Índice

Introducción...................................................................................................................................2

Justificación...................................................................................................................................2

Alcances..........................................................................................................................................2

Objetivo...........................................................................................................................................2

Prueba horizontal de capilaridad..............................................................................................3

Permeámetro de carga constante (horizontal).......................................................................9

Permeámetro de Carga Constante (vertical)........................................................................11

Conclusión....................................................................................................................................16

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IntroducciónLa mecánica de suelos es muy importante dentro de la ingeniería civil ya que es gracias a esta que podemos conocer las características que tiene el suelo. El suelo es uno de los más importantes aspectos que debemos tener en cuenta cuando estamos proyectando alguna obra debido a que si no se hace el estudio pertinente de mecánica de suelos se podrían presentar complicaciones a la hora de ejecutar la obra o en un futuro.

Debemos tener en cuenta que de nuestras decisiones depende el bienestar de la sociedad y una mala decisión podría causar muchas complicaciones.

El presente trabajo abordara las prácticas de permeabilidad y de capilaridad para conocer algunas características que poseen los suelos analizados en dichas prácticas así como su permeabilidad que dicho suelo posee.

JustificaciónLos ingenieros civiles se ven en la necesidad de tomar en cuenta muchas consideraciones al diseñar y planificar una obra, entre las cuales destacan los estudios de mecánica de suelos, los cuales darán un parámetro preciso al ingeniero de las condiciones a las cuales se enfrentara, dependiendo del tipo de suelo que se presente en cada obra, es por ello que como ingenieros en formación nos vemos en la necesidad de aprender a realizar prácticas de laboratorio para así en un futuro poder resolver problemas de este carácter aplicando el conocimiento adquirido en las prácticas.

AlcancesEste trabajo tiene que proveer a los alumnos de información clara y precisa acerca de las prácticas de permeabilidad y de capilaridad las cuales se realizaron en los laboratorios del instituto tecnológico de Chilpancingo y así en un futuro en el ejercicio de la vida profesional poder aplicar dichos conocimientos para solucionar problemas que se nos lleguen a presentar.

ObjetivoLa determinación de la permeabilidad de un suelo

Aprender a realizar las pruebas de permeabilidad y capilaridad

Para así poder conocer las características que presentan los suelos analizados en dichas prácticas así como la permeabilidad que tienen los suelos analizados, saber interpretar los datos recabados en las prácticas para así en un futuro podamos hacer nuestro trabajó de una manera muy eficaz ya que en base a esto podemos resolver muchas complicaciones que se pudieran presentar dentro del campo laboral.

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Prueba horizontal de capilaridad

Material y Equipo.

Permeámetro graduado de 3.21 cm de diámetro y 50 cm de largo.

Tubo de hule o sarán de 2 m de largo y 6.3 mm (¼ pulg) de diámetro.

4 mallas metálicas No. 100, recortadas en forma de disco de 3.21 cm de diámetro.

Tapón de hule perforado con un tubo de vidrio.

Arena gruesa y limpia de Ottawa, u otra equivalente.

Frasco o depósito de abastecimiento con agua.

Balanza para pesar el permeámetro y la muestra con aproximación a 0.1 g.

Cronómetro.

Termómetro.

Pisón para compactar el material.

Pobretas.

* Debido a las fuerzas capilares, el agua que penetra en un suelo seco avanza con cierta velocidad, y en función de ésta se puede determinar, indirectamente, la permeabilidad del suelo

Procedimiento

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1. Para comenzar a realizar la prueba se pesa

una charola + una porción de material seco.

2. Se mide el diámetro promedio del

permeámetro y se determina su área. Se

anotan estos valores, así como el número del

permeámetro, en el formato de registro.

3. Se coloca una malla N° 100 y posteriormente

se coloca una primer capa de arena de Ottawa,

hasta antes de iniciar la graduación, y se

compacta.

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4. El material seco se coloca en capas de 1 cm de espesor; se apisona cada

capa con un número variable de golpes a fin de que el espécimen quede

uniformemente compactado en todo su espesor y tenga la relación de

vacíos.

5. Una vez que se llegó a la longitud deseada de

muestra, se coloca otra malla y, a continuación,

una capa de arena de Ottawa, de espesor tal

que permita el ajuste del tapón de hule en el

permeámetro; entre arena y tapón, se

interpone otra malla N° 100.

6. Se vuelve a pesar la charola + el resto de

material, para que por diferencia de pesos se

conozca la cantidad en peso de la muestra

dentro del permeámetro.

7. Se miden las alturas para obtener las 2 cargas hidráulicas que se necesitan

para la prueba

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8. Se conecta el permeámetro con el depósito

de abastecimiento de agua y, a fin de

desalojar la mayor cantidad de aire tanto del

tubo como del permeámetro, se pone éste en

posición vertical, y con la entrada de agua

hacia abajo.

9. Se deja que el agua vaya penetrando muy

lentamente hasta que la arena de Ottawa se

sature y, al llegar a la muestra, se coloca el

permeámetro en posición horizontal,

procurando que la carga de agua h0 (que es la

distancia entre el centro del permeámetro en

posición horizontal y la superficie libre del

agua en el depósito de abastecimiento), sea

pequeña; en ese momento, se empieza a

tomar el tiempo con un cronómetro.

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10. se rola lentamente el permeámetro en un sentido y otro con el objeto de

que el frente mojado avance en lo posible uniformemente dentro del

espécimen.

11.El avance del agua se mide a partir del

extremo de entrada de ésta a la muestra

(cero en las escalas). Todos los tiempos

se cuentan desde que el agua entra. Las

lecturas del tiempo, “t”, se hacen cada vez

que el agua avanza un centímetro, y se

anotan en el formato correspondiente. El

avance del agua en la muestra se efectúa

debido a dos cargas: la de capilaridad hc,

que actúa en el frente de avance del agua,

y la de presión h0, provocada por la diferencia de elevación entre el nivel del

agua en el depósito de abastecimiento y el eje de simetría de la probeta.

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12.Es necesario variar la carga de presión durante la ejecución de la prueba.

Para esto, se inicia el ensaye con el depósito de abastecimiento a una

altura tal que la diferencia entre los niveles del agua en el depósito y en el

centro de la muestra sea de 5 a 15 cm. Una vez que el agua ha avanzado

hasta la mitad de la longitud de la muestra, se aumenta la carga de presión,

subiendo el depósito de abastecimiento hasta una altura tal que el desnivel

del agua sobre el centro de la muestra sea más o menos de 1 m para

suelos arenosos y, aproximadamente, de 2 m para limosos.

13.En la gráfica de la misma lámina, se fijan los puntos cuyas ordenadas son

los cuadrados de los avances del agua X2, medidos en cm, y cuyas

abscisas son los tiempos, t, en s; uniendo estos puntos se obtienen dos

rectas de distinta pendiente, las cuales corresponden a cada una de las

cargas h’0 y h0, con las que se efectuó la prueba.

Permeámetro de carga constante (horizontal)

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Procedimiento

1. Después de dar una altura al dispositivo de

abastecimiento y una vez conectado este al

permeámetro se hace que el agua escurra, produciendo

un gasto constante, tomando como datos la altura h del

dispositivo que será la carga hidráulica, esta altura debe

ser constante.

2. Se pesan las probetas que servirán para las determinaciones, para esta

práctica fueron la 1,2 y 3.

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3. Se toma una probeta y un cronómetro, se pone la

probeta donde el agua se descarga del permeámetro en

el mismo instante en que se pone a funcionar el

cronómetro, la probeta se quita al paso de lapso de 1

minuto, ya que ese fue un tiempo establecido para esta

prueba esto se repite con cada determinación.

4. Se pesa cada probeta con el fluido, para obtener por diferencia de pesos el

volumen captado.

5. Se toma la temperatura del agua y se registran los datos en el formato de

prueba.

Permeámetro de Carga Constante (vertical)

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Material y Equipo.

Permeámetro de carga constante (tubo vertical).

Dispositivo de abastecimiento-

Termómetro y cronómetro-

Pisón metálico de 4 cm de diámetro y 300 g de peso.

Balanza con aproximación de 0.1 g-

Malla No. 100 (0.140mm), vernier y horno.

El procedimiento consiste en someter a la muestra de suelo a un escurrimiento de

agua bajo una carga constante.

Para esta practica es necesario mantener constante la carga hidraulica manteniendo el nivel del agua

Procedimiento

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1. Se mide el diámetro promedio del permeámetro y se determina su área

transversal.

2. Se coloca la malla en el extremo inferior del

permeámetro y se pesa este conjunto, que es

considerado como la Tara. Se registra su valor,

así como el número de permeámetro, en el

renglón respectivo.

3. El material seco se coloca en capas, las cuales

deben apisonarse, a fin de que la muestra

quede uniformemente compactada en todo su

espesor. Mediante ensayes preliminares de

compactación, se tratará de hallar el espesor

de las capas, así como el número y la

intensidad de los golpes requeridos para que el

espécimen tenga la misma relación de vacíos

que el suelo “in situ”.

4. Se pesa el permeámetro con la muestra

compactada; este peso menos el de la tara,

representa el peso de la muestra seca, el cual

se anota en el renglón respectivo.

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5. Se mide la longitud total de la muestra (L)

6. Se mide la altura para poder calcular el

gradiente hidráulico.

7. Se satura la probeta por capilaridad

sumergiéndola lentamente en un recipiente

con agua destilada y procurando que el nivel

de la línea de saturación quede arriba del nivel

de agua en el recipiente, con el objeto de que

la saturación se efectúe exclusivamente por

capilaridad y la expulsión del aire de la

muestra sea más efectiva.

8. Una vez saturada la muestra, se permite que el

agua del recipiente quede arriba del nivel

superior de la muestra; inmediatamente, se

coloca el permeámetro en posición de prueba,

conectándolo con el sistema de abastecimiento.

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9. Después de dar una altura al dispositivo de

abastecimiento y una vez conectado este al

permeámetro se hace que el agua escurra,

produciendo un gasto constante, tomando como

datos la altura h del dispositivo que será la carga

hidráulica, esta altura debe ser constante.

10.Se pesan las probetas que servirán para las determinaciones, para esta

práctica fueron la 1,2 y 3.

11.

Se toma una probeta y un cronómetro, se pone la probeta donde el agua se

descarga del permeámetro en el mismo instante en que se pone a funcionar

el cronómetro, la probeta se quita al paso de lapso de 1 minuto, ya que ese

fue un tiempo establecido para esta prueba esto se repite con cada

determinación.

12.Se pesa cada probeta con el fluido, para obtener por diferencia de pesos el

volumen captado.

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13.Se

toma la

temperatura del agua y se registran los

datos en el formato de prueba.

Conclusión

Estas prácticas nos dan un parámetro preciso de las condiciones en las cuales se encuentran las muestras analizadas específicamente la permeabilidad del suelo y en base a estos datos podremos tener un parámetro para definir las medidas a tomar en la construcción de una obra ya que tendremos algunas condiciones las cuales debemos tomar en cuenta a la hora de diseñar una obra .

En base a esto los ingenieros pueden plantear la solución a un problema que pudiera presentarse durante la ejecución de la obra o tiempo después de que esta se hubiera terminado, evitando así cualquier complicación que se pudiera presentar.

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