UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA E. A. P. DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y CONCRETO
GUIA DE LABORATORIO PRACTICA N° 02
“PERMEABILIDAD DE SUELOS”
1. NORMATIVA
ASTM D 2434 (Para Suelos Granulares) ASTM D 5084 (Para todos los suelos) 2. GENERALIDADES
Una de las características del suelo que resulta importante conocer en determinadas situaciones es la permeabilidad del mismo. La permeabilidad es una propiedad que tiene el suelo para transmitir fluidos, principalmente el agua. Esta propiedad dependerá de la granulometría, compacidad, carga hidráulica, etc. Y será importante conocerla para casos donde sea importante conocer el flujo del agua que estará presente en el suelo, como es el caso de; diques, presas, lagunas de oxidación, etc. Además es importante mencionar que esta propiedad se expresa mediante el coeficiente de permeabilidad, el cual expresa el grado de permeabilidad que está presente en un suelo, cuyos valores oscilan de acuerdo a lo que se muestra en el siguiente gráfico, los cuales solo deben tomarse como referencia y para casos específicos es necesario realizar las pruebas respectivas en laboratorio.
Para la determinación del coeficiente de permeabilidad en laboratorio las pruebas que se usan son; el permeámetro de carga constante que se aplica para suelos Guía de Laboratorio N° 02 – MS II
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granulares, y el permeámetro de carga variable que generalmente es usado para suelos finos. Los mismos que deben aplicarse suelos en estado inalterado o en su defecto suelos que sean construidos en laboratorio y que presente características similares a las de campo. Se debe realizar la mayor cantidad de pruebas que sean posibles, ya que de ello dependerá la validez de nuestros resultados. Para la presente practica de hace detalle de las dos metodologías para la determinación de coeficiente de permeabilidad, pero se hará énfasis en el método del permeámetro de carga constante. 3. OBJETIVOS
Determinar el coeficiente de permeabilidad de un suelo granular usando un permeámetro de carga constante. Analizar e interpretar los resultados obtenidos.
4. MATERIALES
Suelo Granular (Arena), del mismo que se obtendrá el coeficiente de permeabilidad. 5. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS
Molde de Acero inoxidable con sus accesorios. Bandejas Tamices Flexometro Probetas Graduadas Baldes de agua Papel filtro Sobre carga Plastilina como impermeabilizante Cronometro Termómetro
6. PROCEDIMIENTO RECOMENDADO (Prueba de Carga Constante)
Realizar el muestreo del suelo a analizar y determinar la densidad natural por algún método conocido. Colocar los discos espaciadores y compactar la muestra en el permeámetro de acuerdo a la densidad natural que se ha obtenido, colocando los papeles filtro a cada extremo de la muestra.
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Acomodar el molde asegurar los tornillos impermeabilizando con la plastilinas las uniones entre la placa base el molde de acero. Saturar el suelo hasta que no se vean burbujas de aire. Se fija el nivel del agua a una altura de dos veces la altura de la muestra, y se mantiene ese nivel a los largo de toda la prueba. Se procede a hacer las mediciones del volumen, al poner una probeta en la salida para determinado tiempo, que puede ser de uno o dos minutos. Se anota el volumen de agua recogido, expresado en cm3, repitiendo esta acción tres veces, para obtener un promedio. Se mide la carga hidráulica (h), la longitud de la muestra (L) y la temperatura del agua en grados centígrados, con el fin de obtener la relación de viscosidad del agua, que lo da una tabulación.
7. METODOLOGÍA DE CÁLCULO
Se procede a realizar el cálculo del coeficiente de permeabilidad con la siguiente expresión:
Dónde: Kt: Coeficiente de Permeabilidad (cm/seg) V: Volumen recogido (cm3) L: Longitud de la Muestra (cm) A: Área de la muestra (cm2) t: tiempo de prueba (seg)
Además debe de realizarse la corrección por temperatura el cual viene a expresarse de la siguiente manera:
( ) 8. PRESENTACION DE RESULTADOS
Los resultados serán reportados y calculados de acuerdo al formato que se presenta a continuación: en la hoja de trabajo N° 02. Anotándose las observaciones en caso estos se presenten.
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HOJA DE TRABAJO N° 02
COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD “K” Responsable de práctica: …………………………………………………………………………….
Ubicación del Punto de Exploración: Zona/Coordenadas/ Punto:……………….……………………………………………………
I
Preparación de Muestra
II
III
Volumen de la Muestra Densidad de Campo Peso de la Muestra Numero de Capas Peso por Capa Prueba en Laboratorio
Altura de Carga rea Transversal Longitud de Muestra Volumen de agua recogido Tiempo de Prueba Coeficiente “K” Promedio “K”
V°B° Docente de Practicas
Fecha:
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