informe Permeabilidad Carga Variable

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS FACULTAD DE INGENIERÍA INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I

INFORME nº 11 ENSAYO DE PERMEABILIDAD DE SUELOS FINOS “METODO DE LA CARGA VARIABLE” Docente:

Ing. HERNAN FLORES

Auxiliar:

Univ. CRISTIAN ALCOCER

Estudiante:

Univ. MAMANI MAMANI GUIDO VLADIMIR

CI:

7057835 LP

GRUPO:

JUEVES

Fecha de PRESENTACION: 22 de Noviembre 2012 La Paz- Bolivia

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA CIVIL INSTITUTO DE ENSAYO DE MATERIALES “ING. HUGO MANSILLA ROMERO”

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS I LABORATORIO nº 11 PERMEABILIDAD DE SUELOS FINOS

Docente: Ing. Hernan Flores Auxiliar. Egr. Cristian Alcocer

ENSAYO DE PERMEABILIDAD DE SUELOS FINOS “CARGA VARIABLE” I.

OBJETIVOS. OBJETIVO GENERAL  Conocer el procedimiento normalizado por la norma ASTM D2434 – 68. Y la norma AASHTO T125 – 66 para la determinación de la permeabilidad de un suelo fino.

OBJETIVOS ESPECIFICOS  Adquirir conocimiento sobre el método descrito en la norma ASHTO T-125 ASTM D2434 para la determinación del coeficiente de permeabilidad en suelos finos.  Determinar el coeficiente de permeabilidad de suelos finos de mediante el método de la carga variable siguiendo el procedimiento de la norma AASHTO T-125 y ASTM D-3424.  Realizar una comparación de los valores de los coeficientes de permeabilidad obtenidos con los valores de carga variable y valores normalizados para obtener una clasificación aproximada del suelo estudiado.  Tomar la debida utilidad e importancia del método y su aplicación en el campo de la ingeniería civil.

II.

MATERIALES Y EQUIPO NECESARIOS. El equipo utilizado es el siguiente: Permeámetro de carga constante (Figura 1), deberá tener un diámetro interno de 12 veces el tamaño máximo de partícula. Un diámetro de 76 mm admite un tamaño máximo de 9,5 mm (i.e. abertura de 3/8”). El permeámetro deberá estar equipado con diferentes filtros, de mayor permeabilidad que la del suelo pero con aberturas lo suficientemente pequeñas para impedir el paso del material fino (no mayor al 10% del material fino).

2 Univ. Guido Vladimir Mamani Mamani

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Tubo de carga, como se muestra en la Figura 2, para remover el aire y abastecer de agua y presión hidrostática variable al permeámetro durante el ensayo. Balanza, con una precisión mínima de 0,01 g. Horno de secado, capaz de mantener una temperatura de 110 ± 5˚C. Termómetro. Cronómetro. Regla o flexometro Equipo de accesorio: embudos, espátulas, cuchillos, etc.

Permeámetro

Conducto largo

Balanza para pesar.

Balanza electrónica.

III. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO. Ahora mostraremos el procedimiento a realizar para este ensayo:  Limpiar el permeámetro y verificar las dimensiones con una precisión de 0.5 mm.  Determinar el peso del molde.  Colocar el suelo en un contenedor y determinar su contenido su contenido de humedad, w si se trata de arena, secarla previamente en horno para luego procederá su colocación en seco.  Colocar la muestra en el permeámetro con cierta densidad predeterminada sobre la base de los resultados de ensayos de compactación. Para esto se podrá utilizar vibración o compactado por capas.  Determinar el paso mas molde. W2  Una vez embalada disponer un papel filtro en el tope de la muestra y taparla. Conectar la entrada de agua al conducto que proviene del tanque de altura constante.  Sumergir l amuestra en un contenedor con nivel de agua superior en 5 cm al tope de la misma y dejar que se sature de 24 a 27 horas. También puede utilizarse una bomba de vacio para acelerar la saturación.  Cerrar tanto las válvulas de entrada como de salida. Asegurarse que los conductos y manómetros estén libres de aire dejándolos correr. El permeámetro en esta etapa ya se encuentra totalmente ensamblado.  Llenar el manómetro hasta la altura predeterminada h1.  Determinar el tiempo en que el nivel de agua desciende hasta los niveles establecidos.  Registrar la temperatura del agua. T.  Determinare el volumen de agua que fue drenado.  Llenar nuevamente la bureta y repetir el ensayo de 2 a 3veces. 3 Univ. Guido Vladimir Mamani Mamani

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IV. REGISTRO DE DATOS Y CÁLCULOS. Los datos con los que se cuenta inicialmente son:

EQUIVALENTE ARENA (AASHTO T176 ASTM D2419) Arena

(AASHTO T176 ASTM D2419) DATOS PREVIO AL ENSAYO Muestra

1

Peso Tara

W1 =

2304,00

[g]

W1+sh =

3291,00

[g]

Peso de la muestra seca

Wd=

987,00

[g]

Longitud de la muestra

L=

21,70

[cm]

Diámetro de la muestra

D=

5,90

[cm]

Area de la muestra

A=

27,34

[cm ]

Vs =

593,27

[cm ]

Muestra seca mas Tara

Volumen

2 3

Para hacer el tratamiento de datos y obtener los resultados deseados nos podemos quiar con la siguiente planilla Excel.

A

B

C

1

Longitud de muestra L (cm)

DATO

2 3 4

Diametro de muestra D (cm) AREA A (cm2) Diametro tubo de carga dc (cm) Area de la seccion del tubo de carga a (cm2)

DATO (C3^2*PI()/4) DATO

5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

D

E

(C5^2*PI()/4)

CARGA VARIABLE Ensayo DATO DATO DATO Carga Inicial h1 (cm) DATO DATO DATO Carga Final h2 (cm) DATO DATO DATO Tiempo t (seg) DATO DATO DATO Temperatura T ºc DATO DATO DATO Permeabilidad a la temperatura (2,3*C6*C2)/(C4*D12)*LOG(D10/D1 (2,3*C6*C2)/(C4*E12)*LOG(E10/E1 (2,3*C6*C2)/(C4*C12)*LOG(C10/C11) 1) 1) T (cm/seg) Permeabilidad a la temperatura de 20ºC (cm/seg)

15 16 17 18

C14*H23

D14*H23

E14*H23

Tabla Final KT (cm/seg) K19 (cm/seg)

(C14+D14+E14)/3 (C15+D15+E15)/3

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Posteriormente se obtienen los siguientes resultados.

CARGA VARIABLE diametro tubo (interior) (d)

d [cm]=

0,6

0,6

0,6

Area Tubo (a)

a [cm2]=

0,283

0,283

0,283

Carga Inicial h1[cm]

h1[cm] =

90

90

90

Carga final h2 [cm]

h2 [cm]=

40

40

40

Tiempo (t) seg.

t [s]=

164

167

169

Temperatura, T, (*C)

T=

18

18

18

Permeabilidad a la temperatura Relacion de viscosidades

KT [cm/s]=

1,110E-03

1,090E-03

1,077E-03

1,051

1,051

1,051

Permeabilidad a la temperatura de 20C

KV[cm/s]=

1,166E-03

1,145E-03

1,132E-03

C=

KVprom[cm/s]=

1,148E-03

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V.

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CONCLUCIONES El método especificado en la norma americana AASHTO T-125, ASTM D-2434, es un método directo ya que emplea muestras extraídas del suelo, además nos brinda de manera indirecta el coeficiente de permeabilidad a través de cálculos en los que se ingresan diferentes medidas tomadas en el laboratorio. Este método es especialmente aplicable a suelos finos puesto que posee mayor exactitud al tiempo de calcular el coeficiente de permeabilidad. En el ensayo se determinó el coeficiente de permeabilidad por el método de carga variable, obteniéndose el valor de K 20

1.148 10 3 [cm / s ] , lo que quiere decir que se trata de una

muestra de suelo poco permeable, que permite el paso lento del agua a través de sus poros. En la siguiente tabla se muestran algunos valores de los coeficientes de permeabilidad:

TIPO DE SUELO Grava Limpia

100 - 1

Arena Gruesa

1 - 0,01

Arena Fina

0,01 - 0,001

Arcilla Limosa

0,001 - 0,00001

Arcilla

0,0000001 - >

Los valores obtenidos del coeficiente de permeabilidad permiten clasificar el suelo estudiado como Arcilla limosa.  Bueno, con la realización de este ensayo pudimos ver y conocer con bastante precisión los procedimientos y mediciones normalizadas para la determinación del coeficiente de permeabilidad por lo que como sabemos este método se lo realiza a suelos y materiales finos y no así a guesos. Y el método para suelo grueso es distinto a este.

 Comparando los dos métodos de ensayo (carga constante y carga variable), observamos cierta diferencia en el coeficiente de permeabilidad. para carga constante y para carga variable. Por lo que estos métodos son realizados tanto para materiales gruesos como para finos respectivamente.

VI. BIBLIOGRAFIA  

Guia de laboratorio de mecánica de suelos I Ing. Victor Bermejo, Ing. Luis Pacosillo PERMEABILIDAD DE SUELOS, pdf universidad nacional del rosario. 6

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