Ascensión capilar agua en suelos. Ensayo arena seca: Los poros del suelo son irregulares. El agua ascenderá mejor por unos que por otros. Si el enrrejado de poros se comunica abajo con agua, se satura su parte inferior y la parte superior lo ocupan los huecos mas pequeños (los grandes llenos de aire). Ensayo ascensión capilar en arena seca: 1- Se vierte arena en un tubo vertical con una malla perforada en el fondo 2- Fondo en contacto con agua 3- Por ascensión capilar, arena saturada (color oscuro) 4- Hasta altura hcc (tamaño max poro): arena saturada; hasta altura hcc y hc (tamaño min poro): parcialmente saturada y saturación decreciente 5- Altura de ascensión capilar del suelo Hc=c/(e·D10); c (0.1-0.5), e (indice de poros) D10 (diam). Menor diam, menor tamaño poros, mayor Hc. Succión: pf=log10(Vv-Vw) valor min pf:7, arcilla deseada a 110ºC.
Método densímetro: Tipo de ensayo por desimentación . Sirve para determinar el % de partículas inferiores a un tamaño determinado. Se basa en la variación de densidad con la profundidad, debido a la decantación de las partículas, destruyéndose la homogeneidad de la suspensión inicial. Procedimiento: -Utilizamos un densímetro para medir una densidad media. -El liquido es: solución de agua destilada; solución de agua desmineralizada. -En la disolución se vierte una muestra de material que haya pasado por el tamiz nº200 de la serie ASTM (74 micras) -Se agita la disolución, se sumerge el densímetro y se realizan las lecturas a intervalos de tiempo prefijados y normalizados. V=(peso esp solido - peso esp húmedo)·D(cuadrado)/18·n(coef viscosidad) LEY DE STOKES
Determinación humedad: Cogemos muestra inalterada que se pesa antes y después del secado (estufa 105º durante 5 h). En secado se evapora: agua intersticial, absorbida y de constitución. W=((P2-P3)/(P3-P1))X100=(Pw/Ps)x100. P1: peso portamuestras; P2: del suelo húmedo+P1; P3:peso suelo seco+P1; P2-P3: Peso agua; P3-P1: peso del suelo
Determinación plasticidad. Grados humedad: Límites de Atterberg: Determina la humedad a la que un suelo pasa de estado líquido a plástico (lim liquido), y del estado plástico al sólido (lim solido). Depende de: tipo y cantidad de arcilla (la cohesión depende del grado de humedad). Grado de humedad: Muy grande (suelo líquido, no resiste esfuerzos cortantes); Escasa (suelo no moldeable, se rompe); Muy seco (suelo sólido duro).
Índices de Atterberg : -Indice plástico (IP=u-LP) Depende de la cantidad de arcilla; margen de w para el cual el suelo está en estado plástico. -Indice de consistencia (IC=(u-w)/IP) Nos da una idea de la estructura de una arcilla, medida de la consistencia del suelo. -Indice de fluidez (If=(w-LP/)IP) Define las condicioines de w respuesta al IP. Varía de 0-100, mas If suelo mas líquido
Determinación LL. Ensayo cuchara Casagrande : 1. Muestra de la fracción tamiz nº40 (Diam=0.42mm) 2. La muestra, que son 190 g de suelo amasado con H2O, se pone sobre la cuchara y enrrasado 3. Se obtiene una torta (15-20 mm de espesor) 4. Se abre un surco con acorralador (torta en dos partes) 5. Vueltas a la manivela: nº de golpes necesarios para que se pongan en contacto las partes de la torta en una longitud de 10-12 mm 6. Se toma muestra de las proximidades y se determina %w 7. Se repite el ensayo 4-5 veces, con 15-30 golpes escalonados en cada ensayo.
Experimentalmente: gráfica %w-golpes (si nº golpes 15-30); Limite líquido: %w para el cual se necesitan 25 golpes n la recta de pts tomados en ensayos.
Coeficiente de rotura: Se define por el cociente entre el cuadrado del diámetro D50 y el producto de los diámetros D10 y D60. Cc=D(cuadr)50/D10·D60
Diámetro de Hazen: Abcisa correspondiente a la ordenada 60 en la curva acumulativa, esto es, el diámetro tal que el 60% de las partículas tienen diámetro inferior. Se le designa por D60 y tb se le llama diámetro eficaz.
Curva granulométrica: Curva acumulada de los porcentajes retenidos por cada tamiz. Esta curva, que en el eje de ordenadas representa los porcentajes acumulados, nos da para cada diámetro D los pesos de las partículas de este tamaño y de tamaño inferior.
Permeámtro: Mide la permeabilidad de un suelo en el laboratorio.
Pemeámetro de carga cte: Es preciso que el material sea bastante permeable para que en un tiempo razonable se pueda coger una cantidad de H2O suficiente para asegurar una medida de caudal correcta. K>10-3 cm/s
Permeámetro de carga variable: Se emplea para suelos poco permeables. Se calcula el coeficiente de permeabilidad por la velocidad de descenso del nivel de H2O
Grado de saturación : Indica la cantidad de H2O que contiene el suelo. Se define como el % de vacíos de un suelo ocupado por H2O. Relación entre el volumen de H2O frente al volumen de vacíos. Sr=(Vv/Vw)·100
Indice de poros: Relación entre el volumen de vacíos o poros de un suelo y el volumen total. N=Vv/Vt=Vv/Vs+Vw+Va
Peso especifico sumergido: Cuando el suelo está situado por debajo de la capa freática se encuentra en condiciones de suelo sumergido. Los cuerpos sumergidos en H2O pesan menos que en el aire. El peso especifico del suelo en estas condiciones se conoce como peso especifico sumergido.
Terzaghi : Idea fundamental: postular la existencia de una tensión efectiva que rige el comportamiento del esqueleto granular y del suelo. Para él se trata de un resultado deducido de sus componentes experimentales y no de consideraciones teóricas, lo que se llama "principio de tensiones efectivas"
Forcmeimer: Aplicable a cualquier problema de flujo bidimensional. Considerando que el espacio entre dos lineas es un caudal de flujo, se puede seleccionar un nº de caudales de flujo de tal forma que para cada uno de estos pase un caudal q. Caudal total: Q=Nf·q (Nf:nº caudales de flujo).
Ah=Nf·Ah' (Ah: caída total de potencias de la red de flujo; Ah':nº de caídas equipotenciales iguales)
Gradiente: i=Ah'/b=Ah/b·Nd (Nd: nº total caídas equipotenciales; b: ancho de la red de flujo)
Caudal: q=k·(Ah/b·Nd)·Área=k·(Ah/b·Nd)·a·1(a:distancia entre equipotenciales)
Por la red total: Q=Nf·q=Nf·k·(Ah/Nd)·(a/b)·1
Si a=b: tenemos red cuadrada: Q=k·Ah·(Nf/Nd)
Determinación plasticidad . Grados humedad: Límites de Atterberg: Determina la humedad a la que un suelo pasa de estado líquido a plástico (lim liquido), y del estado plástico al sólido (lim solido). Depende de: tipo y cantidad de arcilla (la cohesión depende del grado de humedad). Grado de humedad: Muy grande (suelo líquido, no resiste esfuerzos cortantes); Escasa (suelo no moldeable, se rompe); Muy seco (suelo sólido
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