Laboratorio

COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD

1. OBJETIVOS
• Determinar el valor del coeficiente de permeabilidad k de un suelo.
• Determinar mediante un ensayo de campo la permeabilidad de un suelo.

2. MATERIALES Y EQUIPOS

2.1. Ensayo de Laboratorio
• Aparato de permeabilidad con conexiones y válvulas de paso para poder saturar la muestra (Permeámetro)
• Balanza
• Horno
• Piedra porosa
•Martillo.
• Vaso precipitado o Elemeyer
• Cilindro Graduado o Anillo de Ø 10,25 cm y altura de 11,64 cm
• Crónometro
• Recipientes plásticos
• Termómetro
• Embudo

2.2. Ensayo de Campo
• Pala Hoyadora
• Barreno
• Flexometro
• Arena
• Agua
• Pala de mano
• Martillo
• Tabla

3. PROCEDIMIENTO
3.1. Ensayo de laboratorio
Para hallar el coeficiente de permeabilidad (K), primero sedetermina el peso, altura y diámetro del permeámetro a utilizar. Luego se vacía la muestra en estado suelto dentro del molde (cilindro o anillo graduado) y se compacta a 25 golpes por capa de manera que la capa quede homogénea, se repite paso anterior hasta completar tres capas; una vez finalizada la compactación se enrasa la parte superior, se coloca un papel filtro o piedra porosa sobre la muestray luego un empaque de caucho sobre el borde del molde para ajustar la tapa de este.
Del suelo restante se toma una muestra para determinar la humedad del suelo analizado (w).
Una vez ajustado el cilindro se conecta a un tubo de entrada (manguera) de éste a una tubería vertical conecta a su vez a un recipiente (ver fig 1), se llena la manguera con agua hasta saturar la muestra y alcance unnivel constante, se registra la altura inicial de carga de agua (h1), se abre simultáneamente las válvulas de entrada y salida junto con el accionar el cronómetro, para dar comienzo al escurrimietno del flujo del agua, hasta una altura determinada previamente, se cierran las válvulas y se registra el tiempo transcurrido y la altura final (h2), se realiza 2 mediciones adicionales utilizando diferentesalturas, tiendo en cuenta que la muestra se encuentre saturada y mantenga la misma temperatura y no halla desprendimiento o roturas en la muestra.

Figura N° 1. Ensayo de Laboratorio con el Permeámetro

3.2. Ensayo de Campo
Para hallar el coeficiente de permeabilidad (K) en campo, se realiza un ensayo de percolación en el terreno realizando un hoyo de 30 cm x30 cmx 30 cm utilizando unbarreno y pala hoyadora, una vez realizado el hueco con estas dimensiones se limpia bien y se agrega una capa de una pulgada cuadrada de arena homogénea, la cual permite el paso del agua actuando como un filtro. Se le agrega el agua hasta saturación del suelo por 24 horas, a las 24 horas por 4 horas se le adiciona agua y se toman lecturas cada 30 minutos y la última lectura es la que se tiene encuenta. Por efectos de tiempo solo se le adiciono agua al hueco hasta saturarlo y luego de 25 minutos se le tomó el registro de la variación de altura y se calculo su permeabilidad.
4. RESULTADOS Y ANALISIS
Los datos obtenidos en el ensayo de laboratorio para la muestra Arena fueron los siguientes:
Peso (g)
Peso del Anillo o permeámetro 1886,59 g
Peso del Anillo + Muestra 3553,51 g
Recipiente30,30 g
Recipiente + Muestra húmeda 165,24 g
Muestra húmeda 134,94 g
Recipiente + Muestra seca 158,81 g
Muestra seca 128,51 g
Tabla N° 1: Datos Obtenidos en Laboratorio
• Temperatura del agua = 76 °F = 24,4 °C
• %húmeda = (whd –Ws / Ws) *100= ((134,94 – 128,51)/ 128,51)*100 = 5 %
• Densidad del agua a 24,4 °C = 0,901 g/cm3
• Gravedad específica de la arena (Gs)= 2,64
• Diámetromáxima arena= 2 mm
• D10 = el diámetro o tamiz N0 50 para la arena 0,3 mm

4.1. Cálculo del factor de corrección de temperatura (fc)

Con la tabla No.2 se calculo el factor de corrección de temperatura (fc) para la viscosidad del agua a temperatura de 20°C, mediante la siguiente expresión:

f c = γt/γ20

Donde: γ t = viscosidad del agua a Tº en laboratorio = 0,901 g/cm3
γ 2 0 =...