Permeametro de carga constante del suelo.
Este aparato fue creado básicamente para medir la permeabilidad de suelos gruesos (k >10-3 cm/s), sin embargo es muy difícil ensayar este tipo de suelos con su estructura original por lo que únicamente se podrá llevar un control en el laboratorio conociendo su estado de compacidad en campo.
El dispositivo se muestra esquemáticamente en la figura 3.5; se trata de un cilindro de lucita donde se coloca la muestra con el estado de compacidad programado.
El agua se hace pasar a través de la muestra con la diferencia de niveles, h, a la entrada y a la salida hasta que el gasto permanece constante (flujo establecido); mediante la probeta graduada y un cronómetro se mide el volumen de agua, V, que atraviesa el suelo en un tiempo, t, obteniéndose así el gasto.
El coeficiente de permeabilidad se puede obtener despejándolo de la fórmula 3.6, como: tAhVLk= (3.7) donde A es el área de la sección de la muestra y L la longitud de la misma. Cabe señalar que se deben hacer varias determinaciones para obtener el valor más probable del parámetro.
Si la temperatura del agua de la prueba es distinta de 20º C, deberá hacerse una corrección del valor obtenido del coeficiente de permeabilidad, kp, mediante la expresión: 29.10?pkk= (3.8) donde: 200022.0033.0114.18TT++=? (3.9) T Temperatura del agua de la prueba en grados centígrados. k Coeficiente de permeabilidad para una temperatura del agua de 20º C.
PERMEÁMETRO DE CARGA VARIABLE
En la variante de pared rígida, este aparato tiene su campo de aplicación en materiales un poco menos permeables que los mencionados para el caso del permeámetro de carga constante, tales como arenas finas, arenas finas limosas, o arenas limosas con poca arcilla (10-1 a 10-4 cm/s).
Sin embargo, a diferencia de la anterior, para realizar esta prueba es necesario contar mucha experiencia, evitando la formación de natas que este tipo de materiales pueden llegar generar y por consiguiente reportar un valor del coeficiente de permeabilidad menor al real.
En el tipo de pared delgada, en este aparato se pueden ensayar suelos con coeficientes de permeabilidad entre 10-4 y 10-9 cm/s, además de que es posible someter a la muestra a diferentes esfuerzos de confinamiento para obtener la variación de k con el esfuerzo medio.
Se trata de un tubo de pared rígida o flexible donde se monta la muestra; en el caso del de pared flexible es posible aplicar presiones a la muestra para medir el coeficiente de permeabilidad en función del esfuerzo confinante.
En la parte superior se coloca un tubo de diámetro menor o igual al que lleva la muestra. Durante la prueba el nivel del agua en el tubo pequeño pasa de una altura h1 a una menor h2 en un tiempo t.
El coeficiente de permeabilidad se obtiene con la fórmula: 21lnhhtLAak= (3.10) Siendo a el área de la sección transversal del tubo de menor diámetro, en tanto que A y L el área de la sección y la longitud de la muestra, respectivamente. La prueba de consolidación permite obtener las características de compresibilidad de un suelo fino saturado.
El suelo se introduce dentro de un anillo metálico que lo confina lateralmente (Fotos 1 y 2); después se colocan dos piedras porosas, una en la parte inferior y otra en la superior de la pastilla de suelo, con objeto de que el agua contenida en el material pueda ser drenada cuando se apliquen las cargas. Se coloca una placa metálica sobre la piedra porosa superior para uniformizar las cargas y el conjunto se coloca dentro de una cazuela.
Se cubre la parte superior de la cazuela con papel de envoltura para conservar alimentos, con objeto de evitar las pérdidas de humedad. Se coloca una esfera metálica sobre la placa y la cazuela se monta en el consolidómetro para aplicar las cargas. Gracias al colaborador Victor Hugo Jimenez Perez por enviarnos este material.
