PERMEABILIDAD
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PERMEABILIDAD
DEFINICIN:Tambin conocido como coeficiente de conductividad hidrulica. Es la propiedad que mide la facilidad con que un fluido puede moverse a travs de un medio poroso .depende tanto de las propiedades del fluido como de la matriz slida. Tiene dimensiones (L/T) Y s e expresa en cm/s, m/s, m/da.
INTRODUCCIN:Los distintos suelos tienen vacos interconectados a travs de los cuales el agua puede fluir .el estudio del flujo de agua a travs de un suelo como medio poroso e importante en la mecnica de suelos, irrigacin, etc. En la mecnica de suelos es necesario para estimar la cantidad de infiltracin subterrnea bajo varias condiciones hidrulicas ,para investigar problemas que implican el bombeo de agua para construcciones subterrneas y para el anlisis de estabilidad de las presas y de estructuras de retencin de tierras sometidas a fuerzas de infiltracin. En la irrigacin es necesario calcular este parmetro para poder saber que riego sera ms acto realizar.OBJETIVO GENERALES:Calculo del coeficiente de conductividad hidrulica para una muestra de suelo mediante el mtodo de carga constante.MTODO Y MATERIALES:EQUPO:Equipo utilizado en la prueba Mangueras: conectadas al botelln de carga constante y al permemetro, para permitir el flujo de agua. Tuberas de diferentes pulgadas. Codos. Permemetro: se coloc el suelo compacto y se conectaron las mangueras, con una salida de agua. Jarra graduada en mililitros. Balanza. Para determinar el peso de la muestra. Tamices (se hizo uso del laboratorio de suelos). PROCEDIMIENTO:Uso del laboratorio de suelos: Cuarteo del material(vaciamos las distintas clases de suelo y luego procedimos a mezclarlo, una vez mezclado dividimos en cuatro partes el material y elegimos la muestra que se e encontraba ms concentrada). Procedimos a pesar la mezcla
Ubicamos en los distintos tamices
Procedimos al zarandeo
Finalmente tomamos dato de la granulometra
FUNCIONAMIENTO DEL EQUIPO:
El equipo fue colocado y construido por los alumnos de base 2010 e2005de Mecnica de Fluidos que llevan el curso de irrigacin, as como la preparacin de la muestra
Ingreso de agua
Dren
Carga constante
Ingreso de agua hacia El permemetro
Infiltracin del agua Comenzando a Infiltrarse
Volumen de agua
Clculos:ARENA GUESADATOS DEL ENSAYO-ARENA GRUESA
Carga de agua (hi) (cm)118
Seccin Transversal (cm)8.8
Longitud de muestra (cm)25
Ntiempo (s)Volumen agua drenado (cm3)
156.11 400
256.38
356.47
1173.78600
2173.65
3173.20
Hallando el rea transversal:
Hallando los caudales:
Primera toma:
, ,
Segunda toma:
, ,
Hallando la conductividad hidrulica para las 2 tomas:
Hallando la conductividad promedio
ARENA FINADATOS DEL ENSAYO-ARENA FINA
Carga de agua (hi) (cm)118
Seccin Transversal (cm)8.8
Longitud de muestra (cm)25
Ntiempo (s)Volumen agua drenado (cm3)
157.66400
257.73
357.98
162.99400
263.00
362.50
164.27400
264.70
364.55
Se resuelve similar a la arena gruesa:
Hallando los caudales:1 TOMA
Q16.93722
Q26.92881
Q36.89893
2 TOMA
Q16.35021
Q26.34921
Q36.40000
3ER TOMA
Q16.22374
Q26.18238
Q36.19675
PROMEDIO
TOMA1
QP16.92165178
TOMA2
QP26.36647356
TOMA3
QP36.20095684
Hallando la conductividad hidrulica:K10.02411071
K20.02217664
K30.02160022
La conductividad promedia es:
GRANULOMETRIA Y COMPARACIN DE DATOS CON METODO INDIRECTO (HAZEN).
GRAVA GRANULOMETRA MUESTRA 1 - GRAVA+ARENA+LIMO+ARCILLA
TAMIZTamao Tamiz(mm)Peso Retenido(g)% Retenido% Retenido Acumulado% Pasante Acumulado
1/4''6.35018.90.9810.98199.019
44.75048.302.5063.48796.513
102.00059.303.0776.56493.436
200.840200.0010.37916.94383.057
N400.4251318.0068.39585.33814.662
N450.35535.21.82787.16412.836
N500.30042.22.19089.35410.646
N1200.1251346.95496.3083.692
N1400.10614.80.76897.0762.924
N2000.07521.71.12698.2021.798
FONDO034.651.798100.0000.000
TOTAL1927.05g100.000
masa total de toda la muestra medida directamente=1932.4g
error de medida de masa0.277
NOTA: Los tamices de (4, 10,20) pulgadas son datos sacados de otros estudios por falta de tamices en el laboratorio.Obtencin de los dimetros (d10 y d50) de la interpolacin de la curva granulomtrica obtenida mediante datos de la tabla (pasante acumulado VS tamao de tamiz).
%dimetro (mm)
0.50.584
0.10.275
D10 (dimetro efectivo)(cm)=0.0275
D50(mm)=0.584
HAZEN
d10 =en cmArena Muy fina, mal distribuida40-80
Arena muy fina con una gran cantidad de material fino40-80
Arena media, bien distribuida80 - 120
Arena gruesa, mal distribuida80 - 120
Arena gruesa, bien distribuida, limpia120 - 150
K(cm/s) del permemetro0.018391670.01839167
ERROR64.47663309228.953266
C=4080
K(cm/s)=0.030250.0605
ARENA FINAGRANULOMETRA MUESTRA 2 - ARENA FINA
TAMIZTamao Tamiz(mm)Peso Retenido(g)% Retenido% Retenido Acumulado% Pasante Acumulado
1/4''6.35000.0000.000100.000
N400.42540.203.9623.96296.038
N450.35566.006.50510.46789.533
N500.300278.5027.44937.91662.084
N1200.125601.0059.23597.1522.848
N1400.10614.31.40998.5611.439
N2000.07510.61.04599.6060.394
FONDO040.394100.0000.000
TOTAL1014.60100.000
masa total de toda la muestra medida directamente=1016.4
error de medida de masa0.177
Datos obtenidos mediante interpolacin:%dimetro (mm)
0.50.257
0.10.14
D10(dimetro efectivo)(cm)=0.014
D50(mm)=0.257
Arena Muy fina, mal distribuida40-80
Arena muy fina con una gran cantidad de material fino40-80
Arena media, bien distribuida80 - 120
Arena gruesa, mal distribuida80 - 120
Arena gruesa, bien distribuida, limpia120 - 150
La conductividad obtenida mediante el mtodo indirecto (Hazen).
C=4080
K(cm/s)=0.007840.01568
K(cm/s) del permemetro0.0226291910.02262919
ERROR65.3544832630.7089665
Recomendaciones Se recomienda hacer por lo menos 4 pruebas de carga constante a distintas (h), para poder ajustar a una recta, ya que la pendiente de esa recta seria la permeabilidad aproximada.Conclusiones La conductividad hidrulica por el meto indirecto (HAZEN) y el mtodo que utilizamos (permemetro de carga constante) varia, ya que se utiliz aproximaciones para hallar los tamices faltantes en el laboratorio. El error generado del mtodo del permemetro se debe tambin a la falta de pruebas de carga constante (distintos h).