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7/23/2019 Permeametro Casero http://slidepdf.com/reader/full/permeametro-casero 1/16 INTRODUCCION En este ensayo determinamos el coeficiente de permeabilidad (K) de una muestra de suelo granular o cohesiva, en tendiendo por permeabilidad, la propiedad de un suelo que permite el paso del agua a través de sus vacíos, bajo la acción de una carga hidrosttica! "o todos los suelos tienen la misma permeabilidad, de ahí que se los haya dividido en suelos permeables e impermeables, estos #ltimos son generalmente suelos arcillosos, donde la cantidad de escurrimiento del agua es peque$a y lenta! %a permeabilidad es la capacidad de un material para que un fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna! &e afirma que un material es permeable si deja pasar a través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable! %a velocidad con la que el fluido atraviesa el material depende de tres factores bsicos' la porosidad del material la densidad del fluido considerado, afectada por su temperatura la presión a que est sometido el fluido! eterminación de la permeabilidad del suelo tiene una importante incidencia en los estudios hidrulicos portante del sustrato por ejemplo previo a la construcción de edificios u obras civiles), para estudios de erosión y para mineralogía, entre otras aplicaciones! %a permeabilidad del suelo suele aumentar por la eistencia de fallas, grietas, juntas u otros defectos estructurales

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INTRODUCCION

En este ensayo determinamos el coeficiente de permeabilidad (K) de una muestra de

suelo granular o cohesiva, en tendiendo por permeabilidad, la propiedad de un suelo

que permite el paso del agua a través de sus vacíos, bajo la acción de una cargahidrosttica! "o todos los suelos tienen la misma permeabilidad, de ahí que se los

haya dividido en suelos permeables e impermeables, estos #ltimos son generalmente

suelos arcillosos, donde la cantidad de escurrimiento del agua es peque$a y lenta!

%a permeabilidad es la capacidad de un material para que un fluido lo atraviese sin

alterar su estructura interna! &e afirma que un material es permeable si deja pasar a

través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la

cantidad de fluido es despreciable! %a velocidad con la que el fluido atraviesa el

material depende de tres factores bsicos' la porosidad del material la densidad del

fluido considerado, afectada por su temperatura la presión a que est sometido el

fluido!

eterminación de la permeabilidad del suelo tiene una importante incidencia en los

estudios hidrulicos portante del sustrato por ejemplo previo a la construcción de

edificios u obras civiles), para estudios de erosión y para mineralogía, entre otras

aplicaciones! %a permeabilidad del suelo suele aumentar por la eistencia de fallas,

grietas, juntas u otros defectos estructurales

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OBJETIVOS

 *prender los procedimientos para poder calcular el coeficiente de

permeabilidad K para el suelo en cuestión!

+btener las relaciones gravimétricas del tipo de suelo estudiado

 *naliar e interpretar los resultados en la practica

eterminar la permeabilidad de un suelo grueso

MARCO TEORICO

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LEY DE DARCY

%a propiedad que el suelo presenta al permitir que el agua escurra a través de él se

llame permeabilidad y su grado se epresa a través del coeficiente de permeabilidad

(-)

El estudio de la permeabilidad del suelo es fundamental en diversos problemas de

ingeniería de suelos, como drenaje, rebaje de nivel del agua, recalques, represas,

pavimentos, entre otros!

1. Coeficiente de perme!i"idd#$% &

%a determinación del coeficiente de permeabilidad est directamente asociadaa la %ey de arcy, que establece la directa proporcionalidad entre los diversos

factores geométricos y el flujo del agua!

&iendo'

.' /lujo

 *' 0rea de permeado

K' 1na constante para cada suelo, que recibe el nombre de coeficiente de

permeabilidad!

%a relación h (carga que disipa en la filtración) por % (distancia a lo largo de la

cual la carga se disipa) se llama gradiente hidrulico, epresado por la letra i!

e esta forma, la ley de arcy asume el formato'

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El flujo dividido por el rea indica la velocidad con que el agua sale del suelo!

Esta velocidad, v, se llama velocidad de descarga!

%a velocidad 2d de la %ey de arcy no representa la velocidad de percolación

(2p) del agua a través de los poros del suelo!

Esto porque, usualmente es utiliada el rea total 3*4 de a sección transversal

de la muestra del suelo, al inverso de utiliar al rea real *v de sus vacíos!

En tanto, la velocidad real de percolación 2p puede ser determinada a través

de las siguientes relaciones

El concepto de flujo se tiene'

onde'

2' indica velocidad!

el concepto de volumen, se tiene'

onde'

2' indica volumen!

&e puede decir entonces que'

'. Determinci(n de" coeficiente de perme!i"idd #)%

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El coeficiente de permeabilidad de un suelo puede ser obtenido por medio de

métodos directos e indirectos! %os métodos directos se basan en ensayos de

laboratorio sobre muestras o en ensayos de campo!

%os métodos indirectos utilian correlaciones entre características del suelo!

  M*todo+ Directo+

%os métodos directos constituyen los permemetro que miden la

permeabilidad de los suelos en laboratorio y el ensayo de bombeo

realiado in5situ y mayormente utiliado para determinar la

permeabilidad de macios rocosos!

  ,erme-metro de Cr Con+tnte

Ese tipo de permemetro es utiliado en la determinación del coeficiente

de permeabilidad de suelos de granos gruesos! Esa determinación es

realiada midiéndose la cantidad de agua que atraviesa la muestra de

suelo con la altura de carga (h) constante en un determinado intervalo

de tiempo (t), siendo * el rea de la sección transversal de la muestra y

% su altura (longitud a lo largo de la cual la carga h es disipada)! El agua

que atraviesa la muestra se recoge en un recipiente para luego ser 

medida!

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E/UI,OS Y MATERIALES

,ERMEAMETRO CASERO

6! 7*8E9:*%E& ;*9* E% :&E<+'

= >aldes de plstico' %ugar donde se depositara el agua utiliada en elprocedimiento del ensayo de permeabilidad

• 8ubos reductores• 7anguera transparente de ? pulgada' *yudara al transporte del agua

hacia el envase de la muestra y en la fuga• %avavajillas' 1sado como material poroso para distribuir uniformemente

el agua sobre la grava!• ;egamento para tubo• @inta teflón• &ilicona, soldimi• Entre otros(alicate, clavos, lija, tijera,

sierra)

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A! ;9+@E:7:E"8+'

&e realiaron cortes en los tubos, mangueras y uno de los baldes para

poderlos adecuar al dise$o y ensamblamos creando de esta manera unconducto del envase "BC6 al envase "BCA

9ealiar agujeros con ayuda de

clavos calientes de tama$o del

dimetro de las mangueras transparentes y en cada agujero pegamos

un peque$o tubo para reforar la abertura, unimos la manguera y el

tubo!

 *decuamos los lavavajillas al

tama$o del envase para que

puedan ser usadas como filtros

y una de ellas la colocamos en

el envase "BCA

8amiamos la muestra a utiliar 

entre las mallas "B6D= la malla

"B= (F9*2*)!

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@olocamos una de los

lavavajillas en la base

del envase "BCA y

sobre esta procedemos a vaciar la muestra tamiada para después

cubrirla con otro lavavajillas!

1nimos el envase

"BC6 y el envase "BCA por medio

de tubos y la manguera

transparente por donde filtrara el

agua para realiar el ensayo!

e igual manera unimos el

envase "BCA con el envase "BCG,

donde se tendr que cumplir el

;rincipio de ;ascal por medio del tubo

transparente que se muestra en la

parte de abajo

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;or ultimo unimos el envase "BCG

con el envase "BC=, pues en este#ltimo controlaremos el caudal

ENSAYO DE ,ERMEABILIDAD

6! 7ateriales'

6 cronometro 9egla o

fleómetro 6 calculadora ;ermemetro

A! ;rocedimiento'

7edir la altura de la muestra usada en el ensayo, el rea del recipiente

que lo contiene, y la altura entre los agujeros del recipiente "BC6 y del

recipiente "BCG

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1

2

3

4

2erter agua al primer recipiente hasta la altura donde se encuentra el

agujero, de igual manera en el recipiente "BCG

 *brir la llave para que el agua pueda

llegar al envase "BCA donde se

encuentra la muestra (grava) con el

material poroso, durante todo el

proceso es importante verter agua

continuamente y de manera

constante en el envase "BC6

El tiempo se calculara desde que el

recipiente "BC= se empiece a llenar 

hasta el volumen deseado (Eje! A

litros)

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C0LCULOS

;rocedemos con los clculos, para hallar el coeficiente de permeabilidad, para lo cualutiliamos las formulas establecidas por Henri arcy! @on el método de cargaconstante, el coeficiente de permeabilidad se calcula con la siguiente ecuación'

v= K . i

v I velocidad de descarga, que es la cantidad de agua que fluye por unidad detiempo a través de una sección transversal total unitaria de suelo perpendicular

a la dirección del flujo- I coeficiente de permeabilidad

%a ecuación Q= AvT = A (ki)T    y de la ecuación de >ernoulli tenemos la

gradiente hidrulica i= h

 L   .

espejando obtenemos la ecuación'

k =  Q. L

 A .T .h

.I es el volumen de agua recolectado%I distancia de la muestra * Ies el rea de la sección transversal en el espécimen8 Ies el tiempo de la descargah Ies la cabea hidrulica total

*8+& +>8E":+& E" E% E"&*+

% J!cm

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h JCcm

 * 6AJ!GAcmA

ENSAYO VOLUME

N

 TIEMPO K 

1 1000

cm3

56 0.0142

2 1000

cm3

65 0.0129

3 1000

cm3

56 0.0150

4 1000

cm3

52 0.0161

0.145

5

&eg#n la tabla siguiente (/uente' *! @asagrande, 7ecnica de &uelo, Lure >adillo;g!6MN) podemos definir nuestra muestra como grava limpia con alta permeabilidad!

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CONCLUSIONES

• En cuanto a construcción se refiere, la permeabilidad tiene un efecto decisivo

sobre los costos y dificultades que se presenta en diferentes operaciones,como ecavaciones a cielo abierto! 8ambién es importante en la evaluación dela cantidad de filtración a través o por debajo de presas, diques o poos deagua!

• &eg#n el ensayo realiado y tomando en cuenta los datos obtenidos,

clasificamos a nuestra muestra como una grava limpia con alta permeabilidad!• El coeficiente de permeabilidad es independiente de las propiedades físicas

del suelo!• %a determinación del coeficiente de permeabilidad es importante para

solucionar los problemas de filtración presentes en ingeniería civil!

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RECOMENDACIONES

• En el proceso de fabricación del permemetro casero, se debe utiliar un

envase de sección transversal constante!• ebemos de ser bastante cuidadosos al momento de asegurar las uniones de

tubos y envases para evitar fugas de agua que podría alterar la cargaconstante!

ANEOS

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