Ley de DarcyDe Wikipedia, la enciclopedia libre

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Experimento de Darcy

La Ley de Darcy [1] describe, con base en experimentos de laboratorio, las características del movimiento del agua a través de un medio poroso.

La expresión matemática de la Ley de Darcy es la siguiente:

Donde:

= gasto, descarga o caudal en m3/s. = longitud en metros de la muestra = una constante, actualmente conocida como

coeficiente de permeabilidad de Darcy, variable en función del material de la muestra, en m/s.

= área de la sección transversal de la muestra, en m2.

= altura, sobre el plano de referencia que alcanza el agua en un tubo colocado a la entrada de la capa filtrante.

= altura, sobre el plano de referencia que alcanza el agua en un tubo colocado a la salida de la capa filtrante.

, el gradiente hidráulico.

[editar] Validez de la Ley de Darcy

La Ley de Darcy es una de las piedras fundamentales de la mecánica de los suelos. A partir de los trabajos iniciales de Darcy, un trabajo monumental para la época, muchos otros investigadores han analizado y puesto a prueba esta ley. A través de estos trabajos posteriores se ha podido determinar que mantiene su validez para la mayoría de los tipos de flujo de fluidos en los suelos. Para filtraciones de líquidos a velocidades muy elevadas y la de gases a velocidades muy bajas, la ley de Darcy deja de ser válida.

En el caso de agua circulando en suelos, existen evidencias abrumadoras en el sentido de verificar la vigencia de la Ley de Darcipara suelos que van desde los limos hasta las arenas medias. Asimismo es perfectamente aplicable en las arcillas, para flujos en régimen permanente.

Para suelos de mayor permeabilidad que la arena media, deberá determinarse experimentalmente la relación real entre el gradiente y la velocidad para cada suelo y porosidad estudiados.

Véase también:

Henry Darcy

[editar] Referencias

1. ↑ Ley descubierta por H. Darcy en el laboratorio de hidráulica de Paris en 1850 aproximadamente, utilizando un dispositivo semejante al que se ha esquematizado en la figura.

Henry DarcyDe Wikipedia, la enciclopedia libre

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Henry Philibert Gaspard Darcy (nacido en Dijon el 10 junio de 1803 y fallecido en París el 2 de enero de 1858) fue un hidráulico francés. Graduado como "Ingeniero de Puentes y Caminos" es uno de los pioneros modernos en el abastecimiento de agua potable. A tenido un papel importante en el desarrollo de su ciudad natal.

Entre 1834 y 1840 se ocupa directamente, por encargo de la municipalidad de Dijon, del diseño y construcción del sistema de abastecimiento de agua potable a la ciudad, construyendo una línea de aducción subterránea de 12 km de longitud concebida por él. En 1847, el agua entubada llega a todos los pisos de todos los edificios de Dijon, transformando así a esta ciudad en la segunda ciudad europea en lo que se refiere a abastecimiento de agua, después de Roma.

Darcy contribuye también a la llegada del tren a Dijon.

En 1856, publica un tratado sobre las fuentes públicas de Dijon, en el cual aparece la fórmula que desde entonces lleva su nombre. De esta fórmula se deduce una unidad de medida: un darcy, correspondiente a la permeabilidad de un cuerpo asimilable a un medio continuo e isotrópico, a través del cual, un fluido homogéneo con viscosidad igual a la del agua a 20ºC se desplaza a la velocidad de 1 cm/s bajo un gradiente de presión de 1 atm/cm (unidad actualmente caída en desuso).

En 1857 publica otro tratado relacionado con sus investigaciones experimentales del movimiento del agua en tuberías.

Véase también:

Ecuación de Darcy-Weisbach Ley de Darcy

Obtenido de "http://es.wikipedia.org/wiki/Henry_Darcy"

PermeabilidadDe Wikipedia, la enciclopedia libre

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Permeabilidad es la capacidad de un material para permitir que un fluido lo atraviese sin alterar su estructura interna. Se dice que un material es permeable si deja pasar a través de él una cantidad apreciable de fluido en un tiempo dado, e impermeable si la cantidad de fluido es despreciable.

La velocidad con la que el fluido atraviesa el material depende de tres factores básicos:

La porosidad del material. La densidad del fluido considerado, afectada por

su temperatura. La presión a que está sometido el fluido.

Para ser permeable un material debe ser poroso, es decir, debe contener espacios vacíos o poros QUE LE PERMITAN ABSORBER FLUIDO. A SU VEZ TALES DEBEN ESTAR INTERCONECTADOS PARA QUE EL FLUIDO DISPONGA DE CAMINOS A TRAVÉS DEL MATERIAL.

Tabla de contenidos[ocultar]

1 Unidades 2 Determinación de la permeabilidad intrínseca 3 Permeabilidad del suelo

o 3.1 Tabla de permeabilidad intrínseca de algunos tipos de suelos

o 3.2 Incidencia de los factores químicos o 3.3 Permeabilidad y drenaje o 3.4 Recomendaciones

4 Referencias 5 Véase también

6 Enlaces externos

[editar] Unidades

La permeabilidad en el SMD se mide en cm2. o m2. La unidad derivada de la Ley de Darcy [1] es el Darcy, utilizándose habitualmente el miliDarcy:

Conversión:

[editar] Determinación de la permeabilidad intrínseca

La permeabilidad intrínseca de cualquier material poroso, se determina mediante la fórmula de Darcy:

donde

κI = permeabilidad intrínseca [L2] C = constante adimensional relacionada con la configuratión del fluido. d = diámetro promedio de los poros del material [L]

La permeabilidad se puede determinar directamente mediante la Ley de Darcy o estimarla utilizando tablas empíricas derivadas de ella.

La permeabilidad es una parte de la constante proporcional en la Ley de Darcy, que se relaciona con las diferencias de la velocidad del fluido y sus propiedades físicas (por ejemplo su viscosidad) en un rango de presión aplicado al promedio de porosidad. La constante proporcional específica para el agua atravesando una porosidad media es la conductividad hidráulica. La permeabilidad intrínseca es una función de la porosidad, no del fluido.

[editar] Permeabilidad del suelo

En geología la determinación de la permeabilidad del suelo tiene una importante incidencia en los estudios hidráulicos y de drenaje para regadíos, de capacidad portante del sustrato (por ejemplo previo a la construcción de edificios u obras civiles) , para estudios de erosión y para mineralogía, entre otras aplicaciones.

La permeabilidad del suelo suele aumentar por la existencia de fallas, grietas, juntas u otros defectos estructurales. Algunos ejemplos de roca permeable son la caliza y la arenisca, mientras que la arcilla o el basalto son prácticamente impermeables.

[editar] TABLA DE PERMEABILIDAD INTRÍNSECA DE ALGUNOS TIPOS DE SUELOS

Permeabilidad relativa

Permeable Semi-Permeable Impermeable

Arena o grava no consolidada

Grava contínua (o redondeada)

Arena contínua o mixta

Arena fina, cieno, Loess, Loam

Arcilla no consolidada y materia orgánica

Turba Estrato arcilloso Arcilla expansiva

Roca consolidada

Rocas muy fracturadas Roca petrolíferaPiedra

arenisca

Roca sedimentaria,

DolomitaGranito

κ (cm²) 0.001 0.0001 10−5 10−6 10−7 10−8 10−9 10−10 10−11 10−12 10−13 10−14

κ (miliDarcys)

10+8 10+7 10+6 10+5 10,000 1,000 100 10 1 0.1 0.01 0.001

[editar] Incidencia de los factores químicos

También los factores químicos tienen una influencia directa en la permeabilidad. La estructura del suelo se vé influenciada por la naturaleza y la cantidad de iones presentes, es decir de los elementos que participan directa o indirectamente en todas las actividades hidrodinámicas, químicas y biológicas del suelo.

En el cuadro siguiente se presenta la cantidad en cm3 de agua filtrada en una hora en un mismo terreno arcilloso saturado con diversos cationes, sin modificar el gradiente hidráulico O DIFERENCIA DE PRESIÓN:

Catión H Ba Ca K Na Li

cm3 51 44 37 18 14 13

[editar] Permeabilidad y drenaje

De la mencionada ley de Darcy se deriva también una fórmula que relaciona el volumen de agua que atraviesa una muestra con su permeabilidad teniendo en cuenta el diferencial de presión:

Q = K * I * A

Donde:

Q = Cantidad de agua drenada a través de la muestra por unidad de tiempo, (cm3/h)

K = Conductividad hidráulica o coeficiente de permeabilidad. Se expresa generalmente en (cm/h).

I = = gradiente piezométrico disponible; (m/m) A = Sección transversal por donde se filtra el agua

en la muestra (cm2).

Cuando se mide la filtración tanto en el campo como en laboratorio, al inicio de la prueba los valores son mayores y progresivamente se estabilizan en los valores finales que son los que interesan para caracterizar un suelo desde este punto de vista. La velocidad final de infiltración se denomina Vf.

Para la medición de la velocidad final de infiltración, en el campo, sobre el suelo inalterado, se utiliza el infiltrómetro de doble cilindro.

Los valores finales de infiltración (Vf.) PARA LOS DIVERSOS SUELOS SON PRESENTADOS EN LA TABLA SIGUIENTE.

Textura Vf (cm/h)

SC, SiC, C 0,25 – 0,75

SCL, CL, SiCL 0,65 – 1,90

SL (finísimo), L, SiL 1,25 – 3,80

SL 2,50 – 7,50

LS 5,00 – 10,0

S > 7,5

[editar] Recomendaciones

Según recomendación del "Soil Conservation Service[2]" de los Estados Unidos LA PERMEABILIDAD SE CLASIFICA DE LA SIGUIENTE FORMA:

Muy lenta

LentaModeradamente lenta

ModeradaModeradamente elevada

ElevadaMuy elevada

K (cm/h)

< 0,1

0,1 – 0,5

0,5 – 2,0 2,0 – 6,5 6,5 – 12,512,5 – 25,0

> 25,0

Para efecto del riego, se recomiendan generalmente los siguientes límites:

Suelos con valores de K < 10–6 m/sec ó Vf < 0,5 cm/h, es decir que son casi impermeables, no pueden ser regados sin mejorarle previamente la estructura.

Suelos con valores 10 –6 < K < 5 x10 –6 m/sec ó 0,5 < Vf < 1,5 cm/h, son muy poco permeables y deben ser regados con mucha precaución.

Suelos con valores 5x10 –6 < K < 5 x10 –5 m/sec ó 1,5 < Vf < 7,5 cm/h, son moderadamente permeables hasta permeables, se adaptan al riego superficial por escurrimiento, por bordes o surcos.

Suelos con valores de K > 5 x10 –5 m/sec ó Vf > 7,5 cm/h, son muy permeables y se prestan a ser regados por aspersión.

[editar] Referencias

T.W. Lambe y R.V. Whitman - Mecánica de suelos. Mexico, 1997 ISBN 968-18-1894-6

1. ↑ Ley descubierta por H. Darcy en el laboratorio de hidráulica de Paris en 1850 aproximadamente

2. ↑ Servicio de Conservación del suelo, Estados Unidos.

PRUEBAS DE PERMEABILIDAD DE CAMPO

INTRODUCCIÓN

Antes de la construcción de una estructura de tierra, es importante verificar que las propiedades del suelo de la cimentación, sean las indicadas para garantizar la estabilidad y funcionamiento adecuado de la obra. En algunos casos, dichas propiedades pueden obtenerse en el laboratorio a partir de muestras inalteradas; sin embargo, es frecuente que, al no poder obtener muestras inalteradas o suficientemente representativas, se tenga que recurrir a pruebas de campo para el mismo fin. Las pruebas de campo tienen que adaptarse a las particularidades de cada obra y, en general, no es posible ni deseable establecer un procedimiento estándar para su ejecución.

PRUEBAS DE PERMEABILIDAD DE CAMPO

Las pruebas de permeabilidad de laboratorio son útiles cuando la estructura que se forma está formada por un material que puede considerarse homogéneo, isótropo, o anisótropo, como en el caso del corazón impermeable de una cortina, construido con la tierra de un banco de préstamo homogéneo. En cambio, en las formaciones naturales, generalmente compuestas por mantos distintos, con variaciones importantes tanto en la disposición de los mismos como en las características de los materiales, es difícil estudiar el escurrimiento a partir de un número limitado de ensayes sobre muestras inalteradas. En mantos de arena y grava es casi imposible obtener especimenes inalterados. En estos casos es necesario recurrir a las pruebas de campo.

El tipo de prueba de permeabilidad útil en cada caso particular depende de numerosos factores, tales como tipo de material, localización del nivel freático y homogeneidad o heterogeneidad de los distintos estratos del suelo, en cuanto a permeabilidad se refiere.

En la tabla siguiente, tomando en cuenta ciertas características del problema bajo estudio, se expone la aplicabilidad de los diversos tipos de pruebas de permeabilidad a los suelos aluviales típicos de las boquillas de presas.

Cada tipo de prueba se analiza con métodos de cálculo más o menos elaborados; sin embargo, los resultados obtenidos de los diferentes métodos de interpretación, propios a cada prueba, son semejantes; debe prestarse especial atención a la forma en que se lleva a cabo el ensaye, ya que, dependiendo de los procedimientos utilizados, los resultados pueden variar de forma significativa.

Además de las pruebas de permeabilidad mencionadas en la tabla anterior, se presenta la prueba de permeabilidad Lugeon, generalmente usada para masas rocosas.

INSTRUCCIONES GENERALES PARA LA EJECUCIÓN DE PRUEBAS DE PERMEABILIDAD TIPO LEFRANC

INTRODUCCIÓN

Debido al gran desarrollo que últimamente ha tenido en nuestro país la construcción de cortinas cimentadas sobre terrenos de aluvión, es de gran importancia investigar la permeabilidad de dichos terrenos, sobre todo teniendo en cuenta que no son formaciones homogéneas, sin, que, por el contrario, frecuentemente presentan una heterogeneidad bien marcada, sobre todo en sentido vertical.

En estas condiciones puede ser conveniente investigar la permeabilidad horizontal en diferentes horizontes, como dato adicional al de obtener el coeficiente de permeabilidad medio, por los métodos convencionales de bombeo a través de un pozo central.

CONSIDERACIONES TEÓRICAS

La prueba se ejecutará en una perforación expresamente hecha para el efecto, en que su extremo interior estará dotada de una cámara filtrante.

La prueba podrá hacerse a flujo constante, sea por bombeo o por inyección de un gasto constante; o en flujo variable por ascenso o descenso de la superficie del agua dentro de la perforación. En ambos casos es recomendable que la carga de prueba se limite a valores del orden de los 5 a los 10 metros. Como máximo.

Para el primer caso, si se denomina por H la diferencia de carga total correspondiente al gasto Q, la permeabilidad estará dada por:

K = C (Q/H) …………………..(1)

En donde C es un coeficiente que depende de las dimensiones y forma de la cámara de filtrante, que para efectos de esta prueba se considerará como un elipsoide de revolución con el eje corto igual con D y una distancia focal F.

K en m/seg

C en 1/m = m-¹

Q en m3 / seg

H en metros

Con objeto de comprobar que las dimensiones son normales se harán ensayos con gastos mayores y menores que el de prueba y los valores Q, H se llevarán a una gráfica a escala natural, en donde, si el ensayo es correcto, y el flujo laminar, deberán quedar alineados a lo largo de una recta pasando por el origen.

Cuando el tramo de prueba se encuentre en la cercanía al fondo impermeable o a la superficie del manto freático, al coeficiente C debe hacérsele una corrección mediante el aumento de valor..

Cuando el terreno sea poco permeable, podrá usarse el segundo caso, de flujo variable, cuyos elementos son:

D = diámetro de la tubería en metros

L = longitud de la cámara filtrante en metros.

Ho = distancia del punto medio de la cámara filtrante al manto impermeable

H1 = carga en el instante t1

H2 = carga en el instante t2

A= área efectiva de la sección transversal de la tubería de prueba m²

(t1 y t2 tiempos correspondientes a H1 y H2)

Para este caso:

C tiene el mismo significado que para el caso 1, obteniéndose los valores correspondientes usando las gráficas de la figura 2 y 2á

Los diferentes puntos correspondientes a las medidas Hn, Tn deben alinearse sobre una gráfica log H,T.

Para el cálculo de K por medio de la fórmula (4) es preciso conocer la posición del nivel estático N. E. Del manto, contada generalmente a partir de la elevación de la boca del tubo.

El caso 2 puede efectuarse arriba del nivel estático del agua, en cuyo caso las cargas H´1 y H´2 se medirán a partir del punto medio de la cámara filtrante, la cual estará a una profundidad Zo, contada a partir de la boca del tubo.

Para valores

y z en metros, se llevarán en una gráfica que, en principio, deben alinearse a lo largo de una racta, que cortará el eje de las ordenadas (profundidades) en la elevación correspondiente a la del nivel estático del manto freático.

En el caso que la prueba se haga arriba del nivel estático, la recta cortará al eje de las ordenadas, a la elevación media de la cámara filtrante, dicha prueba siempre será bajada.

Condiciones generales que deben que deben satisfacer para que la prueba se considere aceptable:

La relación 1/d debe ser igual o mayor a 5.

El valor l es conveniente también limitarlo a 10 máximo, pero procurando que los valores usuales estén comprendido entre 1.0 y 5.0 metros.

Debe considerarse como no satisfactoria la prueba hecha a través del fondo del tubo solamente debido a la posibilidad de que el material suelto remonte la tubería, falseando los resultados, y a que el valor de k sería en sentido vertical, principalmente.

CAMARAS FILTRANTES

La cámara filtrante puede construirse por medio de un tramo de tubo ranurado, a partir del fondo de la perforación, el área de ranuración debiendo ser superior al 15 % del área filtrante.

Este caso es muy importante que se compruebe por medio de una sonda, que em la cámara filtrante no ha remontado material fino, limo o arena, que reduzca las dimensiones de la misma, pues entonces los datos finales serían falsos.

La cámara filtrante también podría formarse con grava gruesa no graduada rellenando el ramo inferior de tubería de ademe, la que sería izada posteriormente una longitud determinada. El relleno de grava deberá quedar a una cota superior a la del fondo del ademe, y estar constituido por granos comprendidos entre 1.5 y 2.5 cm.

En este caso, si se comprueba que la tubería de ademe ha quedado floja dentro de la perforación, y existe la posibilidad de flujo a través del espacio comprendido entre la superficie exterior del tubo y las paredes de perforación, y si además, el terreno estás saturado, deberá hacerse una prueba a base de bombeo. O de flujo variable ascendente.

En fin, la cámara filtrante puede quedar construida por un tramo de perforación, sin ademe, en caso de que no exista posibilidad de derrumbes y descompresiones del terreno que puedan falsear los valores correspondientes al terreno virgen.

Siempre que sea posible, debe preferirse la prueba a base de bombeo a flujo variable, ascendente, con objeto de evitar la posibilidad de formar obturaciones al inyectar agua a presión, si esta última es muy grande.

Es conveniente que los valores de z1, z2, z´1 y z´2 se obtengan por medio de una sonda eléctrica introducida a través de un tubo de menor diámetro que el ademe, colocado ex profeso para el caso.

PRUEBAS LEFRANC

Ejemplos:

Caso num. 1. carga constante.

Datos:

D = 7.6 cm.

H1 = 1.5 m -Zo-- z1

Q = lt/seg - 0.0005 m³ / seg.

L = 1.00 metros.

Los valores que se toman en el campo son:

Zo en m. Profundidad del manto con respecto a la boca del tubo

Z1 en m. Profundidad del agua en el pozo, para un gasto Q constante.

Q en litros por segundo constante, durante 10 minutos.

Y de estos tres datos los que hay que tomar con cuidado son z1 y Q, pues es en los que se puede cometer errores con gran facilidad. Una forma de limitar las posibilidades de error es efectuar la prueba con este método solo para valores de Zo reducidos, digamos del orden de los 5.0 a los 10.0 metros como máximo.

En estas condiciones es posible medir la profundidad Z1 con una sonda eléctrica , a través de un tubo de menor diámetro que el ademe; y el agua con gasto Q, deslizarla por 4el espacio comprendido entre los dos tubos, y mantener el gasto constante durante 10 minutos.

ENSAYOS LEFRANC

Se entuba la perforación por tratarse de terrenos pulverulentos y la cavidad se abre bajo la zapata del revestimiento. Se conserva abierta gracias a la inyección de agua que se realiza a través de las toberas de un trépano pequeño que se mantiene fijo a una determinada profundidad.

La sobrecarga h de agua en la cavidad viene dada por la observación del nivel libre en el entubado y el caudal de inyección por la bajada del nivel del tanque.

De este modo se tienen todos los elementos necesarios para calcular K, salvo el coeficiente C de la cavidad para evaluar este es preciso hacer una hipótesis sobre la forma de la misma. Por consiguiente, la interpretación del ensayo solo puede suministrar un orden de magnitud bastante aproximado de las permeabilidades. En general es suficiente, ya que el coeficiente C varía poco con la forma de la cavidad.

Cuando la dimensión de los granos de las formaciones es demasiado grande para que el agua pueda formar una cavidad, es necesario recurrir a otro procedimiento.

Algunas veces se puede realizar con la herramienta de perforación con una cavidad de forma dada asegurando su mantenimiento durante el tiempo que dura el ensayo la propia cohesión del terreno. En este caso no hay que olvidarse de comprobar que no sufre ninguna modificación durante el tiempo que se realizan las medidas.

En particular, si se toma como cavidad el espacio en forma de disco que se crea en la base del entubado, es necesario que no ascienda por él nada de terreno. Si esto no se cumple rigurosamente, no existe ningún medio de evaluar correctamente el coeficiente a considerar, ya que la parte de formación que se introduce en el entubado, en general antes de comenzar el ensayo, se ha descomprimido con relación a la que queda en su sitio y su permeabilidad cambia.

Además, el cálculo demuestra que, cuando existe un terreno idéntico dentro y fuera del revestimiento basta con una pequeña subida para que la carga h que hay que sustituir en la fórmula sea una pequeña fracción de la sobrecarga aplicada. Por consiguiente, hay que evitar este tipo de cavidad.

Cuando es posible se mantiene el hueco abierto llenándolo con grava gruesa calibrada. Los vacíos de esta son lo suficientemente grandes para que el agua de inyección no pierda la carga por su causa.

Finalmente, se puede proveer el entubado de un elemento perforado debidamente calibrado.

Si los caudales inyectados son muy pequeños y no se puede conseguir una cavidad inyectando agua, la bomba resulta inútil, entonces se puede introducir el agua con un bidón de capacidad conocida que mantenga siempre un nivel constante en el entubado. O más sencillo aún, después de haber llenado el revestimiento de agua, se mide la velocidad de descenso de esta.

Como se ha visto, estos ensayos se pueden realizar de modo muy variado y conviene tomar diferentes valores de la sobrecarga para compensar los errores.

La experiencia de estas muestras demuestra que su simplicidad es solo aparente y es necesario que las efectúen e interpreten técnicos que sepan lo que hacen. Con las inyecciones de agua se corre el riesgo de provocar fracturas que permiten que se establezca fácilmente una corriente de agua alrededor del entubado o, por el contrario, que se obturen las formaciones. Incluso aunque las aguas estén perfectamente limpias, se puede producir esta colmatación por el desprendimiento del gas disuelto en el agua.

Por todas estas razones se prefiere generalmente efectuar los ensayos por bombeo. Pero es necesario tomar grandes precauciones para evitar que se produzcan arrastres del terreno que cambiarían completamente el valor del coeficiente C que se creía aplicable.

Como generalmente las cavidades son de pequeñas dimensiones, las permeabilidades calculadas se refieren a un pequeño volumen de terreno y se pueden considerar como puntuales. Es necesario ensayar un gran numero de puntos para poder tener un valor medio de la permeabilidad del terreno.

TEMA 8. PROPIEDADES HIDRÁULICAS DE LOS SUELOS.

AGUA EN EL TERRENO:

AGUA DE SEDIMENTACIÓN. AGUA DE INFILTRACIÓN.

NIVEL FREÁTICO:

LUGAR GEOMÉTRICO DE PUNTOS CON PRESIÓN DE AGUA ATMOSFÉRICA.

AGUA CAPILAR ( PRESIÓN NEGATIVA )NIVEL FREÁTICO

AGUA FREÁTICA ( PRESIÓN POSITIVA )

LEY DE DARCY ( CONCEPTOS PREVIOS ).-

ALTURA PIEZOMÉTRICA, POTENCIAL O CARGA HIDROSTÁTICA

h z u

tH = CARGA HIDROSTÁTICA.

Z = ALTURA DE ELEVACIÓNU = PRESIÓNT = PRESIÓN DEL LÍQUIDO

u

t

ALTURA DE PRESIÓN

GRADIENTE HIDRÁULICO

is lim

hs s

h

s

0

VELOCIDAD DE FLUJOVECTOR CUYA COMPONENTE EN UNA DIRECCIÓN ES EL

CAUDAL QUE ATRAVIESA LA CANTIDAD DE SUPERFICIE PERPENDICULAR A LA DIRECCIÓN.

v =q

sV = MAGNITUD DEL VECTOR

Q = CAUDAL QUE ATRAVIESA EL TUBO

S = ÁREA DE LA SECCIÓN TRANSVERSAL DE DICHO TUBO

HENRY DARCY DEMOSTRÓ EXPERIMENTALMENTE, EN EL AÑO 1856, PARA EL FLUJO UNIDIRECCIONAL DEL AGUA LA SIGUIENTE LEY:

V = KI

SIENDO K UNA CONSTANTE DE PROPORCIONALIDAD QUE RECIBE EL NOMBRE DE “COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD”, Y QUE TIENE DIMENSIONES DE UNA VELOCIDAD.

LA ECUACIÓN ANTERIOR, EXTENDIDA A TRES DIMENSIONES, TOMA LA FORMA VECTORIAL:

v k h

EN GENERAL, EN UN LÍQUIDO NEWTONIANO LA ECUACIÓN QUEDA:

v = -

kt h

= COEFICIENTE DE VISCOSIDAD DEL FLUIDOT = PESO ESPECÍFICOK´= CONSTANTE DE PROPORCIONALIDAD QUE

SE LLAMA PERMEABILIDAD FÍSICA, LA UNIDAD DE CARGA DE K´ EN EL SISTEMA C.G.S. ES EL CM2.

CONDICIONES HIDRODINÁMICAS NECESARIAS PARA QUE SE CUMPLA LA ECUACIÓN:

1. MEDIO POROSO CONTINUO.2. APLICACIÓN ANÁLISIS DIFERENCIAL.3. LAS FUERZAS DE INERCIA SON DESPRECIABLES

RESPECTO A LAS FUERZAS DE VISCOSIDAD, COMO CONSECUENCIA EL FLUJO ES LAMINAR.

4. LOS POROS ESTÁN SATURADOS.

5. EXISTE PROPORCIONALIDAD ENTRE EL ESFUERZO DE CORTE APLICADO AL FLUIDO Y LA VELOCIDAD DE DEFORMACIÓN AL CORTE.

6. EL SÓLIDO POROSO ES RÍGIDO E ISÓTROPO.

SUELOS ANISÓTROPOS:

LOS SUELOS ANISÓTROPOS QUE SE REPRESENTAN EN LA NATURALEZA SUELEN TENER TRES PLANOS ORTOGONALES DE SIMETRÍA QUE SE CORTAN SEGÚN TRES EJES PRINCIPALES X, Y, Z. LAS ECUACIONES EQUIVALENTES A LAS ANTERIORES SERÁN:

vx k h

xx

vy y k h

y SIENDO KX, KY Y KZ LOS

COEFICIENTES DE PERMEABILIDAD EN LAS DIRECCIONES X, Y, Z, RESPECTIVAMENTE.

vz k h

zz

VALIDEZ DE LA LEY DE DARCY:

NÚMERO DE REYNOLDS:

DIVERSOS INVESTIGADORES HAN ENCONTRADO QUE EL VALOR DEL NÚMERO DE REYNOLDS, R , A PARTIR DEL CUAL DEJA DE CUMPLIRSE LA LEY DE DARCY, OSCILA ENTRE 1 Y 12. EN ESTE CASO, EL NÚMERO DE REYNOLDS VIENE DADO POR LA SIGUIENTE EXPRESIÓN:

R =0,6 v D

s

( )1 n

EN LA CUAL:V = VELOCIDAD DE FLUJO

DS = DIÁMETRO DE LA PARTÍCULA CUYA SUPERFICIE ESPECÍFICA ES IGUAL A LA DEL CONJUNTO

= DENSIDAD DEL FLUIDO = COEFICIENTE DE VISCOSIDAD DEL FLUIDO

PARA NÚMEROS DE REYNOLDS SUPERIORES A 12 LA IMPORTANCIA DE LAS FUERZAS DE INERCIA EN EL FLUJO HACE QUE OBTENGAMOS LA SIGUIENTE EXPRESIÓN:

I = A + BV2

PARA NÚMEROS DE REYNOLDS COMPRENDIDOS ENTRE 60 Y 12 EL FLUJO SE HACE TURBULENTO.

SUELOS PARCIALMENTE SATURADOS:

EN LOS SUELOS PARCIALMENTE SATURADOS EXISTEN DOS FLUIDOS EN LOS POROS: AGUA Y AIRE. LA LEY DE DARCY HA SIDO OBTENIDA PARA UN SOLO FLUIDO, POR TANTO, NO ES APLICABLE, EN PRINCIPIO, EN ESTE TIPO DE SUELOS.

LAS BURBUJAS DE AIRE TAPONAN PARTE DE LOS POROS EN QUE SE ENCUENTRAN, Y NO PERMITEN EL PASO DEL LÍQUIDO CUANDO ÉSTE ES EL PERMEANTE. POR ELLO LA PERMEABILIDAD AL AGUA DE UN SUELO PARCIALMENTE SATURADO SUELE SER MENOR QUE LA DEL MISMO SUELO SATURADO. POR ESTE MOTIVO, LA PERMEABILIDAD DE UN SUELO PARCIALMENTE SATURADO AUMENTA CON EL PASO DEL TIEMPO DURANTE EL QUE ESTÁ EXPUESTO AL PASO DEL AGUA, PORQUE SU GRADO DE SATURACIÓN VA AUMENTANDO A MEDIDA QUE MÁS Y MÁS BURBUJAS VAN SIENDO ARRASTRADAS POR EL AGUA, Y A MEDIDA QUE EL AIRE VA SIENDO DISUELTO EN EL AGUA.

EL COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD DE SUELOS PARCIALMENTE SATURADOS AUMENTA AL AUMENTAR LA PRESIÓN DEL LÍQUIDO, PUES ESTO PROVOCA UN INCREMENTO EN LA CANTIDAD DE GAS DISUELTA Y, POR TANTO, UNA DISMINUCIÓN EN EL ESPACIO OCUPADO POR BURBUJAS GASEOSAS.

SUSTANCIAS ARCILLOSAS SATURADAS:

PARA LA LEY DE DARCY EN LOS SUELOS ARCILLOSOS SATURADOS HAY DOS TEORÍAS:

LA PRIMERA TEORÍA DICE QUE NO COMIENZA A CIRCULAR AGUA HASTA QUE EL GRADIENTE HIDRÁULICO NO SUPERA UN DETERMINADO “UMBRAL” I0, Y QUE A PARTIR DE ESE MOMENTO LA RELACIÓN ENTRE V E Y ES APROXIMADAMENTE LINEAL, DE MODO QUE LA ECUACIÓN SE TRANSFORMARÍA EN:

V = 0 PARA I< I0

V = K(I-I0) PARA I >I0

LA SEGUNDA TEORÍA DICE QUE EL COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD AUMENTA CON EL GRADIENTE HIDRÁULICO. LA VELOCIDAD DE FLUJO AUMENTA CON EL GRADIENTE HIDRÁULICO SEGÚN UNA CURVA HASTA LLEGAR A UN VALOR I1 EN QUE SE CONVIERTE EN UNA RECTA. LA ECUACIÓN SE CONVIERTE EN:

V = KIM (M > 1) PARA I < I1

V = K(I-I0) PARA I > I1

EL CUMPLIMIENTO DE ESTA ECUACIÓN DEPENDE DEL TIPO DE ARCILLA.

INFLUENCIA DE LA ANISOTROPÍA EN LA PERMEABILIDAD:

DE LOS RESULTADOS DE DIVERSOS ENSAYOS SE DEDUCE QUE LA RELACIÓN ENTRE LAS PERMEABILIDADES HORIZONTAL Y VERTICAL DE UNA ARCILLA AUMENTA CON:

A) LA MÁXIMA TENSIÓN EFECTIVA VERTICAL QUE HA SUFRIDO LA ARCILLA EN EL PASADO.

B) CADA NUEVO CICLO DE CARGA.C) EL PORCENTAJE DE FRICCIÓN DE ARCILLA.

DETERMINACIÓN DE LA PERMEABILIDAD EN EL LABORATORIO.-

PERMEÁMETROS:

LA MEDIDA DE LA PERMEABILIDAD DE UN SUELO SE LLEVA A CABO EN EL LABORATORIO POR MEDIO DE PERMEÁMETROS. ENTRE LOS PERMEÁMETROS CLÁSICOS DESTACAN EL DE “CARGA CONSTANTE” Y EL DE “CARGA VARIABLE”. TANTO UNO COMO OTRO PUEDEN SER DE FLUJO ASCENDENTE O DESCENDENTE.

CARGA CONSTANTE (PERMEABLE):

SEGÚN LA LEY DE DARCY, EL COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD VIENE DADO POR LA FÓRMULA:

k =v

i

V H

S t h

SIENDO:V = VOLUMEN DE AGUA QUE ATRAVIESA EL

SUELO EN EL TIEMPO T.H = DISTANCIA ENTRE PIEZÓMETROS EXTREMOS.S = ÁREA DE LA SECCIÓN DE LA MUESTRA.T = TIEMPO.H = DIFERENCIA DE NIVEL DEL AGUA EN LOS

PIEZÓMETROS EXTREMOS.

CARGA VARIABLE (IMPERMEABLE):

EL PERMEÁMETRO DE CARGA VARIABLE SE EMPLEA SÓLO PARA ENSAYOS EN SUELOS RELATIVAMENTE IMPERMEABLES.

-sdh = khH

Sdt

INTEGRANDO ENTRE 0 Y T1 , RESULTA:

k = HsS

1t

lnhh1

0

1

INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA:

LA TEMPERATURA TIENE, A TRAVÉS DE LA VISCOSIDAD, UNA INFLUENCIA IMPORTANTE EN EL COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD. POR ELLO, LA TEMPERATURA DEL AGUA DEBE CONTROLARSE DURANTE EL ENSAYO. SI EL ENSAYO SE REALIZÓ A UNA TEMPERATURA T1, Y A NOSOTROS NOS INTERESA CONOCER EL COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD A UNA TEMPERATURA T2, EMPLEAMOS LA RELACIÓN:

k kt tt

t1 21

2

SIENDO T1 Y T2 LOS COEFICIENTES DE VISCOSIDAD A ESTAS DOS TEMPERATURAS.PRESIÓN EFECTIVA:

PRESIÓN INTERGRANULAR: i

NiS

PRESIÓN TOTAL: N

SPRESIÓN EFECTIVA:

N

i us

Ss

S

i u

u

u S - s + Ni

1

0

SIFONAMIENTO.-

EN LA FIGURA SE REPRESENTA UN PERMEÁMETRO DE CARGA CONSTANTE Y FLUJO ASCENDENTE. SE SUPONE QUE EXISTE UNA REJILLA EN LA PARTE INFERIOR DE LA MUESTRA DE ARENA, PERO NO EN LA SUPERIOR, Y QUE NO HAY FRICCIÓN EN LAS PAREDES DEL RECIPIENTE.

POR SER LA MUESTRA DE SECCIÓN CONSTANTE, LA VELOCIDAD DE FLUJO TAMBIÉN LO ES. POR TANTO, EL GRADIENTE HIDRÁULICO TAMBIÉN DEBE SER CONSTANTE SEGÚN LA LEY DE DARCY, Y POR TANTO LA LEY DE PRESIONES NEUTRAS DEBE SER LINEAL.

EL SIFONAMIENTO SE PRODUCE CUANDO SE ANULAN LAS PRESIONES EFECTIVAS.

EN CUANTO A LA LEY DE PRESIONES TOTALES SE HALLA A PARTIR DE LOS PESOS DE LOS MATERIALES SITUADOS ENCIMA DE CADA CAPA DE ARENA.

LA LEY DE PRESIONES EFECTIVAS SE HALLA POR DIFERENCIA.

SI CONTINUAMOS SUBIENDO EL NIVEL DE AGUA EN LA RAMA DE LA IZQUIERDA, LLEGARÁ UN MOMENTO EN QUE LAS PRESIONES EFECTIVAS SE ANULARÁN SIMULTÁNEAMENTE EN TODA LA MASA DE ARENA. EN ESE INSTANTE, LA MASA DE ARENA PERDERÁ TODA CONSISTENCIA Y DARÁ LA IMPRESIÓN DE ENTRAR EN EBULLICIÓN.ESTE FENÓMENO SE PRODUCIRÁ CUANDO:

H h H saturado

w

ESTA ES LA CONDICIÓN DE EBULLICIÓN O SIFONAMIENTO (ARENAS FINAS).

OPERANDO:

h H H Hsat

w

sat

w

1

SE DEFINE GRADIENTE CRÍTICO COMO EL GRADIENTE HIDRÁULICO PARA EL CUAL SE PRODUCE ESTE FENÓMENO:

iu

Hcsat

w w

sat w

1

ENSAYO SCHERARD O DE EROSIÓN INTERNA:

SE PREPARA LA MUESTRA EN UN MOLDE HARWARD DE 38MM DE LONGITUD.SE COMPACTA EN 5 CAPAS ( 16 GOLPES DE PISTÓN DE 6,8 KG ).CONTENIDO DE HUMEDAD PRÓXIMO AL LÍMITE PLÁSTICO.SE HINCA EL TAPÓN CÓNICO Y SE REALIZA UN CONDUCTO DE 1MM DE DIÁMETRO.SE PROCEDE A HACER PASAR AGUA CON DIFERENTE ALTURA PIEZOMÉTRICA 50,180 Y 380 MM. EN CADA ESCALÓN SE DEJA PASAR AGUA DURANTE 5 Ó 10 MINUTOS, MIDIÉNDOSE EL CAUDAL Y LA TURBIDEZ DEL AGUA.

1.- SI BAJO LA CARGA DE 50 MM EL AGUA SALE TURBIA, AL CABO DE 10 MINUTOS, CON UN CAUDAL DE 15 CM3/S,

INDICA QUE EL SUELO ES MUY DISPERSABLE. SE DESMONTA EL APARATO Y SE OBSERVA EL DIÁMETRO DEL TUBO QUE SERÁ NORMALMENTE DE 2 A 2,15MM.

SI A LOS 5 MINUTOS EL AGUA SALE CLARA Y EL CAUDAL ES BAJO (1CM3/S) SE PASA A H=180MM.

2.- BAJO LA CARGA DE 180 MM, COMO ANTES, CONTINUAR HASTA 10 MINUTOS SI EL AGUA SALE TURBIA Y EL CAUDAL AUMENTE AHORA HASTA 2,0 CM3/S. SI ES ASÍ DESMONTAR EL APARATO Y OBSERVAR EL AGUJERO, QUE SERÁ MAYOR, ENTRE 4 Y 7,5 MM DE DIÁMETRO. EL SUELO ES DISPERSABLE, AUNQUE NO TANTO COMO EN EL CASO ANTERIOR.

SI CON LOS 180 MM DE CARGA EL AGUA SIGUE SALIENDO CLARA O CASI CLARA, Y A LOS 5 MINUTOS EL CAUDAL ESTÁ ESTABILIZADO, GENERALMENTE POR DEBAJO DE 1,5 CM3/S, AUMENTAR LA CARGA A 380 MM.

SI EL AGUA SIGUE SALIENDO CLARA Y A LOS 5 MINUTOS EL CAUDAL ESTÁ ESTABILIZADO A UN NIVEL INFERIOR A 3,5 CM3/S, DESMONTAR EL APARATO Y OBSERVAR EL AGUJERO, QUE TENDRÁ UN DIÁMETRO EN GENERAL INFERIOR A 2 MM. EL SUELO SERÁ CLASIFICADO COMO POCO DISPERSABLE.

3.- SI CON LOS 380 MM DE CARGA EL AGUA SALE TURBIA Y NO SE ACLARA HASTA LOS 10 MINUTOS, Y EL CAUDAL AUMENTA HASTA ESTABILIZARSE EN 3 CM3/S, Y LUEGO EL SUELO TIENE UN DIÁMETRO BASTANTE MAYOR DE 2 MM, EL SUELO SE CALIFICARÁ DE MEDIANAMENTE DISPERSABLE.

TENSIÓN SUPERFICIAL.-

SE EXPLICABA POR LA TENSIÓN APARENTE EN UNA MEMBRANA ELÁSTICA QUE SE SUPONÍA QUE EXISTÍA. EN REALIDAD NO EXISTE, YA QUE LA CAUSA DE ESTOS FENÓMENOS ES LA ATRACCIÓN DE LAS MOLÉCULAS, SIN EMBARGO, ESTA EXPLICACIÓN PERMITE OBTENER RESULTADOS CUANTITATIVAMENTE EXACTOS.

SI SE TIENE UNA MEMBRANA CON UNA PRESIÓN INTERIOR SUPERIOR EN P A LA EXTERIOR, TENEMOS:

p s R R

1 1

1 2

SI EL RADIO DE CURVATURA ES IGUAL EN TODA LAS DIRECCIONES:

p sR

2

CAPILARIDAD. ASCENSIÓN DEL AGUA EN TUBOS CAPILARES.-

SE OBSERVA SUMERGIENDO UNA PARTE DE UN TUBO CAPILAR (DE DIÁMETRO MUY PEQUEÑO) EN AGUA.

SE DEBE A QUE LAS MOLÉCULAS DE AGUA Y VIDRIO SE ATRAEN ENTRE SÍ MÁS QUE LAS DE AGUA ENTRE ELLAS.

EL AGUA ASCIENDE HASTA UNA ALTURA HC , OBSERVÁNDOSE UN MENISCO EN LA ZONA ALTA.

HC ES LA ALTURA DE ASCENSIÓN CAPILAR.EL MENISCO ES CÓNCAVO Y SE UNE A LAS PAREDES

DEL TUBO FORMÁNDOSE UN ÁNGULO , QUE DEPENDE DEL TUBO E IMPUREZAS DE LA PARED.

EN LA FIGURA LA PRESIÓN EN P, Q Y M ES IGUAL ENTRE SI E IGUAL A LA ATMOSFÉRICA.

EN N LA PRESIÓN SERÁ NEGATIVA E IGUAL A:

u sRN

2

EXPRESANDO LA IGUALDAD DE ALTURAS PIEZOMÉTRICAS ENTRE Q Y N SE TIENE:

UN = HCW

DE ESTAS DOS ECUACIONES SACAMOS:

hcs

R w

2

POR OTRO LADO:

R = RCOS

POR TANTO:

hc rs

w

2

cos

CAPILARIDAD EN SUELOS.-

AL CONTRARIO QUE EN LOS TUBOS CAPILARES LOS HUECOS EN SUELOS TIENEN ANCHO VARIABLE Y SE COMUNICAN ENTRE SÍ FORMANDO UN ENREJADO. SI ESTE ENREJADO SE COMUNICA POR ABAJO CON EL AGUA, SU PARTE INFERIOR SE SATURA COMPLETAMENTE. MÁS ARRIBA EL AGUA SOLO OCUPA LOS HUECOS PEQUEÑOS Y LOS MAYORES QUEDAN CON AIRE.

LA ASCENSIÓN DEL AGUA POR LOS POROS DE UNA ARENA SECA SE PUEDEN ESTUDIAR EN EL LABORATORIO.

HC = ALTURA CAPILAR DE UN SUELO, SE PUEDE ESTIMAR HC EN CENTÍMETROS O MEDIANTE:

hcC

eD

10

SUCCIÓN.-

TODO EL AGUA SITUADA SOBRE EL NIVEL FREÁTICO ESTÁ A PRESIÓN INFERIOR A LA ATMOSFÉRICA (PRESIÓN NEGATIVA).

DONDE LOS MENISCOS TOCAN LOS GRANOS DE SUELO, LAS FUERZAS CAPILARES ACTÚAN CAUSANDO PRESIONES GRANULARES EN LOS HUECOS DEL SUELO QUE TIENDEN A COMPRIMIRLOS. ES LA LLAMADA PRESIÓN CAPILAR.

ESTA PRESIÓN AUMENTA LA RESITENCIA AL CORTE DE LOS SUELOS HACIENDOLOS MUY CONSISTENTES ( EJ : PLAYAS DE DAYTONA, TALUDES VERTICALES,...)SI SUMERGIMOS EL SUELO EN AGUA ESTAS PRESIONES DESAPARECEN (RESISTENCIA DE TRACCIÓN DEL AGUA ES MUY ALTA ).

SE DENOMINA SUCCIÓN A LA DIFERENCIA ENTRE LA PRESIÓN DE AIRE Y LA DE AGUA (UW).

SE DEFINE PF = LOG10 (SUCCIÓN) = LOG10 (UA-UW)DONDE UA Y UW SE EXPRESAN EN CM DE AGUA.

EL VALOR MÁXIMO MEDIDO DEL PF ES DEL ORDEN DE 7, Y CORRESPONDE A UNA ARCILLA DESECADA A 110ºC.

DISPOSITIVOS DE MEDIDA DE LA SUCCIÓN:

1. PLACA DE SUCCIÓN (0 < PF < 3).-

SE COLOCA LA MUESTRA DE SUELO SEMISATURADO SOBRE UNA PLACA DE VIDRIO SATURADO.

SE APLICA VACÍO O SUCCIÓN MEDIANTE UNA BOMBA DE VACÍO. EL VALOR DE LA SUCCIÓN VENDRÁ DADO POR LA SUMA DE D EN ALTURA DE COLUMNA DE MERCURIO Y L EN ALTURA DE COLUMNA DE AGUA.

CUANDO LA MUESTRA SE HAYA EQUILIBRADO SE MIDE LA HUMEDAD. ASÍ SE OBTIENE UNA CURVA DE SUCCIÓN FRENTE A HUMEDAD. PARA MEDIR DIRECTAMENTE LA SUCCIÓN A UNA DETERMINADA HUMEDAD SE ADOPTA UN DISPOSITIVO QUE PERMITE VARIANDO LA SUCCIÓN DE LA BOMBA DE VACÍO QUE NO HAYA TRANSFERENCIA DE AGUA ENTRE LA MUESTRA Y LA PLACA. ESE VALOR DE SUCCIÓN SERÁ EL DE MUESTRA.

2.- MEMBRANA DE PRESIÓN ( 2 < PF < 6,18 ).-

SE ENCIERRA LA MUESTRA EN UNA CÁMARA DE PRESIÓN ESTANCA AL AIRE Y SE PONE EN CONTACTO CON

UNA MEMBRANA DE CELULOSA PERMEABLE AL AGUA Y SATURADA. EL AGUA SE MANTIENE A PRESIÓN ATMOSFÉRICA SE ELEVA LA PRESIÓN DE AIRE EN LA CÁMARA Y POR TANTO EN EL AIRE DE LOS POROS DEL SUELO. PRODUCIENDOSE UNA TRANSFERENCIA DE HUMEDAD DE MUESTRA A MEMBRANA HASTA EL EQUILIBRIO. EN EQUILIBRIO PW = ATMOSFÉRICA Y LA PRESIÓN DE AGUA APLICADA SERÁ LA SUCCIÓN.

VARIACIÓN DE LA SUCCIÓN CON LA HUMEDAD DEL SUELO:

LA SUCCIÓN DECRECE AL AUMENTAR LA HUMEDAD.SIN EMBARGO LA SUCCIÓN ES MAYOR CUANDO UN

SUELO PASA DE HUMEDO A SECO QUE CUANDO PASA DE SECO A HUMEDO.

SI SE AMASA LA MUESTRA ANTES DE CADA DETERMINACIÓN ESTA VARIACIÓN NO SE OBSERVA. ESTO INDICA QUE ESTE TIPO DE DIVERGENCIAS SON CAUSADAS POR LA DIFERENTE FORMA DE LOS MENISCOS PARA UNA MISMA HUMEDAD.

AL SECARSE UNA ARCILLA, SUS LÁMINAS SE AGRUPAN FORMANDO LIBROS; AL HUMEDECER DE NUEVO, RESULTA QUE, PARA UNA MISMA HUMEDAD, ES COMO SI LA ARCILLA ESTUVIERA FORMADA POR PARTÍCULAS DE MAYOR TAMAÑO, PUES LOS LIBROS NO SE ABREN CON FACILIDAD. ELLO EXPLICA EL MENOR VALOR DE LA SUCCIÓN DURANTE LA REHIDRATACIÓN.

ELECTROÓSMOSIS.-

SI SE HACE PASAR UNA CORRIENTE ELÉCTRICA A TRAVÉS DE UNA ARCILLA SATURADA, EL AGUA SE MUEVE HACIA EL CÁTODO.

ESTE FENÓMENO CONOCIDO POR ELECTROÓSMOSIS SE DEBE AL PASO DE LOS CATIONES DE LA CAPA DOBLE HACIA EL CÁTODO, DONDE QUEDAN NEUTRALIZADOS. DEBIDO A LA ÓSMOSIS, EL AGUA ACOMPAÑA A LOS CATIONES EN SU MOVIMIENTO.

LA VELOCIDAD DE FLUJO DEL AGUA PRODUCIDO POR ESTE FENÓMENO VIENE DADA POR:

vs ke

U

s

SIENDO:VS = VELOCIDAD DE FLUJO EN LA DIRECCIÓN S.U = POTENCIAL ELÉCTRICO.KE 5·105 PARA SUELOS.

COMO CONSECUENCIA DE UN PROCESO DE ELECTROÓSMOSIS AUMENTA LA RESISTENCIA AL CORTE DE UNA ARCILLA. UNA PARTE DE ESTE AUMENTO SE DEBE A LA DISMINUCIÓN DE HUMEDAD Y OTRA A LOS CAMBIOS QUÍMICOS PRODUCIDOS EN LA ARCILLA.