8/10/2019 Ensayo Permeametro Carga Constante

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DETERMINACIN DE LA PERMEABILIDAD DE UN SUELOMTODO DE CARGA CONSTANTE

OBJETIVO

Este ensayo tiene por objeto la determinacin del coeficiente de permeabilidad deuna muestra de suelo granular expresado en unidades de velocidad usando unpermemetro de carga constante en el cual el flujo vertical de agua a travs de unaprobeta (obtenida a partir de la muestra de suelo) es laminar.

Este procedimiento es apropiado para suelos que tienen un coeficiente depermeabilidad comprendido entre 1!"m#s y 1!$m#s y que no contengan ms de un1% de material que pase por el tami& de abertura .' mm (tami& o").

FUNDAMENTO TEORICO

En 1*$+, en la ciudad francesa de -ijon, el ingeniero enry -arcy fue encargado delestudio de la red de abastecimiento a la ciudad. /arece que tambin deb0a disearfiltros de arena para purificar el agua, as0 que se interes por los factores que influ0anen el flujo del agua a travs de los materiales arenosos, y present el resultado desus trabajos como un apndice a su informe de la red de distribucin. Ese pequeoapndice fue la base de todos los estudios f0sico!matemticos posteriores sobre elflujo del agua subterrnea.

En los laboratorios actuales disponemos de aparatos muy similares al que utili&-arcy, y que se denominan permemetros de carga constante.

El coeficiente de permeabilidad, k, representa la relacin que existe entre lavelocidad promedio de flujo, v, y el gradiente 2idrulico, i, necesaria para laexistencia de flujo.

i

vk =

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3as siguientes condiciones fundamentales son requeridas en el mtodo de cargaconstante de suelos granulares para garanti&ar el flujo laminar a travs de lamuestra.

! 4ontinuidad de flujo sin cambio de volumen durante el ensayo.

! 5lujo con los poros saturados sin la presencia de burbujas de aire.

! 5lujo en estado permanente sin cambios en el gradiente 2idrulico.

! /roporcin directa entre la velocidad de flujo y los valores de gradiente2idrulico 2asta el inicio del flujo turbulento.

! 4ualquier otro tipo de flujo relacionado con saturacin parcial de los poros,flujo turbulento, estado no permanente etc., requiere procedimientos y

condiciones especiales.

APARATOS Y MATERIAL NECESARIO

o /ermemetro de carga constante, de forma cil0ndrica metlica o

preferentemente de material plstico transparente, con dos tapas estancadasde metal resistente a la corrosin. El dimetro interior del cuerpo de la cluladebe ser al menos 1" veces el tamao mximo de la part0cula del suelo aensayar. 3as clulas ms usuales son de '$ mm y 1 mm de dimetro,aunque se puede usar clulas de mayor tamao.

o 6uber0as flexibles de plstico con sus correspondientes llaves, para conectarel extremo inferior de los tubos pie&omtricos a las salidas correspondientes.

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o 6anque de carga constante, para remover el aire y abastecer de agua ypresin 2idrosttica constante al permemetro durante el ensayo. -ebe llevartres conexiones en la parte inferior, una para desag7e que sirva paramantener y fijar el nivel, otra para la entrada de agua desaireada y una tercera

de alimentacin a la clula.

o 8uministro de agua desaireada y limpia al tanque de carga constante.

o 9ecipiente de descarga.

o :aterial de filtro de una granulometr0a apropiada, que se coloca entre lasplacas perforadas y los discos porosos.

o /robetas graduadas.

o

;n embudo para introducir la muestra en el permemetro.

o 4uc2ara con una capacidad de 1g para verter la muestra de suelo en elembudo.

o 6ermmetro.

o 4ronmetro.

PREPARACIN DE LA MUESTRA

8eleccionar mediante cuarteo una muestra representativa del suelo granular, secadaal aire, con menos del 1% del material que pasa el tami& o " en la cantidadnecesaria para satisfacer los siguientes requerimientos