Permeabilidad

I. INTRODUCCIÓN
Antes de la construcción de una estructura de tierra, es importante verificar que las propiedades y características del suelo de la cimentación, sean las indicadas para garantizar la estabilidad y funcionamiento adecuado de la obra.
El coeficiente de permeabilidad es una característica de los suelos específicamente ligado a la ley de Darcy. Los suelos se encuentran formandosistemas de dos o tres fases: partículas sólidas y gas, partículas sólidas y líquidas,   o bien, partículas sólidas, gas y líquido. El líquido es normalmente agua y el gas se manifiesta   a   través   de   vapor   de   agua.   Por   lo   tanto   se   habla   de   medios “porosos”. A estos medios se los caracteriza a través de su “porosidad” y a su vez esta propiedad condiciona la permeabilidad delmedio o del material en estudio.
En el siguiente informe mediremos las constantes de permeabilidad por el método constante y variable según el suelo que se esté analizando.

II. OBJETIVOS

* Determinar el coeficiente de permeabilidad para suelos granulares y suelos finos

III. MARCO TEORICO

A. Permeabilidad
Es la facilidad con que se mueve un fluido a través de cualquier medioporoso. Cualquier material con vacios es poroso y si los vacios están interconectados, posee permeabilidad.
La permeabilidad se ve afectada por diversos factores inherentes tanto al suelo como a características del fluido circulante. Entre ellas tenemos: las fuerzas de superficie, la porosidad, la relación de vacios del suelo, el grado de saturación del suelo, la temperatura del fluido y suelo,la viscosidad del fluido en movimiento, etc.
La permeabilidad de una masa de suelos es importante en:
1. La evaluación de la cantidad de filtración a través o por debajo de presas y diques, hacia pozos de agua.
2. La evaluación de la subpresión o fuerzas de filtración bajo estructuras hidráulicas para un análisis de estabilidad.
3. La provisión de un control de las velocidades defiltración de tal manera que las partículas de grano fino no sean erosionadas de la masa de suelos.
4. Rapidez de asentamiento.

B. Ley de Darcy
Es una representación estadística de las condiciones de flujo promedias en un medio poroso.
Q=∂V∂t=kAi (cm³seg)

Donde:
Q : caudal o gasto
A : área total de la sección transversal del filtro
i : gradiente hidráulico del flujo
k : coeficientede permeabilidad

Esta ley es válida para flujo laminar pero es aplicable para cualquier flujo.
El coeficiente de permeabilidad K reflejan propiedades físicas del suelo.

C. Métodos para determinar el Coeficiente de Permeabilidad
Existen varios procedimientos, pero los podemos dividir básicamente en dos grupos: los directos se basan en pruebas cuyo objetivo fundamental es la medición delcoeficiente de permeabilidad y los indirectos proporcionan el valor del coeficiente de permeabilidad en forma secundaria, es decir, por medio de pruebas y técnicas diseñadas para otros fines.
* Métodos Directos

* Permeámetro de carga constante.
* Permeámetro de carga variable.
* Prueba directa de los suelos en el lugar.

* Métodos Indirectos

* Cálculo a partir de lacurva granulométrica.
* Cálculo a partir de la prueba de consolidación.
* Cálculo con la prueba horizontal de capilaridad.

D. Percolación
Es el proceso de filtración del agua a las capas profundas del terreno. Se opone dialécticamente a la escorrentía, como proceso en que el agua discurre superficialmente sin penetrar en el interior del suelo. La percolación está directamenterelacionada con la permeabilidad del suelo.

IV. MATERIALES Y EQUIPOS

A. Método de carga constante
* Materiales
* Muestra de suelo arenoso
* Agua destilada
* Arena calibrada (filtro)

* Equipos
* Permeámetro de carga constante
* Discos perforados de metal o plástico y telas de malla Nº35 y nº100
* Tubos de vidrio, plástico, tapones, prensas, para hacer las...