Carga Constante
Páginas: 13 (3200 palabras)
Publicado: 16 de octubre de 2012
Introducción
Al construir en suelo o trabajar en él resulta indispensable encontrar la presencia de líquidos en suelo aunque el suelo en ciertas ocasiones no permita atravesar cantidades de agua pero alguna proporción tendrá.
Para el ingeniero se convierte en una necesidad estudiar como es el comportamiento de un líquido en una masa de suelo, cual sería el tiempo que demora un suelo para estartodas sus partículas saturadas en un líquido o al contrario si el suelo lo permite que el líquido atraviese sus partículas, para esto se aplica el ensayo de permeabilidad en los cuales se realiza en el laboratorio y en el campo.
Los ensayos realizados en este caso fueron el ensayo de permeabilidad en laboratorio de carga constante y carga variable, con el cual podemos obtener la permeabilidad deun suelo.
MARCO TEÓRICO
ENSAYO PERMEÁMETRO DE CARGA CONSTANTE
Uno de los pasos más importantes antes de empezar una construcción es saber el nivel de permeabilidad del suelo sobre el cual se va a edificar la estructura.
La permeabilidad es una propiedad de un suelo que permite el paso del agua a través de sus vacíos, bajo la acción de una carga hidrostática constante o variable.
Lossuelos de acuerdo a su nivel de permeabilidad se clasifican en permeables e impermeables.
Existen dos procedimientos en el laboratorio para poder determinar el coeficiente de permeabilidad de un suelo. Estos son los métodos de cabeza constante y de cabeza variable. Estos se rigen según la ley de Darcy (1856).
El ensayo de carga o cabeza constante se aplica generalmente a suelos granulares(arenas).
El ensayo consiste en llenar de agua el sondeo que queremos observar, y medir el caudal necesario para tener un nivel constante. Es importante antes de medir tiempos y caudales, preocuparse de que nuestro sondeo se encuentre lleno con agua, controlando que se expulse el aire, que se estabilice el nivel y velocidad de descenso.
Ni el ensayo de cabeza constante ni el de cabeza variablepermiten obtener valores del coeficiente de permeabilidad de un suelo demasiado confiables. Existen muchas razones para esto, pero las principales son las siguientes:
El suelo que se utiliza en el aparato de permeabilidad nunca es igual al suelo que se tiene en el terreno (siempre esta algo alterado).
La carga hidráulica ∆h puede ser diferente (a menudo mucho mayor) en el laboratorio, lo cualcausa el lavado de material fino hacia las fronteras con una posible reducción en el valor de K. Los gradientes hidráulicos obtenidos en el terreno (i = h/L) varían entre 0.5 y 1.5, mientras que en el laboratorio suelen ser 5 o más. Existe evidencia obtenida en diferentes investigaciones que hace pensar que V = K * i no es una relación lineal para todos los valores de i, especialmente para valoresgrandes (Mitchell y Younger (1967)). Por otra parte existe también evidencia de que en suelos finos (arcillas), puede existir un gradiente umbral por debajo del cual no hay flujo. (Terzaghi (1925)).
En este laboratorio se calculara el coeficiente de permeabilidad de las siguientes formas:
Ley de Darcy:
V=k∙A∙i∙t k=V∙Lh∙A∙t
Donde:
V es el volumen en cm3.L es la longitud de la muestra en cm.
A es el área de la muestra en cm2.
h es la altura de carga constante en cm.
t es el tiempo en segundos.
Ecuación de Hazen:
K = 10-2·D102
Ecuación de Kozeny – Carman:
Donde:
e : es el índice de vacíos.
Cs : es el factor de forma.
D10 : es el tamaño de partículas representativo.
µd : Viscosidad del fluido.
γf: Peso unitario del fluido.RESULTADOS Y EVALUACIÓN
El tipo de suelo es Arena Bio-Bio.
Tabla de granulometría
número de malla | 3/8" | 4 | 8 | 10 | 16 | 30 | 40 | 50 | 100 | 200 |
diámetro | 10 | 4,75 | 2,36 | 2 | 1,18 | 0,6 | 0,425 | 0,3 | 0,15 | 0,0075 |
% que pasa | 100 | 99 | 95 | 93 | 74 | 28 | 11 | 3 | 1 | 1 |
Datos obtenidos en el laboratorio
masa material seco (gr) | 3133 |
Volumen muestra (cm3) | 1163,6 |...
Al construir en suelo o trabajar en él resulta indispensable encontrar la presencia de líquidos en suelo aunque el suelo en ciertas ocasiones no permita atravesar cantidades de agua pero alguna proporción tendrá.
Para el ingeniero se convierte en una necesidad estudiar como es el comportamiento de un líquido en una masa de suelo, cual sería el tiempo que demora un suelo para estartodas sus partículas saturadas en un líquido o al contrario si el suelo lo permite que el líquido atraviese sus partículas, para esto se aplica el ensayo de permeabilidad en los cuales se realiza en el laboratorio y en el campo.
Los ensayos realizados en este caso fueron el ensayo de permeabilidad en laboratorio de carga constante y carga variable, con el cual podemos obtener la permeabilidad deun suelo.
MARCO TEÓRICO
ENSAYO PERMEÁMETRO DE CARGA CONSTANTE
Uno de los pasos más importantes antes de empezar una construcción es saber el nivel de permeabilidad del suelo sobre el cual se va a edificar la estructura.
La permeabilidad es una propiedad de un suelo que permite el paso del agua a través de sus vacíos, bajo la acción de una carga hidrostática constante o variable.
Lossuelos de acuerdo a su nivel de permeabilidad se clasifican en permeables e impermeables.
Existen dos procedimientos en el laboratorio para poder determinar el coeficiente de permeabilidad de un suelo. Estos son los métodos de cabeza constante y de cabeza variable. Estos se rigen según la ley de Darcy (1856).
El ensayo de carga o cabeza constante se aplica generalmente a suelos granulares(arenas).
El ensayo consiste en llenar de agua el sondeo que queremos observar, y medir el caudal necesario para tener un nivel constante. Es importante antes de medir tiempos y caudales, preocuparse de que nuestro sondeo se encuentre lleno con agua, controlando que se expulse el aire, que se estabilice el nivel y velocidad de descenso.
Ni el ensayo de cabeza constante ni el de cabeza variablepermiten obtener valores del coeficiente de permeabilidad de un suelo demasiado confiables. Existen muchas razones para esto, pero las principales son las siguientes:
El suelo que se utiliza en el aparato de permeabilidad nunca es igual al suelo que se tiene en el terreno (siempre esta algo alterado).
La carga hidráulica ∆h puede ser diferente (a menudo mucho mayor) en el laboratorio, lo cualcausa el lavado de material fino hacia las fronteras con una posible reducción en el valor de K. Los gradientes hidráulicos obtenidos en el terreno (i = h/L) varían entre 0.5 y 1.5, mientras que en el laboratorio suelen ser 5 o más. Existe evidencia obtenida en diferentes investigaciones que hace pensar que V = K * i no es una relación lineal para todos los valores de i, especialmente para valoresgrandes (Mitchell y Younger (1967)). Por otra parte existe también evidencia de que en suelos finos (arcillas), puede existir un gradiente umbral por debajo del cual no hay flujo. (Terzaghi (1925)).
En este laboratorio se calculara el coeficiente de permeabilidad de las siguientes formas:
Ley de Darcy:
V=k∙A∙i∙t k=V∙Lh∙A∙t
Donde:
V es el volumen en cm3.L es la longitud de la muestra en cm.
A es el área de la muestra en cm2.
h es la altura de carga constante en cm.
t es el tiempo en segundos.
Ecuación de Hazen:
K = 10-2·D102
Ecuación de Kozeny – Carman:
Donde:
e : es el índice de vacíos.
Cs : es el factor de forma.
D10 : es el tamaño de partículas representativo.
µd : Viscosidad del fluido.
γf: Peso unitario del fluido.RESULTADOS Y EVALUACIÓN
El tipo de suelo es Arena Bio-Bio.
Tabla de granulometría
número de malla | 3/8" | 4 | 8 | 10 | 16 | 30 | 40 | 50 | 100 | 200 |
diámetro | 10 | 4,75 | 2,36 | 2 | 1,18 | 0,6 | 0,425 | 0,3 | 0,15 | 0,0075 |
% que pasa | 100 | 99 | 95 | 93 | 74 | 28 | 11 | 3 | 1 | 1 |
Datos obtenidos en el laboratorio
masa material seco (gr) | 3133 |
Volumen muestra (cm3) | 1163,6 |...
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