32. La razón principal para elegir esta abertura, proviene de que partículas de mayor tamaño deben ser harneadas y colocadas por capas en un lecho filtrante. Las partículas menores se gradúan por sí mismas durante el lavado de un filtro. 2
II
a)
El ensayo ensayo de solubilidad de de la grava grava se efectúa efect úa p pulverizánd ulverizándola ola hasta hasta que pase por un tamiz con abertura de 0,84 mm y dejándola durante 24 horas en una solución de ácido clorhídrico al 20%.
b)
El ensayo ensayo de solubilida solubilidad d de la arena arena se se e eff ectúa en en la misma forma, agregan agregando do la arena en su estado natural.
NCh401 3 La grava en la capa de contact cont acto o con la arena, arena, debe ser lo bast bastante ante fina f ina para que exista exist a una mezcla apreciable de los materiales. Se estima que el diámetro de la grava no debe ser mayor que entre dos y media y dos veces el diámetro de la arena. Se considera recomendable el valor 2 y como diámetro máximo de la arena 0,84 mm. 4 Se considera consid era apropiada, para un material de diámetro mayor de 1 mm, una un a graduación que concuerde con la expresión: M = k lo log D en que: M
=
profu profund ndid ida ad en cm cm ba bajo el ma materia teriall de de 1 mm mm de de diá diáme metro tro;;
k
=
con constan tante, te, de de val valor co comprendido en entre tre 25 y 35; 35;
D
=
diámetro tro de las partícu tícullas, en en mm.
En los valores valores a anot notados ados se adoptó la fórmula ant anterior erior con una una const const ante k = 30 .
5 Para los filt fi ltros ros rápidos se recomienda la composición granulométrica y espesore espesores s que se indican a continuación: a) El lecho de grava grava podrá constituirse por capas capas de la composición composición granulomé granulométt rica y espesores indicados en la tabla A. Tabla A - Comp Composición osición granulométrica ica y espesor de las capas Número de la capa (de abajo hacia arriba)
Pasa por el tamiz de abertura mm
Retenida por el tamiz de abertura mm
Espesor
1
5 3 ,8
2 6 ,9
14
2
2 6 ,9
1 3 ,5
9
3
1 3 ,5
cm
6 ,7 3
9
4
6 ,7 3
3 ,3 6
9
5
3 ,3 6
1 ,6 8
9 Tot al
50
b) Los espesores espesores indicados en en la t abla A, se colocan en en filt fil t ros del del sistema de drenaje drenaje con caños perforados múltiples y laterales. c) Si el el sistema de de drenaj drenaje e permite permite una mejor mejor distribución del del agua de la lavado vado (fondo Wheeler, losas, etc.) se puede suprimir la capa N 1 y aun parte de la capa N 2. °
°
d) El lecho de aren arena a podrá podrá constit constit uirse por material material que cumpla con con las condicione condiciones s indicadas en tabla B.
III
NCh401 Tabla B - Tama Tamaño efectivo, efectivo, coefic coeficiente iente de uniformidad y espesor de las capas Valores límites
Valor usual Mínimo
Máximo
Tamaño ef ect iv o, mm
0 ,5 0
0 ,3 5
0 ,6 0
Coef ic ient e de unif ormidad
1 ,6 5
1,5
1 ,8
Espeso r de la capa, c m
60
60
90
6 Para los filt fil t ros lentos se recomienda recomienda la composición granulomét granulomét rica que se indica a continuación: a) El lecho de grava podrá constit const ituirse uirse por capas capas de granulomet granulomet ría y espesores espesores indicados en la tabla C. Tabla C - Comp Composición osición granulométrica y espesor de las capas Número de la capa (de abajo hacia arriba)
Pasa por el tamiz de abertura mm
Retenida por el tamiz de abertura mm
Espesor
1
7 6 ,1
5 3 ,8
15
2
5 3 ,8
19
15
3
19
4
9 ,5 1
cm
9 ,5 1
7
4 ,7 6
5 Tot al
42
b) Si el el sistema de de drena drenaje je lo permite permite se puede puede suprimir suprimir la capa capa N 1. °
c) Es conveniente que la arena arena cumpla con las las condiciones indicadas en la t abla D. Tabla D - Tam Tamaño efectivo, coefici coeficiente ente de uniformidad y espesor de las capas capas Valor usual
Valores límites Mínimo
Máximo
Tamaño ef ect iv o, mm
0 ,3 5
0 ,2 5
0 ,4
Coef ic ient e de unif ormidad
2
1,8
3
Espesor de la capa, cm
IV
75
60
12 0
NCh401 Esta norma ha sido declarada Norma Chilena Oficial de la República, por Decreto N 137, de fecha 12 de Enero de 1951, del Ministerio de Obras Públicas y Vías de Comunicación. °
Esta norma es una "reedición sin modificaciones" de la Norma Chilena Oficial NCh401.Of51, " Grava y arena para filtros de agua potable" , vigente por Decreto N 137, de fecha 12 de Enero de 1951, del Ministerio de Obras Públicas y Vías de Comunicación. °
V
NORMA CHILENA OFICIAL
NCh401.Of51
Grava y arena para para filt filtros ros de agua potable
A) Definición Definición de esta esta norma norma Artículo 1
°
Esta norma establece las características que deben cumplir la grava y la arena de los filtros para agua potable.
B) Campo de aplicación Artículo 2
°
Las prescripciones que establece esta norma se aplican a la grava y arena que se empleen en los filtros para agua potable.
C) Terminología Artículo 3
°
Los siguientes vocablos tienen, en la presente norma, el significado que se indica:
grava: es el material pétreo de grano grueso, que queda retenido en el tamiz con abertura de 1,68 mm y que resulta de la desintegración natural de las rocas, o de la trituración de éstas por maquinarias. arena: es el material pétreo de grano fino que pasa por el tamiz con abertura de 1,68 mm y que resulta de la desintegración natural de las rocas o de la trituración de éstas por maquinarias.
1
NCh401 composición granulométrica: es la característica de un material granular definida por la proporción de partículas de diferentes tamaños que lo componen, clasificadas por los tamices que se especifican en NCh32. arena limpia: es la arena que mezclada con agua en la proporción de 100 g por litro produce una turbiedad inferior a 100 ppm, después de agitar la mezcla durante algunos segundos. tamaño efecti efectivo vo de una arena: es el tamaño de un grano tal, que el 90% en peso de las partículas de esa arena, tiene dimensión mayor que la de aquel. coefic coeficiente iente de uniformidad de una arena: es la relación entre el tamaño de un grano elegido de modo que el 60% en peso de las partículas sea de dimensión menor que la de aquel y el tamaño efectivo.
D) Prescripciones I Gener Generales Artículo 4
°
1 La grava y la arena arena deberán deberán provenir exclusiv exc lusivamente amente de la desint desint egración natural natu ral de las rocas. 2 Las Las part partícula ículas s constit consti t utivas ut ivas de la grava y arena debe deberán rán ser ser limpias, duras, resistentes, resistent es, durables y sin película adherida alguna; libres de terrones, partículas blandas o laminadas, álcalis, margas, arcillas, materias orgánicas y toda otra sustancia perjudicial.
II Grava Artículo 5
°
1 La grava estará estará constit uida por guijarros guijarros redondea redondeados, dos, de peso peso especí específf ico absoluto medio no inferior a 2,5. 2 La proporción de mat mat erial con peso especí específf ico absoluto inf erior a 2,25 2, 25 sólo se acept aceptará ará en las capas inferiores, sin que exceda de 1% en peso. 3 Sólo se se admit admit irá la presencia presencia de f ragmentos ragmentos alargados alargados de diámet diámet ro inferior inf erior a 1, 68 mm en la proporción máxima de 2% en peso. Solubilidad Artículo 6
°
La solubilidad de la grava en ácido clorhídrico diluido al 20% no excederá los límites indicados en la tabla 1.
2
NCh401 Tabla 1 - Límites Límites de solubilidad de la grava Diámetro de las partículas
Solubilidad máxima
Sobre 2 5 mm
1 5%
Ent re 1 0 y 2 5 mm
1 0%
Inf erior a 1 0 mm
5%
Colocación de la grava Artículo 7
°
1 La primera capa o capa capa inferior de grava grava se colocará a mano e en n el fondo del filt ro, teniendo cuidado de no obstruir la corriente de agua de lavado. 2 Las capas de grava sucesivas sucesiv as se f ormarán de manera manera que cada una mantenga el nivel correspondiente en toda su extensión.
III Arena Artículo 8
°
La proporción de partículas planas no excederá de 1% en peso.
Solubilidad Artículo 9
°
La solubilidad de la arena en ácido clorhídrico al 20% no excederá del 5% de su peso.
3
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N A CIONA L
DE
NCh 401.Of51
NORM A LIZA CION
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INN-CHILE
Grava y arena arena para para filtros iltros de agua agua potable Sand and and gravel fo r filters fo r drinking drinking w ater
Prime rimera ra edici dición ón : 1951 Reimpresión : 19 19 9 9
Descriptores:
ingenierí a sanitaria, t ratam iento d el agua, agua, pu rif icación del agua, f iltro s, grav a, arena, arena, agua pot able, able, requisitos requisitos
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