K Carga Constante1

8/13/2019 K Carga Constante1

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Universidad Catlica de la Santsima ConcepcinFacultad de ingenieraDepartamento de ingeniera Civil

Ensayo de PermeabilidadCarga Constante

Mecnica de suelos II

Integrantes: Mario ColilAlex MoralesDante SalasCristian SaldiasHans Urrutia

Profesor: Dr. Felipe Villalobos

Concepcin, Septiembre del 2013


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NDICE DE CONTENIDO

1. Introduccin22. Objetivos 3

2.1.Objetivo General.. 32.2.Objetivos Especficos...3

3. Clasificacin de los suelos... ....................33.1.Descripcin de la muestra....................33.2.Clasificacin granulomtrica....................3

4. Determinacin del coeficiente de permeabilidad....................5Mediante el ensayo de carga constante

4.1.Introduccin Coeficiente de Permeabilidad.54.2.Permemetro de carga constante. .64.3.Preparacin de la muestra.84.4.Procedimiento de ensayo..84.5.Resultados ensayos de permeabilidad carga constante94.6.Validez de la ley de Darcy.13

5. Determinacin del coeficiente de permeabilidad..15Mediante mtodos Empricos

5.1.Mtodo de Allen Hazen.. 155.2.Mtodo de Kozeny-Carman...175.3.Mtodo de Breyer...195.4.Mtodo de Slitcher.195.5.Mtodo de Terzaghi20

6. Anlisis de resultados ...217. Conclusin.228. Comentarios...........................239. Bibliografa23


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2. OBJETIVOS2.1Objetivo General Determinar el coeficiente de permeabilidad de la muestra de arena Bo Bo.

2.2Objetivos Especficos Clasificar la muestra de suelo. Determinar el coeficiente de permeabilidad mediante el ensayo de carga constante Verificar la validez de la ley de Darcy. Determinar el coeficiente de permeabilidad mediante mtodos empricos.

3. CLASIFICACIN DE LOS SUELOS3.1Descripcin de la muestra

Se tom una muestra representativa de 6 kg de arena Bo Bo y se pas por el proceso detamizado con el fin de trabajar con una banda granulomtrica de 4.75 a 0.425 mm,despojndola de todos sus finos, adems se calcul una masa de 2.886 kg que se introdujo enel permemetro con el fin de trabajar con una densidad relativa del 75 %.

3.2 Clasificacin granulomtrica

La clasificacin granulomtrica simplemente se hace por tamizado, el tamizado se realiza 1 kg de arena seca sin finos y se la hizo pasar a travs de una serie de tamices. El anlisisgranulomtrico por tamizado se realiza de acuerdo a la norma ASTM D-421-85,2007 contamices normalizados.


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Tabla. 1Granulometra Arena Bo Bo sin finos

Tamiz NASTM

AberturaTamiz(mm)

Masaretenida

(gr)

% peso

retenido

% peso

pasa

4 4.75 0 0 100

8 2.36 45.2 4.52 95.4810 2 28.5 2.85 92.6316 1.18 215.8 21.58 71.0520 0.85 279.7 27.97 43.0830 0.6 259.8 25.98 17.140 0.425 171 17.1 0

Estos datos corresponden a la distribucin granulomtrica, y se representa de forma grficade la siguiente manera.

Fig. 1Curva granulomtrica

Mediante la curva granulomtrica se clasifica la muestra mediante el sistema USCS. Elporcentaje que pasa por la malla #200 ASTM es 0% menor que 50%, por lo tanto lamuestra es suelo grueso (SG), el porcentaje que pasa por la malla #4 ASTM es 100% mayoral 50%, por lo tanto es arena, el porcentaje que pasa por la malla #200 ASTM es 0% menor

que 5% por lo tanto tiene smbolo nico, para clasificarlo en SW o SP son necesarios elcoeficiente de uniformidad y el coeficiente de curvatura .

010

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0.1 1 10

Porcentajequepasa(%)

Abertura Tamiz mm


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Los coeficientes de uniformidad y curvatura se calcularon con las siguientes expresiones

Tabla. 2Dimetros efectivos y coeficiente de uniformidad y curvatura

, mm , mm , mm , mm 0.53 0.58 0.73 1.05 1.98 0.96

Se tiene que < 6 y < 1, luego la arena se clasifica como SP (arena mal graduada).4. DETERMINACION DEL COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD

MEDIANTE EL ENSAYO DE CARGA CONSTANTE

4.1Introduccin Coeficiente de Permeabilidad

El coeficiente de permeabilidad es una constante de proporcionalidad usada por Darcy para

establecer la relacin entre la velocidad de un fluido y el gradiente hidrulico que provoca elmovimiento de este, este coeficiente es una medida de la resistencia al flujo que posee elsuelo poroso y se expresa de la siguiente manera

Donde K es la permeabilidad intrnseca del material, y corresponde a la resistencia alfluido de dicho material frente a cualquier fluido, adems la permeabilidad absoluta depende

del ndice de vacos y de la forma de los granos.

El coeficiente de permeabilidad puede ser calculado de forma experimental, in situ, oempricamente.


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4.2Permemetro de carga constante

El equipo que se utiliz para este ensayo es el permemetro, el que consiste en un cilindrode acrlico, con un dimetro mnimo de aproximadamente 8 a 12 veces el tamao mximo delas partculas segn la norma ASTM, este permemetro posee 2 manmetros, 2 piedrasporosas, una manguera alimentadora con vlvula de entrada reguladora y una vlvula de

salida para el agua filtrada y un resorte.

La funcin de las piedras porosas es contener la muestra y evitar el transporte de partculas,estas se ponen en el extremo superior e inferior, estas piedras tienen una permeabilidadsuperior a la muestra de suelo para evitar retrasar el drenaje, la funcin de los manmetros esmedir las alturas piezometricas, la diferencia de altura dividida por la distancia entre lasmangueras que conectan el permemetro (muestra) con los manmetros corresponde algradiente hidrulico, la vlvula de entrada conecta a una manguera la cual est conectada conun embudo de alimentacin y se debe verificar que posea una altura constante del nivel deagua, el resorte va por encima de la piedra porosa superior es para asegurar que la muestramantenga las condiciones iniciales de densidad durante la saturacin de la muestra, el resorte

no debe soportar cargas mayores a 5kg.

El clculo del coeficiente de permeabilidad debe cumplir con las restricciones a laexpresin de Darcy, para el ensayo, se debe cumplir con flujo laminar, por eso es importanteque se tenga lo siguiente.

Flujo continuo sin cambios en el volumen del suelo durante la etapa de saturacin yposterior al flujo.

Los vacos de la muestra deben estar saturados con agua y sin burbujas de aire dentrode la misma, se debe quitar las burbujas de aire de las mangueras que conectan lamuestra con los piezmetros

La medicin de la diferencia de alturas piezometricas se debe realizar cuando seobtiene un estado estacionario del flujo

Debe haber una proporcionalidad directa de la velocidad de flujo con el gradientehidrulico por debajo de ciertos valores crticos. Para la muestra con la que se trabajala norma ASTM recomienda valores de gradiente hidrulico de 0.3 y 0.5.


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Fig. 2 Permemetro ASTM

Tabla.3Dimetro mnimo del permemetro segn ASTM D-2434 2000

Tamao Mximo departcula entra aberturas

de tamices

Dimetro mnimo del cilindro

% Retenido < 35% % Retenido>35%2.0 mm 9.5 mm 2.0 mm 9.5 mm

2.0 mm y 9.5 mm 75 mm 115 mm

9.5 mm y 19 mm 150mm 230mm

El cuerpo metlico del permemetro consta de dos elementos, uno en la parte inferior(base) y otro en la parte superior (tapa), unidos entre s por 4 barras con tuercas paraconfinar la muestra.

Tabla.4Dimensiones del permemetro ASTM

Dimensiones Permemetro ASTMAltura (cm) 18.6

Dimetro (cm) 11.4rea cm2 102.7Volumen cm3 1898


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4.3 Preparacin de la muestra

El ensayo se realiz a una muestra con una banda granulomtrica entre 4.75 y 0.425 mm ycon una densidad relativa del 75%. Para lograr esta banda granulomtrica se tamizo la arenaentre los tamices con dimetro de abertura de 4.75, 2.36, 2, 1.18, 0.85, 0.6 y 0.425 mmeliminando todos los finos hasta obtener una muestra de 6 kg de arena Bo Bo sin finos.Luego se obtuvieron las densidades mnima y mxima, conociendo estos valores y la

densidad relativa a la que la muestra debe llegar, se obtuvo el peso seco de 1.51 yconociendo el volumen del cilindro del permemetro se calcul la masa de arena que sedeber utilizar, que fue 2886 gr. Para obtener una densidad relativa del 75% se utiliz elmtodo llamado Apisonado, que consisti en dividir los 2886 gr en cuatro capas de 721.6gr y compactarlas con una cierta energa, la energa de compactacin se logra golpeando lascapas con un pistn metlico de tal forma de lograr espesores iguales de 4.5 cm.

4.4 Procedimiento de ensayo

Este procedimiento se realiza bajo la norma ASTM D 2434, 2000, que describe lascondiciones del permemetro y los pasos a seguir para determinar el coeficiente depermeabilidad bajo carga constante.

Preparacin del cilindro de acrlico: Se debe verificar que el cilindro est limpio yseco. Se determina su dimetro y altura y se procede a humedecer las piedras porosas.

Preparacin de la muestra: Se procede a pesar la muestra a utilizar en el ensayo, lamasa para obtener una densidad relativa de 75% se calcul previamente y es de 2886gr. La muestra debe calzar perfectamente en el cilindro del permemetro sin dejarcavidades en su permetro, para ello procedemos a ingresar el material en cuatrocapas de 721.6 gr, con iguales espesores de 4,5 cm. Se coloca una piedra porosa en labase de la muestra y otra en contacto con su cara superior.

Saturacin de la muestra: Habiendo completado el punto anterior, se procede asaturar la muestra con un tiempo superior a 10 minutos, segn ndico el laboratorista.Se permite el paso del agua, abriendo la llave correspondiente, verificando de estamanera que no quede aire dentro de las conexiones con cada uno de los tubos.

Realizacin del ensayo propiamente dicho: Una embudo provee una alimentacin deagua a travs de la vlvula de admisin a una carga constante. Se conectan lospiezmetros de agua con sus respectivas salidas y se llena con agua para remover elaire interno. De esta manera el agua se mueve a travs de la muestra hasta alcanzar unrgimen de equilibrio.

Utilizacin del dispositivo: Se genera un flujo a travs de la muestra de suelo y luegoque se alcanza una situacin de equilibrio se mide el caudal de salida desde elpermemetro para determinar el caudal, su temperatura y se anota, para luegodetermina el h, como la diferencia entre los niveles de los piezmetros. Este paso serepite varias veces, en donde la altura del embudo que desempea el papel de lacmara de carga se incrementara.


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La porosidad se obtiene del ndice de vacos a partir de

Tabla. 5 Densidades en y ndice de vacos 2.7 1.46 1.69 1.51 0.84 0.60 0.78 0.44

En el ensayo se fue modificando la carga hidrulica y los caudales, a fin de obtener lapermeabilidad como la pendiente de la curva de velocidad vs gradiente hidrulico.

El coeficiente de permeabilidad para cada dato medido equivale a

Tabla. 6Datos ensayo de permeabilidad de carga constante

t(s) Vol(cm3) Q (cm3/s) i V(m/s) k(m/s)

60 390 6.50 0.298 7.95E-04 2.67E-03

60 400 6.67 0.342 8.16E-04 2.38E-03

60 430 7.17 0.386 8.77E-04 2.27E-03

60 460 7.67 0.386 9.38E-04 2.43E-03

60 400 6.67 0.412 8.16E-04 1.98E-03

60 530 8.83 0.430 1.08E-03 2.52E-03

30 290 9.67 0.509 1.18E-03 2.33E-03

30 450 15.00 0.781 1.84E-03 2.35E-03

30 450 15.00 0.807 1.84E-03 2.27E-03

30 485 16.17 0.895 1.98E-03 2.21E-03

30 530 17.67 0.956 2.16E-03 2.26E-03

15 280 18.67 0.983 2.28E-03 2.33E-03


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Fig. 3Curva de Velocidad vs Gradiente hidrulico

El coeficiente de permeabilidad corresponde a la pendiente de esta curva, luego se tieneque .

Se puede visualizar una relacin lineal entre la velocidad y el gradiente hidrulico, sinembargo an falta referir el coeficiente de permeabilidad a la temperatura estndar de 20cMediante la expresin

Tabla. 7Coeficiente de permeabilidad referido a la temperatura estndar de 20c

i V(m/s) k(m/s) T(c) Uk (m2/s) k20(m/s) V20(m/s)

0.298 7.95E-04 2.67E-03 11.5 1.26E-06 3.35E-03 9.99E-04

0.342 8.16E-04 2.38E-03 11.3 1.27E-06 3.01E-03 1.03E-03

0.386 8.77E-04 2.27E-03 11.1 1.27E-06 2.88E-03 1.11E-03

0.386 9.38E-04 2.43E-03 11.1 1.27E-06 3.08E-03 1.19E-03

0.412 8.16E-04 1.98E-03 11.1 1.27E-06 2.51E-03 1.04E-03

0.430 1.08E-03 2.52E-03 11 1.28E-06 3.20E-03 1.38E-03

0.509 1.18E-03 2.33E-03 10.9 1.28E-06 2.96E-03 1.51E-03

0.781 1.84E-03 2.35E-03 11.3 1.27E-06 2.97E-03 2.32E-030.807 1.84E-03 2.27E-03 10.8 1.28E-06 2.91E-03 2.35E-03

0.895 1.98E-03 2.21E-03 10.7 1.29E-06 2.83E-03 2.53E-03

0.956 2.16E-03 2.26E-03 10.9 1.28E-06 2.88E-03 2.75E-03

0.983 2.28E-03 2.33E-03 10.7 1.29E-06 2.98E-03 2.93E-03

y = 0.0023x

R = 0.9862

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

VelocidadV(m/s)

Gradiente Hidraulico


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Fig. 4Curva Velocidad referida a vs gradiente hidrulico

La pendiente de esta curva tiene un coeficiente de permeabilidad referido a la temperaturade 20c de .

Tambin se grafic la permeabilidad referida a 20 C vs el gradiente hidrulico paraanalizar su comportamiento frente a los diferentes estados de carga hidrulica.

Fig. 5Curvas de coeficiente de Permeabilidad y velocidad vs gradiente hidrulicoSe aprecia la relacin lineal entre la velocidad y el gradiente hidrulico para todas las

diferencias de carga hidrulica, adems el coeficiente de permeabilidad tiene uncomportamiento lineal para valores de y decreciente.

y = 0.0029x

R = 0.9875

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0.003

0.0035

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

VelocidadV(m/s)conK20


0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0.003

0.0035

0.004

0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2

K20,

V20(m/s)


V20 vs i

k20 vs i


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4.3Validez de la ley de Darcy

El flujo del agua unidireccional en un medio poroso como el suelo, est gobernada por laley de Darcy, y tiene la siguiente expresin.

Con lo cual expresa la relacin directamente proporcional entre la velocidad de flujo yel gradiente hidrulico . Pero esta relacin tiene ciertas restricciones, las cuales son.

Medio poroso Medio isotrpico Flujo laminar

Claramente la muestra con la que se trabaj corresponde a un medio poroso, no obstantees difcil asumir isotropa debido a que no se realiz un ensayo de permeabilidad horizontalaun as la ley de Darcy se puede extender para flujo multidireccional y medio anistropico.Para que el flujo a travs del suelo sea laminar se debe cumplir que

, donde

Es el nmero adimensional de Reynolds, este nmero tiene la siguiente expresin

Donde corresponde a la velocidad promedio del flujo en los poros y se obtiene

dividiendo la velocidad de Darcy por la porosidad

Tabla. 8Reynolds y velocidad promedio de escurrimiento en los poros

V'(m/s) Re

1.81E-03 0.760

1.85E-03 0.776

1.99E-03 0.830

2.13E-03 0.888

1.85E-03 0.771

2.46E-03 1.018

2.69E-03 1.114

4.17E-03 1.744

4.17E-03 1.724

4.50E-03 1.853

4.91E-03 2.036

5.19E-03 2.140


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Se puede observar nmeros de Reynolds superiores a 1, pero incluso con estos valores sepuede apreciar que se cumple la relacin lineal , por lo tanto es vlido usar laexpresin de Darcy para calcular el coeficiente de permeabilidad.

Fig. 6Curva de Reynolds vs gradiente hidrulico

Claramente en los ltimos puntos el flujo entra en una etapa estacionaria para pasar a flujoturbulento pero la curva es generalmente lineal para vs tambin lo es para vs .

5.

DETERMINACIN DEL COEFICIENTE DE PERMEABILIDADMEDIANTE MTODOS EMPRICOS

5.1Mtodo de Allen Hazen (1892,1911)Hazen desarrollo una extensa investigacin para el diseo de filtros de arenas, en la que

dedujo una expresin para el clculo del coeficiente de permeabilidad para arenas suelta yuniforme.

Formula de Hazen

En la cual el coeficiente de permeabilidad depende principalmente del rea de los poros

normales al flujo, y de un parmetro que incluye los efectos de la forma de los poros en ladireccin del flujo y el volumen total de los poros. No obstante vara entre 0.1 100 enalgunos textos. El valor utilizado normalmente para es 100 (para k en en cm).

y = 2.1623x

R = 0.9844

0.000

0.500

1.000

1.500

2.000

2.500

0.000 0.200 0.400 0.600 0.800 1.000 1.200

Reynolds



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Tabla. 9Valores del coeficiente de Hazen, propuesto por varios autores

Coeficiente de Hazen Taylor (1948, p. 122) 41-146Leonards (1962, p. 119) 100-150Mansur and Kaufman (1962, p. 260-261) 100-1000Terzaghi and Peck (1964, p. 44) 100-150

Cedergren (1967, p 42) 90-120Lambe and Withman (1969, p. 290) 1-42Holtz and Kovacs (1981, p 209-212) 40-120Terzaghi et al (1995, p 73-74) 50-200Das (1997, p 153) 100-150Coduto (1999, p. 226-227) 80-120

Para el caso de arenas sueltas y uniformes con coeficiente de curvatura y , la expresin puede plantearse como. Para k en y en mm

Para el caso de arenas densa la expresin puede plantearse como.

Para k en y en cm

Tabla. 10 Valores usados para la expresin de Hazen

, cm

Densa 0.058 0.35

El coeficiente de permeabilidad usando la expresin de Hazen es .Un valor bastante aproximado aunque un poco menor al obtenido en el laboratorio.

5.2Mtodo de Kozeny-Carman (1927,1956)Kozeny y Carman desarrollaron una formula semiempirica, semiteorica para calcular el

coeficiente de permeabilidad, a diferencia del mtodo de Hazen, la expresin no dependesolo de los tamaos de las partculas, sino tambin de su forma, del fluido y del ndice devacos.


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Formula de Kozeny-Carman

() (

)

Donde

Peso especifico

Viscosidad Dinmica: Coeficiente de Kozeny-Carman: Superficie especfica (rea por unidad de volumen): ndice de vaciosEsta expresin puede ser simplificada si la temperatura del agua est en 20c

Para incorporar la angularidad de las partculas, es posible introducir un factor de forma SFen la ecuacin.

Tabla. 11 Valores del coeficiente de forma propuesto por algunos autores

Forma Fair and Hatch (1933) Loundon (1952)Esfricas 6 ---Redondeadas 6.1 ---Gastadas 6.4 ---speras 7.4 ---Angulares 7.7 8.4Redondeados --- 6.6Angularidad media --- 7.5


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Fig. 7 Fotografa de la forma de los granos de la muestra

De acuerdo a la figura se concluye que la forma de los granos es gastada.

Tabla. 12 Valores usados para la expresin de Kozeny-Carman

Fair and Hatch , m 6.4 0.00053 0.78

El coeficiente de permeabilidad usando la expresin de K-C es . Unvalor bastante aproximado aunque un poco mayor al obtenido en el laboratorio.

5.3 Mtodo de Breyer

Breyer al igual que Hazen, se basa en los dimetros de las partculas, y en propiedades delfluido (peso unitario y viscosidad), su expresin es efectiva para materiales con

y con , la expresin es la siguiente.

,


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La ecuacin a 20c se transforma en

Tabla. 13 Valores usados para la expresin de Breyer

, m1.98 0.00053

El coeficiente de permeabilidad usando la expresin de Breyer es . Unvalor bastante alejado al obtenido en el laboratorio ya que difiere en casi dos rdenes demagnitud.

5.4 Mtodo de Slitcher

Slitcher incluye la porosidad de la muestra, adems de considerar el dimetro de laspartculas y propiedades del fluido (peso unitario y viscosidad), su expresin fue obtenidopara arenas, usando granos uniformes, esfricos y cuto tamao de grano esta entre 0.01 mm y5mm, su expresin es la siguiente.

, La ecuacin a 20c se transforma en

Tabla. 14 Valores usados para la expresin de Slitcher

, m0.44 0.00053

El coeficiente de permeabilidad usando la expresin de Slitcher es

.

Un valor bastante alejado al obtenido en el laboratorio ya que difiere en un orden demagnitud.


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5.5Mtodo de Terzaghi

Terzaghi para suelos arenosos, no define que el coeficiente de permeabilidad depende deldimetro de las partculas, de la porosidad de las propiedades del fluido (peso unitario yviscosidad), y de un coeficiente que esta entre , el cualdepende de la forma de los granos y de la uniformidad de la arena, la expresin es lasiguiente.

, La ecuacin a 20c se transforma en

Tabla. 15 Valores usados para la expresin de Terzaghi (se usara el valor promedio de )c , m 2.3E-03 0.00053 0.44

El coeficiente de permeabilidad usando la expresin de Terzaghi es .Un valor aproximado al obtenido en el laboratorio.

6. ANLISIS DE RESULTADOSPrimero se comparara los resultados obtenidos por el ensayo y por los mtodos empricos,

todos calculados a una temperatura de 20c.

Fig. 8 Grafico de barras del os coeficientes de permeabilidad

0.00E+00

5.00E-04

1.00E-03

1.50E-03

2.00E-03

2.50E-03

3.00E-03

3.50E-03

4.00E-03

Coeficientes de Permeabilidad

K Laboratorio

K Hazen

K Kozeny Carman

K Breyer

K Slitcher

K Terzaghi


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Los valores registrados presentan una gran variacin entre autores. El grafico indica que elmayor valor del coeficiente de permeabilidad se obtiene por la expresin de Kozeny-Carman,y el menor valor se obtiene por la expresin de Terzaghi.

En cuanto a las expresiones usadas, la de kozeny-Carman es la que ms se ajusta a laobtenida en el laboratorio, mientras que la de Terzaghi se encuentra muy lejos de este valor.

Quedo demostrado la validez del a ley de Darcy en la figura 3, al ver un relacin linealentre la velocidad y el gradiente hidrulico a excepcin de cuatro mediciones presentes en elgrfico pero que no representan una desviacin significativa de la linealidad. Aun habiendoalgunos valores de Reynolds que fueron mayores a 1, a partir de una velocidad deescurrimiento de . En la figura 5 se aprecia que la permeabilidad empez adisminuir a partir de gradientes hidrulicos mayores a 0.6.

El efecto de la temperatura sobre el valor del coeficiente de permeabilidad representa unaporte promedio de un 21% como sealan los clculos precedentes, por lo que no se puedenignorar tales aportes al coeficiente de permeabilidad, adems se puede ver que la

permeabilidad aumenta con valores mayores de temperatura , la explicacin se puede deberpor efectos qumicos, como la mayor energa cintica del agua al fluir , debido a que sedebilitan los enlaces debido a la adicin de calor (por roce) y tambin a la dilatacin

Por ltimo el coeficiente de permeabilidad obtenida mediante el ensayo de carga constantees de con lo cual segn la tabla de valores relativos de Terzaghi yPeck, el suelo es muy permeable, y claramente lo es porque se trabaj con arena con unabanda granulomtrica sin finos que pudiesen resistir el flujo

Tabla. 16 Valores relativos de permeabilidad. Fuente: Terzaghi K. y Peck R., (1980).

Permeabilidad Relativa Valores de k (m/s) suelos tpicosMuy permeable >1E-03 Grava gruesaModeradamente permeable 1E-03 a 1E-05 Arena, arena finaPoco permeable 1E-05 a 1E-07 Arena limosa, arena suciaMuy poco permeable 1E-07 a 1E-09 Limo y arenisca finaImpermeable < 1E-09 Arcilla


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7. CONCLUSINSe realiz el ensayo de carga constante a una muestra con una banda granulomtrica

entre 4.75 y 0.425 con una densidad relativa del 75%, esta muestra no posea fino por lo quese esperaba un coeficiente de permeabilidad alto, la tabla 16 tomada como referenciademuestra que la arena era muy permeable.

La ley de Darcy se cumpli reflejando una relacin lineal entre el gradiente hidrulico y lavelocidad del flujo, por lo que el valor obtenido es vlido, aun cuando el nmero deReynolds en la ltima etapa indico que el flujo empez a dejar de ser laminar

De todas las expresiones empricas la que ms se ajustaba fue la de kozeny-Carman,debido a que su expresin toma en cuenta no solo el dimetro efectivo de las partculas desuelo, sino que tambin el ndice de vacos y la forma de los granos, adems del pesounitario y la viscosidad del flujo.

8. COMENTARIOSEl ensayo habra sido ms adecuado si algunos puntos se habran realizado como exige la

norma ASTM D 2434, 2000, ya que por ejemplo no se le ingreso agua desairada al ensayode carga constante, debido a que se le coloco agua de la llave la cual sala de una manguera,y se producan perdidas de energa en el cambio entre la manguera y medio ambiente,produciendo turbulencias y burbujas, las cuales disminuyen el caudal de salida.

Se podra haber realizado un anlisis de la variacin de la temperatura del agua debido almedio poroso en el ensayo, pero no se midi la temperatura del agua antes de realizar el

ensayo, solo se midi despus (caudal de salida).

En la saturacin el nivel de los piezmetros era igual, la diferencia se poda apreciar

cuando ocurra el desage.

El ensayo habra sido mejor si se habra realizado bajo presin, es decir colocar elpermemetro con paredes de goma y sumergirlo, ya que las partculas en contacto con lasparedes crean un mayor espacio, provocando una salida de caudal mayor.


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9. BIBLIOGRAFIA Dr. Felipe Villalobos. Seepage. W. David Carrier. Goodbye, Hazen, hello Kozeny-Carman Patricio Puga, 2012. Estudio experimental del coeficiente de permeabilidad enarenas ASTM D 2434, 2000. Standard Test Method for Permeability of Granular Soils

(Constant Head).

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