Pgina 4 de 11

IntroduccinLa permeabilidad constituye una de las propiedades ms importantes, que modifican el comportamiento del suelo, de all su estudio.La permeabilidad es la mayor o menor facilidad con que el agua atraviesa el suelo Depende de varios factores, como : la relacin de vacos , es decir el tamao de los poros y su forma de la partculas, todo esto est en funcin de la granulometra.Es necesario estudiar el flujo de un fluido en medios porosos , y este estudio se estableci mediante la LEY DE DARCY , encontrando una ley donde para un flujo laminar se produce velocidades pequeas y suelos de partculas de tamao de grava y menores en donde se puede determinar la siguiente ecuacin : dvQ = ----- = KAi donde : K = coeficiente de permeabilidad. Dt A= rea de la seccin transversal. I = gradiente hidrulico.La constante K es llamado coeficiente de permeabilidad, es una medida directa y completa de la permeabilidad del suelo y se lo define como la velocidad del flujo, cuando el gradiente hidrulico es unitario.V = kiEn el intervalo en que se aplica la ley de Darcy, la velocidad es directamente proporcional al gradiente hidrulico y el flujo es laminar. Como vemos la permeabilidad es una propiedad mecnica de los suelos. Existe varios mtodos para llegar a la determinacin de esta constante de proporcionalidad y son los ms utilizados los siguientes :Mtodo directo y mtodo indirecto.En esta prctica vamos a utilizar el mtodo directo (en laboratorio) Permemetro de carga constante ObjetivosOBJETIVOS GENERALES Aprender los procedimientos experimentales para calcular el coeficiente de permeabilidad del suelo utilizando permemetros de carga constante y de carga variable . Poder determinar el coeficiente de permeabilidad con su debida correccin (k20)OBJETIVOS ESPECIFICOS Analizar e interpretar los resultados obtenidos en la prctica. Determinar la permeabilidad de un suelo fino. Determinar la permeabilidad de un suelo grueso.Equipo, Herramienta y MaterialEquipo Permemetro de carga constante Permemetro de carga variable Dispositivo de abastecimiento de aguaMaterial Muestra de suelo fino y suelo grueso (arena limosa y arena limpia) respectivamenteHerramienta Termmetro con apreciacin de 0.1C Probeta graduada con una capacidad de 100ml Regla mtrica graduada con apreciacin 1mm Calibrador con apreciacin 0.01mm Balanza de precisin con apreciacin de 1 gramo Balanza de precisin con apreciacin de 0.1 gramo Martillo de compactacin prctor estndarProcedimientoIDENTIFICACIN Y DESCRIPCION 1. Describir e identificar cada una de las muestras por analizar.2. Anotar en el Formulario LMS-2009-1 las caractersticas que posee el suelo que se va a utilizar en la practicaPermemetro de carga constante: Seguimos el procedimiento que a continuacin se indica1. Una vez instalado el aparato se lo provee de una carga constante de agua al recipiente con escape de modo que sigue se tenga u nivel constante de agua.2. Determinar y registrar el dimetro interior y la seccin transversal del permemetro.3. Colocar la muestra de suelo en el permemetro.4. Determinamos y registramos la muestra L en el interior de la muestra de suelo en la que se conoce los valores de la carga hidrulica.5. Conectamos el recipiente con la muestra de suelo saturado mediante una manguera a la entrada de agua del permemetro en su parte inferior.6. Se lo provee de una carga constante de agua al recipiente con escape de modo que sigue se tenga u nivel constante de agua, hasta que el permemetro se escurra por la manguera , producindose el desage del mismo.7. Al igual que el caso anterior , se tomaron los tiempos de vaciado del recipiente para ciertos volmenes en la probeta graduada , adems de tomar las mediciones necesarias para los correspondientes clculos.8. Determinamos y registramos la temperatura a la cual se encuentra el agua en el recipiente durante el ensayo.

Permemetro de carga variable :Se experimenta con un aparato adaptado, el cual no especifica de acuerdo a las normas, el procedimiento para su operacin fue la siguiente : 1. Determinar y registrar el dimetro interior y la seccin transversal del permemetro.2. Colocar la muestra de suelo en el permemetro3. Una vez llenado la capacidad en volumen del permemetro, determinar el peso del conjunto y por diferencia , determinamos el peso total del suelo que se coloc en el permemetro.4. Determinamos la longitud de la muestra del suelo a ensayarse.5. La alimentacin del agua se la da con un tubo fino (capilar) , nivel aguas arriba formndose un menisco.6. El flujo ya establecido hay una cadena de molculas que empujan por la alimentacin, si se suspende la alimentacin se tiene una carga hidrulica para intervalos de 5 a 10 cm, segn sea el caso en un cierto tiempo, determinamos la cantidad de agua que atraviesa a la muestra.7. Determinamos y registramos los valores de h1 y h2 , as como el tiempo transcurrido para que el nivel de agua pase de una altura a otra.8. Repetimos el procedimiento unas cinco veces manteniendo su flujo laminar , variando sus alturas.9. Determinamos y registramos la temperatura a la cual se encuentra el agua en el recipiente durante el ensayo.

Codificacin de datos y resultados

Calculos TipicosClculo del coeficiente de Permeabilidad :Permemetro de carga constante (Salinas- PLaya) :

A= (*d*2)/4 = (*6.272)/4 = 30.88 cm2 V =A*L= 30.88* 13.70 = 423,06 cm3x102 Donde V = 87 cm3(no es constante) L = 13.70 cm A = 30.89 cm2 H = 17.7 cm t = 25.64 seg.

Permemetro de carga variable (Vela Cruz-Cotacocha)

Donde: a = 0.196 cm2 L= 17.80 cm A = 181,46 cm2 h1 = 140 cm h2 = 130cmx10-5

Correccin por temperatura: (con carga variable)

Kt 20 T---- = -----K20 = ----------- Kt K20 T 20

K20 = (1.02 * 2.36) = 2,41 x10^-5 cm/seg.

CONCLUSIONES: El coeficiente de permeabilidad es una medida directa y completa de la permeabilidad del suelo, muchos la definen de la siguiente manera , este coeficiente de permeabilidad : como velocidad de flujo , cuando el gradiente hidrulico es unitario. La permeabilidad no es ms que la mayor o menor facilidad con que el agua atraviesa la seccin del suelo. La permeabilidad depende principalmente de la granulometra de un suelo. La magnitud del coeficiente de permeabilidad depende de la viscosidad del lquido, tamao, rea y forma de los conductores en la cual fluye el agua. La permeabilidad es una propiedad mecnica del suelo. Reportando siempre K20 = K , y la temperatura especfica para el respectivo diseo que realicemos, son puntos importantes que no debemos olvidar. El permemetro de carga constante se usa para suelos permeables suelos gruesos como: arena y gravas limpias El permemetro de carga variable se usa para suelos menos permeables , suelos gruesos como : gravas, arenas limosas, arenas arcillosas y hasta limos

UTILIDAD DE LA PRACTICA: Conociendo los valores del coeficiente de permeabilidad y su respectiva temperatura, nos proporciona una valiosa informacin , todos estos factores y su buena interpretacin se puede basar el diseo de presas, diques, filtros, etc., en la vida profesional es muy importante , a razn por la cual se dar un tratamiento especial a estos clculos.RECOMENDACIONES: La permeabilidad no depende de la cantidad de poros de la muestra de suelo que tengamos, si no de su granulometra. Para efectuar estos ensayos las muestras deben estar saturadas. Estos procedimientos no deben hacerse con muestras de arcillas. Medir en cada intervalo su respectiva temperatura porque la viscosidad es una funcin de esta. Se recomienda realizar ensayos con otros tipos de suelos para fines de interpretacin.Bibliografa:

GUA ACADMICA DE PRCTICAS DE LABORATORIO DE MECNICA DE SUELOS 1, paginas 86-96 de 203 Jurez Badillo, Mecnica de Suelos, Tomo I, Fundamentos de la Mecnica de Suelos, Mxico, Editorial Limusa, PAG: 150-155 de 642