INFORME N10
TEMA: Ensayo de Capilaridad
OBJETIVOS: Objetivo General.-Medir la altura de ascensin capilar
en una arena fina.
Objetivo Especifico.-Poner en prctica los conocimientos
adquiridos en clases y mejorar el desempeo en el manejo de
frmulas.MATERIALES: Balanza de precisin Permemetro Calibrador
Bandeja metlica Martillo de compactacin Cronmetro
MARCO TEORICODentro del campo de la ingeniera civil es muy
importante el estudio de la capilaridad debido a que esta propiedad
fsica que tiene el agua afecta a la construccin ya que la
capilaridad es un fenmeno natural que se produce por la absorcin
del agua a travs de materiales porosos como lo son todos los
materiales de construccin. As, la humedad contenida en la tierra es
absorbida por la cimentacin y las paredes. Las consecuencias son:
la cada del revestimiento, manchas, mohos, malos olores, salitre,
caros, etc. Es por eso que en el presente informe hemos realizado
la prctica correspondiente a capilaridad para ver qu tan importante
es est propiedad del agua para fututos casos de construccin de
obras civiles.
LA CAPILARIDAD Es una propiedad de los lquidos que depende de su
tensin superficial (la cual a su vez, depende de la cohesin o
fuerza intermolecular del lquido), que le confiere la capacidad de
subir o bajar por un tubo capilar.Cuando un lquido sube por un tubo
capilar, es debido a que la fuerza intermolecular (o cohesin
intermolecular) entre sus molculas es menor a la adhesin del lquido
con el material del tubo (es decir, es un lquido que moja). El
lquido sigue subiendo hasta que la tensin superficial es
equilibrada por el peso del lquido que llena el tubo. ste es el
caso del agua, y sta propiedad es la que regula parcialmente su
ascenso dentro de las plantas, sin utilizar energa para vencer la
gravedad.
TENSIN SUPERFICIALEn fsica se denomina tensin superficial de un
lquido a la cantidad de energa necesaria para disminuir su
superficie por unidad de rea.[] Esta definicin implica que el
lquido tiene una resistencia para aumentar su superficie. Este
efecto permite a algunos insectos, como el zapatero (Gerris
lacustris), desplazarse por la superficie del agua sin hundirse. La
tensin superficial (una manifestacin de las fuerzas
intermoleculares en los lquidos), junto a las fuerzas que se dan
entre los lquidos y las superficies slidas que entran en contacto
con ellos, da lugar a la capilaridad. DE QUE DEPENDE LA
CAPILARIDADLa capilaridad depende de muchos factores, tales como el
material del que est fabricado el tubo o lmina, del fluido, de las
fuerzas de adhesin y cohesin existentes entre el fluido y el otro
material; todas estas caractersticas determinarn la forma del
menisco en la superficie del fluido dentro del capilar, as como
tambin la altura a la que ste llegar. CAPILARIDAD EN SUELOS.Al
contrario que en los tubos capilares los huecos en suelos tienen
ancho variable y se comunican entre s formando un enrejado. Si este
enrejado se comunica por abajo con el agua, su parte inferior se
satura completamente. Ms arriba el agua solo ocupa los huecos
pequeos y los mayores quedan con aire.La ascensin del agua por los
poros de una arena seca se puede estudiar en el laboratorio.
HUMEDADES POR CAPILARIDAD. FILTRACIONES DE AGUA DEL SUBSUELOLas
humedades y filtraciones causadas por capilaridad son quiz las ms
problemticas de tratar. Tanto por la dificultad para detectar el
punto de origen de la filtracin, como por los trabajos que deben
llevarse a cabo para corregir el problema. Son tambin las ms
peligrosas pues pueden afectar a los cimientos y estructuras de
soporte de una casa deteriorndolos si no se toman medidas. Las
humedades por capilaridad tienen dos orgenes fundamentalmente:
filtraciones de agua de lluvia, y filtraciones de agua subterrnea.
Mtodo KHVamos a describir a continuacin un aparato utilizado en
Francia para media la capilaridad de los suelos en carreteras: con
el mtodo KH.Se coloca la muestra de suelo en un molde cilndrico
(dimetro 15 cm y altura 27 cm), y se compacta en la medida deseada.
Puede tambin operarse sobre las muestras inalteradas, pero entonces
es necesario determinar su porosidad despus del ensayo.La base del
molde esta revestida de una chapa perforada recubierta de una tela
metlica fina. Se deja la muestra en la estufa durante 24 horas como
mnimo y para materiales arcillosos 2 a 3 das, con el fin de
eliminar lo ms posible el agua intersticial, se pone entonces el
molde en un recipiente de cristalizacin lleno de agua destilada, de
forma que la base de la muestra toque la superficie de agua.Se
sigue la evolucin del fenmeno determinado por pesadas sucesivas el
volumen absorbida se comprueba que este volumen es proporcional a
la raz cuadrada del tiempo. La secuencia de las pesadas es
generalmente el siguiente 1 hora,2 horas , 4 horas ,7 horas 25
horas 49 horas y 72 horas. Para arenas muy finas y ciertos limos,
conviene aumentar el ritmo porque el agua puede alcanzar el vrtice
de la muestra en menos de una jornada.Basta con aplicar la formula
en una de las pesadas para calcular el producto Kh.
Este producto, expresado en cm2/h permite clasificar los suelos
en tres categoras:
PROCEDIMIENTO.-1. Con la ayuda del calibrador se toma las
medidas del molde metlico.
2. Se procede a colocar la muestra en el molde
3. Seguidamente se procede a compactar en 3 capas la muestra de
suelo, se toma el peso del molde ms suelo compactado.
4. Se coloca el molde con la muestra en un recipiente con agua
de manera que sobre pase en 2 cm la base de la muestra, esta altura
debe ser constante en todo el ensayo.
5. Se toma con la ayuda de un cronometro los tiempos indicados y
anotados.
6. Proceder al clculo y anlisis con los datos obtenidos, se
grafican estos en un par de ejes coordenados en los cuales se
coloca el tiempo en abscisas con una escala igual a la raz cuadrada
del tiempo y el volumen del agua absorbida en ordenadas en escala
aritmtica.CALCULOS.-
Datos del ensayoPeso del Molde (g)8715
Peso del Molde + muestra (g)14815
Dimetro interior del molde (cm)15,10
Altura interior del molde (cm)22,92
Gravedad especifica2,13
Tiempos:
Tiempo(min.)Peso del Molde + muestra +agua(g)
014815
1015000
1515031
2015037
3015104
6015217
12015425
24015722
36015917
138016064
Con la humedad
VOLUMEN DE VACIOS EN FUNCION DE LA GRAVEDAD ESPECFICA
POROSIDAD:
CALCULAMOS MATEMTICAMENTE EL VALOR DEL VO
CON EL VALOR DE VO PLANTEAMOS LA ECUACIN KH
ALTURA DE ASCENSIN CAPILAR
CONCLUSIONES. Se not todas las causas y consecuencias en las que
se da el proceso de la capilaridad en el suelo.
Se dieron los diferentes factores que intervienen en el proceso
de capilaridad.
RECOMENDACIONES: Se debe hacer el ensayo con las debidas
precauciones y medidas de aproximacin correspondientes. Se debe
compactar muy bien la muestra para que los resultados sean
mejores.BIBLIOGRAFA: Fundamentos de Ingeniera Geotcnica Braja M Das
Apuntes de Clase. Jurez Badillo y Rico Rodrguez
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ESCUELA POLITCNICA DEL EJRCITO
CARRERA DE INGENIERA CIVIL
LABORATORIO DE ENSAYO DE MATERIALES
ENSAYO DE CAPILARIDAD
MTODO KH
Nombre: Jessica Ushia
FechaProceso No.
25/07/201410
FECHAHORAMOLDE + BASE + SUELO (g)TIEMPO (h)VOLUMEN DE AGUA
ABSORBIDA (cm)
25/07/20149:22148150:000,00
25/07/20149:37150000,167185
25/07/20149:47150310,25216
25/07/20149:55150370,33222
25/07/201410:45151040,5289
25/07/201411:45152171:00402
25/07/201413:45154252:00610
25/07/201415:45157224:00907
25/07/201423:45159176:001102
26/07/201410:451606423:001249
ENSAY:CALCUL:VERIFIC:
JESSICA USHIAJESSICA USHIAHUGO BONIFAZ