La capacidad de un cuerpo poroso (suelo, roca) de transportar agua de ciertas propiedades dadas (por ejemplo, aguas subterráneas) se denota como indica esta página. La cantidad de agua que fluye a través de cierta área puede ser representada por el coeficiente de permeabilidad. El coeficiente de permeabilidad representa la pendiente de una dependencia lineal de la velocidad del flujo de agua en la gradiente de la altura total (gradiente de carga hidráulica) en la ley de Darcy se indica como: Donde: vs-Velocidad del flujo del agua a través de poros n-Porosidad Kr-Coeficiente relativo de permeabilidad Ksat-Matriz de permeabilidad contenedora de coeficientes de permeabilidad de suelo completamente saturados Kx,Ky los cuales pueden ser diferentes a lo largo de los distintos ejes de coordenadas.-Gradiente de altura total
La cabeza total en un punto dado en una región de flujo, se define como la suma de las cargas de presiones y coordenadas verticales, que determina la altura del agua en el piezómetro en un momento dado: Donde: γw-Peso del agua
Aplicaciones y ejemplos prácticos de permeabilidad en suelos y morteros
Ejemplos de valores de coeficientes de permeabilidad de varios suelos (Myslivec) Tipo de suelo Coeficiente de permeabilidad k [m/day] Movimiento de las partículas de agua por 1 cm de gradiente hidráulico i = 1 por hora Arena suave 102 - 106 s - 10 min Arena arcillosa 10-1 - 10-2 100 min - 18 hrs Limo Loess 10-2 - 10-4 18 hrs - 70 days Limo 10-4 - 10-5 70 days - 2 years Suelo arcilloso 10-5 - 10-6 2 years - 20 years Arcilla 10-6 - 10-7 20 -200 years
Hay distintas formas de determinar el coeficiente de permeabilidad k. Se agrupan de la siguiente manera:a) Medidas de laboratorio Están disponibles distintos tipos para el rango k 10^4 - 10^-6 m/días. b) Medidas de trabajo de campo Existen o desaparecen pruebas, medidas de filtración de velocidad del flujo, para el rango de k 10^6 - 1 m/días. c) Utilización de expresiones empíricas Adaptable para suelos no cohesivos, k 10^6 - 10 m/días, el procedimiento indica valores, ejemplo: según Terzaghi: Donde: k - Coeficiente de permeabilidad [cm/s] d10 - Diámetro de partículas de suelo efectivas [cm] e - Índice de vacío [-] d) Mediante el cálculo del proceso de consolidación en función del tiempo Se debe conocer el coeficiente de consolidación cv y la consolidación de la curva (dependencia semi logarítmica de la deformación en el tiempo). Ésta es solo una determinación indirecta de la siguiente expresión: Donde: e0-Índice vacío inicial cv-Coeficiente de consolidación ρw-Unidad de densidad del agua g-Aceleración gravitacional av-Coeficiente de compresibilidad
Morteros y permeabilidad: influencia de fibras y adiciones
Un problema común en las paredes de mampostería es la humedad. Los morteros de pega y enlucidos pueden actuar como una barrera impermeable, reduciendo costos en reparaciones futuras. Para determinar la influencia de las fibras sintéticas de polipropileno y naturales de cabuya (Furcraea Andina) (tratadas con parafina) en la permeabilidad de morteros. Se realizó el ensayo de profundidad de penetración de agua bajo presión (UNE-EN 12390-8) y el ensayo de velocidad de absorción capilar de agua (ASTM C 1585-04). Para lo cual se fabricaron morteros de (cemento y arena) y morteros de (cemento, cal y arena) con adiciones de fibras de polipropileno y cabuya de 12 mm, en porcentajes de: 0.15%, 0.3% y 0.5% del volumen de mortero. Se determinó que las fibras de polipropileno y cabuya incrementan la profundidad de penetración de agua bajo presión, más aún si el mortero contiene cal. Por otro lado, la adición de 0.15% fibras de polipropileno, 0.15% y 0.3% fibras de cabuya, disminuyen la absorción capilar en los morteros de (cemento y arena). De igual manera la adición de 0.3% fibras de cabuya disminuye la velocidad de absorción capilar de los morteros en una etapa inicial. Los morteros de cal tienden a absorber agua a una mayor velocidad en la etapa inicial, y en la etapa secundaria su velocidad de absorción disminuye en comparación a los morteros de (cemento y arena). Adicionalmente se realizó el ensayo de resistencia a la compresión simple a los 28 días. Todos los morteros superaron la resistencia de 5.2 MPa establecida por la norma NTE INEN 2518, para morteros tipo N.
Normalmente se hacen unos ensayos de permeabilidad superficiales en función del tiempo que tarda un volumen de agua en ser infiltrado en el terreno. En caso de excavaciones con cierta profundidad, con drenajes y demás, sí que veo fundamental saber cuál es la permeabilidad del terreno (coeficiente de permeabilidad K). Pues sí, se puede obtener la K (coeficiente de permeabilidad) por varios métodos, entre ellos el sondeo eléctrico vertical. A mí me gusta más el de las perforaciones, el cual te indica a diferentes cotas la permeabilidad de los horizontes. No, los ámbitos que marca el CTE no creo que en casi ningún caso exijan un estudio exhaustivo, ya que da, digamos, abanicos amplios sobre los que catalogar el terreno. Realmente es una aproximación para cumplir y justificar el HS 1. ¿Sabes si pueden hacer las pruebas los mismos que hacen el estudio geotécnico? En bibliografía especializada sobre geotecnia (tipo Jiménez Salas y otros) puedes encontrar tablas donde te dan un valor aproximado en función del tipo de terreno. Correctísimo. En un caso como este de cumplimiento del CTE, tal vez no sea necesario hacer ensayos de permeabilidad en el geotécnico. Si la presencia de agua es baja (la cara inferior del suelo en contacto con el terreno se encuentra por encima del nivel freático), la permeabilidad del terreno es irrelevante y el grado de impermeabilidad de los muros es 1.
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