Permeabilidad carga constante

permeametro de carga constante

1. UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA

MECÁNICA DE SUELOS I

PERMEABILIDAD DEL SUELO
METODO DE CARGA CONSTANTE

INFORME # 12

GRUPO # 4








NOMBRE: Luis Alberto Jiménez Sánchez


SEMESTRE: Quinto


PARALELO: “A”


FECHA DE EJECUCIÓN: 10/07/14


FECHA DE ENTREGA: 22/07/2014


PERÍODO ACADÉMICO: abril 2013- Agosto 2014

2. INTEGRANTES:

1. Iván Andrés Acosta Medina
2. Christian Santiago Castro Falcón
3. Luis Alberto Jiménez Sánchez
4. Jhonnatan Paul Morales Quezada
5. Édisson Mauricio Moreta Tigse
6. Jean Carlos Naranjo Morante
7. Ivonne Alexandra Núñez Acosta
8. Ana Isabel Toapanta Yanchaliquin

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PERMEABILIDAD CARGA CONSTANTE LUIS JIMÈNEZ

1. INTRODUCCIÓN

PERMEABILIDAD
Permeabilidad es la propiedad que tiene el suelo de transmitir el agua y el aire y es una de
las cualidades más importantes que han de considerarse para la piscicultura. Un estanque
construido en suelo impermeable perderá poca agua por filtración.


Mientras más permeable sea el suelo, mayor será la filtración. Algunos suelos son
tan permeables y la filtración tan intensa que para construir en ellos cualquier
tipo de estanque es preciso aplicar técnicas de construcción especiales.



Por lo general, los suelos se componen de capas y, a menudo, la calidad del suelo varía
considerablemente de una capa a otra. Antes de construir un estanque, es importante
determinar la posición relativa de las capas permeables e impermeables. Al planificar el
diseño de un estanque se debe evitar la presencia de una capa permeable en el fondo para
impedir una pérdida de agua excesiva hacia el subsuelo a causa de la filtración.

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PERMEABILIDAD CARGA CONSTANTE LUIS JIMÈNEZ


PERMEÁMETRO DE CARGA CONSTANTE

En el método de permeámetro de carga constante se coloca una muestra de suelo inalterada
bajo la carga hidráulica constante, para medir el flujo a través de la muestra saturada, el
arreglo de la muestra es de manera que el flujo sea vertical de abajo hacia arriba.




PROCESO DE CÁLCULO

El valor de k se obtiene a partir de las ecuaciones de Darcy, midiendo el volumen que filtra
en un determinado tiempo, longitud de la muestra, su carga y el área de la sección
transversal, usando la ecuación:

??????=
??????∗??????
??????∗∆�


Donde:

K= Conductividad hidráulica
Q= Flujo de agua a través de la muestra
L= Longitud de la muestra
A= Área de la muestra
∆ℎ= Carga hidráulica

2.- Objetivos
1. Objetivo General
 Aplicar el método de permeabilidad para carga constante.
2 Objetivos Específicos
 Determinar el tiempo que se tarda el agua en atravesar la masa del suelo.
 Calcular el valor de permeabilidad.

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PERMEABILIDAD CARGA CONSTANTE LUIS JIMÈNEZ


4.- EQUIPO
 Permeámetro de carga constante.
 Recipientes metálicos.
 Probeta de 25 ml.
 Termómetro.
 Cronometro.
 Pisón metálico.
 Tamices.
 Flexómetro.

5.- MATERIALES
 Muestra de suelo.
 Agua.
6.- PROCEDIMIENTO

1) Tamizar la muestra de suelo. ( Pasa el Tamiz #30 y retiene el #50 )
2) Colocar el suelo en tres capas.
3) Dar 10, 14 y 18 golpes en cada capa, con el pisón.
4) Medir la longitud de la muestra.
5) Medir la altura de carga hidráulica.
6) Medir el diámetro interior del permeámetro.
7) Tomar el tiempo que se tarda en atravesar la muestra del suelo.
8) Tomar la temperatura.

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PERMEABILIDAD CARGA CONSTANTE LUIS JIMÈNEZ

7.- TABLAS


UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL Y MECÁNICA

MECÁNICA DE SUELOS I

LUIS ALBERTO JIMÈNEZ SÀNCHEZ

QUINTO “A”

TABLA # 1

PERMEABILIDAD CARGA CONSTANTE





Q Volumen de agua cm
3
25
L Longitud de la muestra cm 5.8
A Área transversal de la muestra cm2 31.77
h Altura de Carga Hidráulica cm 49.5
t Tiempo de duración de la prueba seg 8.92
K Coeficiente de Permeabilidad cm/seg 1,033x10¯²
T Temperatura del suelo ˚ C 15.5
K(20) Coeficiente de permeabilidad estándar a 20 ˚C cm/s 1,16x10¯²
nt Viscosidad del fluido a la temperatura de trabajo m²/s 1,126x10¯⁶
n(20) Viscosidad del fluido a 20 ˚C m²/s 1,007x10¯⁶
kt Coeficiente de permeabilidad a la temperatura
de trabajo
cm/s 1,033x10¯²
PERMEABILIDAD MEDIA
TIPO DE SUELO ARENA FINA

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PERMEABILIDAD CARGA CONSTANTE LUIS JIMÈNEZ


6. CONCLUSIONES

 Observamos que el líquido se demora 8.92 segundos en atravesar nuestra
muestra de suelo de 5.8 cm.
 Calculamos el valor del coeficiente de permeabilidad 1,033x10¯² lo cual nos dice
que es un suelo de permeabilidad media, el suelo tiene cierta dificultad para circular.
 Observamos que mientras la temperatura disminuye el coeficiente de permeabilidad
disminuye de 1,16x10¯² a 20 ˚c a 1,033x10¯² en 15.5 ˚C.

7. RECOMENDACIONES

 Verificar que el flujo que sale del permeámetro sea constante para empezar.
 Cerrar correctamente el permeámetro para evitar fuga de líquido.
 Tomar varios tiempos y realizar un promedio.



8.BIBLIOGRAFÍA

 http://books.google.com.ec/books?id=CmZpRBTAAn0C&pg=PA116&lpg=P
A116&dq=permeametro+de+carga+constante&source=bl&ots=PWTBB43et1
&sig=7RgG5Yii1d_LykK9eFEPfhewif0&hl=en&sa=X&ei=5lzMU72XIqi_sQ
S5r4HgBQ&ved=0CEIQ6AEwBDgU#v=onepage&q&f=false

 ftp://ftp.fao.org/fi/CDrom/FAO_training/FAO_training/general/x6706s/x6706
s09.htm


9. ANEXOS


1. CÁLCULOS TÍPICOS


 DETERMINACIÓN DEL ÁRE A TRANSVERSAL DE LA MUESTRA

D=6.36
??????=
??????∗??????²
�


??????=
??????∗�.��²
�


??????=��.�� ????????????²

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 DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD
(CM/SEG)
??????=
??????∗??????
??????∗�∗ℎ


??????=
25 ??????�∗5,8 ??????�
31.77??????�²∗8,92 �????????????∗49,5 ??????�


??????=�.���??????��ˉ² ????????????/????????????�
INTERPOLAR LA TEMPERATURA
Para 15° C = 1.139x10ˉ⁶ m²/s
Para 20° C = 1.007x10ˉ⁶ m²/s
Para 15.5° C = 1.126 x10ˉ⁶ m²/s

??????(20° ??????)=
��∗??????�
�(20°??????)


??????(20°??????)=
1,126??????10ˉ
6
�²/�∗1,437??????10ˉ²??????�/�
1.007??????10ˉ
6
�
2
/�


??????=�.��??????��ˉ² ????????????/????????????�

NOMENCLATURA

V= Volumen medio en cm³.
L= Longitud de la muestra en cm.
A= Área transversal de la muestra en cm².
t= Tiempo de prueba en seg.
h= Altura de carga hidráulica en cm.
K= Coeficiente de permeabilidad en cm/s.
K(20°)= Coeficiente de permeabilidad establecido a 20°
Nt= viscosidad de fluido en m²/s.
N(20°)= viscosidad de fluido a 20° en m²/s.
Kt= coeficiente de permeabilidad a la temperatura de trabajo en cm/s.

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2. GRÁFICOS
























Fig 1. Permeámetro de
carga constante.

Fig 3. Tamices #30 y #50.

Fig 2. Horno
Fig 2. Muestra de suelo.
Fig 4. Compactación de la muestra. Fig 5. Medición de la
permeabilidad.