Guia ENSAYO DE PERMEABILIDAD

ENSAYO DE PERMEABILIDAD
(CABEZA CONSTANTE Y CABEZA VARIABLE)

1. Objetivos.
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Este ensayo busca determinar el coeficiente de permeabilidad saturado mediante
un método de cabeza constante y cabeza variable para el flujo laminar de agua a
través de los suelos.

2. Generalidades.
Los suelos están formados por partículas minerales sólidas que dejan vacíos entre
ellas. Estos vacíos estáninterconectados y permiten el flujo de agua a través de ellos.
Esto convierte a los suelos en materiales permeables al agua. El grado de
permeabilidad es determinado aplicando a una muestra saturada de suelo una
diferencia de presión hidráulica. El coeficiente de permeabilidad es expresado en
términos de velocidad.
La velocidad con la que el fluido atraviesa el material depende de tres factores básicos:
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la porosidad del material;
la densidad del fluido considerado, afectada por su temperatura;
la presión a que está sometido el fluido.

Para ser permeable, un material debe ser poroso, es decir, debe contener espacios
vacíos o poros que le permitan absorber fluido. A su vez, tales espacios deben estar
interconectados para que el fluido disponga de caminos para pasar a través del
material.
Lapermeabilidad del suelo suele aumentar por la existencia de fallas, grietas, juntas u
otros defectos estructurales. Algunos ejemplos de roca permeable son la caliza y la
arenisca, mientras que la arcilla o el basalto son prácticamente impermeables.
Esta permeabilidad tiene un efecto decisivo sobre el costo y las dificultades a encontrar
en muchas operaciones constructivas, como lo son: excavaciones acielo abierto en
arena bajo agua o la velocidad de consolidación de un estrato de arcilla bajo el peso de
un terraplén, de allí la importancia de su estudio.
Existen dos métodos generales de laboratorio para determinar directamente el
coeficiente de permeabilidad de un suelo. Estos son los llamados método de la cabeza
constante y el método de la cabeza variable. Ambos métodos se basan en la ley deDarcy.

Permeabilidad cabeza constante: para suelos de alta permeabilidad, como
arenas y gravas.
Condiciones del ensayo:
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Continuidad de flujo sin cambios en el volumen del suelo durante el ensayo.
Flujo con los vacíos del suelo saturados con agua y sin burbujas de aire dentro
de los mismos.

El procedimiento está destinado a establecer valores representativos del coeficiente de
permeabilidadde suelos granulares presentes en depósitos naturales o colocados en
terraplenes, o cuando se empleen como bases bajo pavimentos.

Figura 1. Esquema representativo de la prueba de cabeza constante

Permeabilidad cabeza variable: para suelos de mediana permeabilidad a baja
permeabilidad, como limos y arcillas. Este ensayo es de carácter transitorio y
produce coeficientes de permeabilidad variablesdependientes del tiempo.

Figura 2. Esquema representativo de la prueba de cabeza variable

3. Listado de equipos
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Permeámetros con cámara en Plexiglás.
Tanque o embudos de cabeza constante.
Soportes para el tanque.
Calibrador.
Niveles.
Piedras porosas.
Equipo para la compactación de la muestra.
Mangueras en Tygon.
Reglas para medir la cabeza de agua.
Cronómetro.
Recipientegraduado para recoger el agua.

4. Procedimiento.
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Cabeza constante: medir la permeabilidad en arena saturada

Paso 1: Deposito del suelo en la cámara.
• Desmontar la cámara.
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Tomar las dimensiones de la cámara: diámetro interno y altura, para así poder
obtener el volumen.

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Antes de volver a ajustar la cámara al molde se colocará en la base una piedra
porosa saturada con anterioridad.

•Llenar la cámara con arena suelta(con una cuchara), dejando un espacio para
que se introduzca un resorte, y una piedra porosa anteriormente saturada.
Colocar el resorte y la piedra porosa saturada sobre la superficie de la muestra,
dentro de la cámara y fijar los tornillos de la cámara.

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Paso 2: Saturación de la muestra
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Fijar la manguera y el embudo a la llave inferior de la cámara, para...