Astm D 2434 - Permeabilidad.docx

D 2434

Designación: D 2434-68 (aprobada de nuevo en 2000)

Método de prueba estándar para La permeabilidad de los suelos granulares (carga constante) 1

Esta norma ha sido publicada bajo la designación fija D 2434, el número inmediatamente siguiente a la designación indica el año de adopción original o, en el caso de revisión, el año de la última revisión. Un número entre paréntesis indica el año de la última aprobación. A superíndice épsilon (e) señala un cambio editorial desde la última revisión o aprobación. E1 Editorial NOTA-se han realizado cambios y la Sección 10 agregó la redacción en septiembre de 1993.

1. Alcance 1.1 Este método de ensayo cubre la determinación del coeficiente de de permeabilidad por un método constante de cabeza para el flujo laminar de agua a través de suelos granulares. El procedimiento es para establecer los valores representativos del coeficiente de permeabilidad de suelos granulares que pueden ocurrir en depósitos naturales como colocado en los terraplenes, o cuando se utiliza como base de cursos en pavimentos. Con el fin de limitar las influencias de consolidación durante las pruebas, este procedimiento se limita a perturbadas suelos granulares que no contenga más de un 10% del suelo que pasa el 75-m (N º 200). 1.2 Esta norma no pretende abarcar toda la problemas de seguridad, si las hay, asociadas con su uso. Es el responsabilidad del usuario de esta norma para establecer un adecuado prácticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso. 2. Documentos de referencia 2.1 ASTM Normas: D 422 Método de prueba para el análisis de tamaño de partícula Soils2 D 4253 Métodos de prueba para la densidad máxima del Índice y de la Unidad Peso de los suelos mediante un vibratorio Tabla 3 D 4254 Métodos de prueba para densidad mínima Índice de Suelos y Cálculo de relativa Density3 3. Condiciones fundamentales de prueba 3.1 Las siguientes condiciones de prueba ideales son requisitos previos para el flujo laminar de agua a través de suelos granulares bajo constante de cabeza condiciones: 3.1.1 La continuidad del flujo sin cambio de volumen del suelo durante una prueba, 1

D 2434 3.1.2 Flujo con los huecos de suelos saturados con agua y no se burbujas de aire en los huecos de suelos, 3.1.3 Flujo en el estado de equilibrio sin cambios en la hidráulica pendiente, y 3.1.4 proporcionalidad directa de la velocidad de flujo hidráulico con gradientes debajo de ciertos valores, en la que el flujo turbulento comienza. 3.2 Todos los demás tipos de flujo relacionados con la saturación parcial de vacíos del suelo, flujo turbulento, y el estado inestable de flujo son variable de transitorio de carácter y el rendimiento y dependiente del tiempo coeficientes de permeabilidad, por lo tanto, requieren prueba especial condiciones y procedimientos. 4. Aparato 4.1 permeámetros, como se muestra en la figura. 1, tendrá la muestra cilindros con diámetros mínimos de aproximadamente 8 o 12 veces el tamaño máximo de partícula de acuerdo con la Tabla 1. El permeámetro debe estar provisto de: (1) un disco poroso o tamiz adecuado reforzada en la parte inferior con una permeabilidad aberturas mayores que el de la muestra del suelo, pero con suficientemente pequeño (no mayor que 10% tamaño más fino) para evitar movimiento de las partículas; (2) puntos de venta de manómetros para medir la la pérdida de carga, h, sobre una longitud, l, equivalente a al menos el diámetro del cilindro, (3) un disco poroso o adecuado pantalla reforzada con un resorte conectado a la parte superior, o cualquier otro dispositivo, para aplicar una presión de resorte luz de 22 a 45-N (5 a 10-lbf) de carga total, cuando la placa superior está unido en su lugar. Esto mantendrá la densidad de colocación y el volumen de suelo sin cambio significativo durante la saturación de la muestra y la prueba de permeabilidad para satisfacer el requisito previsto en el 3.1.1. 4,2-Constante cabezal del tanque de filtro, como se muestra en la fig. 1, a suministrar agua y para eliminar la mayor parte del aire del agua del grifo, equipados con válvulas de control adecuadas para mantener las condiciones descrito en 3.1.2. NOTA 1-De-salió al aire el agua se puede utilizar si así lo prefiere. 4.3 Los embudos grandes, equipadas con boquillas especiales cilíndricos de 25 mm (1 pulgada) de diámetro para 9,5 mm (3/8-pulg.) tamaño máximo de partículas y de 13 mm (1/2 pulgadas) de diámetro que 2.00 mm (No. 10) partículas de tamaño máximo. La longitud del tubo de salida debe ser mayor que la longitud total de la permeabilidad de cámara a por lo menos 150 mm (6 pulgadas). 4.4 Modelo de compactación Equipment2-compactación equipo según se considere conveniente puede ser utilizado. Los siguientes son sugirió: un sabotaje vibrante equipado con un pie apisonado 51 mm 2

D 2434 1 Este método de prueba bajo la jurisdicción del Comité D18 de ASTM sobre Suelo y Rock y es responsabilidad directa del Subcomité D18.04 sobre Hidrológico Propiedades de los suelos y rocas. Edición actualizada y aprobada, 13 de septiembre 1968. Originalmente publicado 1965. Reemplaza D 2434-65 T. 2 Libro Anual de Normas ASTM, vol 04,08. 3 descatalogado-Ver 1983 Annual Book of ASTM Standards, Vol. 04,08. 1 Copyright © ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, Estados Unidos. (2 pulgadas) de diámetro; un sabotaje deslizante con un pie apisonado 51 mm (2 pulgadas) de diámetro, y una varilla de pesos de deslizamiento de 100 g (0,25 libras) (para arenas) a 1 kg (2,25 libras) (para suelos con un gran grava contenido), que tiene una altura ajustable de caída a 102 mm (4 pulgadas) de arenas y 203 mm (8 pulgadas) para los suelos con grava, grandes contenidos. 4.5 Bomba de vacío o aspirador de agua del grifo, para la evacuación de y para saturar las muestras de suelo bajo vacío total (ver Fig. 2). 4.6 Tubos de manómetro, con escalas métricas para medir el columna de agua. 4.7 Equilibrio, de 2 kg (4.4 lb) de capacidad, una sensibilidad de 1 g (0,002 libras). 4,8 cuchara, con una capacidad de aproximadamente 100 g (0,25 libras) de suelo. 4.9 Varios aparatos-termómetro, reloj con barrido de segunda mano, de 250 ml de posgrado, jarra de un litro, paila, etc. 5. Muestra 5,1 Una muestra representativa de secado al aire suelo granular, que contiene menos de 10% del material que pasa el 75-m (núm. 200) y tamiz igual a una cantidad suficiente para satisfacer el requisitos establecidos en 5.2 y 5.3, serán seleccionados por el método de los cuartos. 5.2 Un análisis granulométrico (véase el método D 422) se hará en un muestra representativa del suelo completa antes de la permeabilidad prueba. Cualquier partículas mayores de 19 mm (3/4 pulgadas) será separó por tamizado (Método D 422). Este material de gran tamaño No se utilizarán para la prueba de permeabilidad, pero el porcentaje del material de gran tamaño deberán ser registrados. NOTA 2-Con el fin de establecer los valores representativos de los coeficientes de permeabilidades para el rango que puede existir en la situación que investigado, las muestras de la más fina, media, y los suelos más gruesos deben ser obtenido para la prueba. 3

D 2434 5,3 A partir del material del que el gran tamaño ha sido eliminado (ver 5.2), seleccione el método de los cuartos, una muestra para probar una cantidad igual a aproximadamente el doble que requerido para llenar la cámara permeámetro. 6. Preparación de Muestras 6.1 El tamaño del permeámetro a utilizarse serán los prescritos en la Tabla 1. La figura. Una constante-Jefe de permeabilidad TABLA 1 cilindro de diámetro Tamaño máximo de partículas Se encuentra entre las aberturas de tamices Diámetro mínimo de botellas Menos del 35% del total del suelo retenido en el tamiz de apertura, más del 35% del total del suelo retenido en la abertura del tamiz 2.00 mm (No. 10) de 9,5 mm (3/8-pulg.) 2,00 mm (N º 10) de 9,5 mm (3/8-pulg.) 2.00 mm (No. 10) y 9,5 mm de (3/8 pulgadas) 76 mm (3 pulgadas) ... 114 mm (4,5 pulgadas) ... De 9,5 mm (3/8-pulg.) Y 19.0 mm de (3/4 pulgadas) ... 152 mm (6 pulgadas) ... 229 mm (9 pulgadas) D 2434-68 (2000) 2 6.2 Realizar las siguientes mediciones iniciales en centímetros o centímetros cuadrados y el registro en la hoja de datos (Fig. 3); los de diámetro interior, D, del permeámetro; la longitud, L, entre puntos de venta manómetro, la profundidad, H1, a las cuatro simétricamente puntos espaciados de la superficie superior de la placa superior del la permeabilidad del cilindro a la parte superior de la piedra porosa superior o pantalla temporalmente colocado en la placa inferior porosa o pantalla. Esta deduce automáticamente el grosor de la parte superior placa porosa o en la pantalla de las mediciones de la altura se utilizan para determinar el volumen de suelo colocado en la permeabilidad cilindro. Use un plato duplicado la parte superior contiene cuatro grandes simétricamente aberturas espaciadas a través del cual el necesario mediciones se pueden hacer para determinar el valor promedio para H 1. Calcular el área en sección transversal, A, de la muestra. 6,3 Tome una pequeña porción de la muestra seleccionada como prescrito en el punto 5.3 para la determinación del contenido de agua. Anote el peso de la restante secado al aire de la muestra (véase 5,3), W1, para la unidad determinaciones de peso. 6,4 Coloque el suelo preparado por uno de los siguientes procedimientos en uniformes delgadas capas aproximadamente iguales en espesor después de la compactación en el tamaño máximo de partícula, pero no menos 4

D 2434 de aproximadamente 15 mm (0,60 pulgadas). 6.4.1 Para los suelos que tienen un tamaño máximo de 9,5 mm (3/8 pulgadas) o menos, colocar el tamaño adecuado del embudo, según lo prescrito en 4.3, en el dispositivo de la permeabilidad con el surtidor en contacto con el la placa inferior porosa o pantalla, o capa previamente formada, y llenar el embudo con el suelo suficiente para formar una capa, teniendo suelo de diferentes áreas de la muestra en la sartén. Levantar el embudo 15 mm (0,60 pulgadas), o aproximadamente la capa no consolidada de espesor que se formó, y se extendió la tierra con una espiral lenta movimiento, trabajando desde el perímetro del dispositivo hacia el centro, de modo que una capa uniforme se forma. Remezclar el suelo en el desplazarse para cada capa sucesiva para reducir la segregación causada por teniendo el suelo de la sartén. 6.4.2 Para los suelos con un tamaño máximo superior a 9,5 mm (3/8 pulgadas), se extendió el suelo de una cuchara. La extensión uniforme puede ser obtenerse a través de una corredera scoopful de suelo en una casi horizontal posición hacia abajo a lo largo de la superficie interior del dispositivo para el fondo o de la capa formada, a continuación, la inclinación de la pala y dibujándolo hacia el centro con una sola cámara lenta, lo que permite que el suelo para funcionar suavemente desde la cuchara en una hilera sin segregación. Gire el cilindro de la permeabilidad suficiente para el scoopful siguiente, lo que avanza por el interior perímetro para formar una capa uniforme compactada de un espesor igual que el tamaño máximo de partícula. 6.5 sucesivas capas compactas de suelo a la relación deseada densidad por procedimientos adecuados, según se indica, a una altura de alrededor de 2 cm (0,8 pulgadas) por encima de la toma de manómetro de alta. 6.5.1 Densidad mínima (0% la densidad relativa)-Continuar colocando capas de tierra en sucesión por uno de los procedimientos descrito en 6.4.1 o 6.4.2 hasta que el dispositivo se llena hasta la adecuada nivel. 6.5.2 Densidad máxima (100% la densidad relativa): 6.5.2.1 Compactación por la vibración de cada uno de manipulaciones compacto capa de tierra a fondo con la manipulación vibratoria, distribuyendo la luz apisonamiento acción uniformemente sobre la superficie de la capa en un patrón regular. La presión de contacto y la longitud de tiempo de la acción vibratoria en cada punto no debería causar suelo escapar de debajo de los bordes del pie apisonado, así tiende a aflojar la capa. Hacer un número suficiente de coberturas para producir la densidad máxima, como se evidencia por prácticamente ningún movimiento visible de partículas de la superficie adyacente al bordes del pie apisonado. 6.5.2.2 Compactación por deslizamiento Peso manipulaciones compacto cada capa de suelo a fondo por apisonamiento golpes uniformemente 5

D 2434 distribuida sobre la superficie de la capa. Ajuste la altura de colocar y dar coberturas suficientes para producir la máxima densidad, dependiendo del contenido de tosquedad y grava del suelo. 6.5.2.3 Compactación mediante otros métodos de compactación de mayo lograrse por otros métodos aprobados, tales como por El equipo vibratorio envasador, donde el cuidado se toma para obtener un espécimen uniforme sin segregación de tamaños de partículas (véase Método de Prueba D 2049). 6.5.3 relativa densidad intermedia entre 0 y 100% Por ensayo en un recipiente separado del mismo diámetro que el cilindro permeabilidad, ajustar la compactación para obtener reproducible Los valores de densidad relativa. Compactar el suelo en el La figura. 2 dispositivo para la evacuación de la pieza y la saturación de D 2434-68 (2000)

Permeabilidad cilindro por estos procedimientos en capas finas a una la altura de aproximadamente 2,0 cm (0,80 pulgadas) por encima de la parte superior del manómetro toma de corriente. NOTA 3-Con el fin de soporte, de forma sistemática y representativa, la condiciones de densidad relativa que pueden gobernar en depósitos naturales o en terraplenes compactados, una serie de pruebas de permeabilidad debe hacerse a soporte de la gama de densidades de campo relativos. 6.6 Preparación de muestras para la prueba de permeabilidad: 6.6.1 Nivel de la superficie superior del suelo mediante la colocación de la la placa superior porosa o pantalla en posición y haciéndola girar suavemente hacia adelante y hacia atrás. 6.6.2 Mida y registre: la altura final de la muestra, H1 - H2, mediante la medición de la profundidad, H2, de la superficie superior del la placa perforada superior empleado para medir H 1 a la parte superior de la placa superior porosa o pantalla en cuatro simétricamente espaciados puntos después de la compresión del resorte ligeramente para el asiento del porosa placa o pantalla durante las mediciones; el peso final del secada al aire suelo utilizado en el ensayo (W1-W 2) por el peso del resto del suelo, el W-2, que queda en la sartén. Calcular y registrar la pesos unitarios, relación de vacío y la densidad relativa de la prueba espécimen. 6.6.3 Con su junta en su lugar, presione hacia abajo la placa superior contra el muelle y fijar de forma segura a la parte superior del cilindro de permeámetro, haciendo un sello hermético. Esto satisface la condición descrita en el punto 3.1.1 de la celebración de la densidad inicial sin cambio de volumen significativo durante la prueba. 6.6.4 Con una bomba de vacío o aspirador adecuado, evacuar 6

D 2434 la muestra bajo 50 cm (20 pulgadas) mínimos de Hg durante 15 min a eliminar el aire adherido a las partículas del suelo y de los huecos. Sigue la evacuación por una saturación lenta de la muestra desde el fondo hacia arriba (Fig. 2) bajo vacío completo con el fin de liberar cualquier aire que queda en la muestra. Continuación de saturación la muestra se puede mantener de manera más adecuada por el uso de (1) de-ventiló agua, o (2) agua mantenida en un flujo entemperatura suficientemente alta para causar una disminución de la temperatura gradiente en la muestra durante la prueba. Nativo de agua o agua La figura. 3 Datos de Prueba de Permeabilidad Hoja D 2434-68 (2000) de bajo contenido de minerales (Nota 4) debe ser utilizado para la prueba, pero en cualquier caso, el fluido debe ser descrito en el formulario de informe (Fig. 3). Esto satisface la condición descrita en 3.1.2 para saturación de los huecos del suelo. NOTA 4-Nativo de agua es el agua que se produce en la roca o del suelo in situ. Se debe utilizar si es posible, pero (así como de-ventiló agua) puede ser un el refinamiento general no sea factible para las pruebas de producción a gran escala. 6.6.5 Después de la muestra se ha saturado y el permeámetro está lleno de agua, cierre la válvula de fondo en la salida tubo (Fig. 2) y desconectar el vacío. Se debe tener cuidado para asegurar que el sistema de flujo de la permeabilidad y el manómetro el sistema está libre de aire y funcionan de forma satisfactoria. Llene el entrada del tubo con agua desde el depósito constante de cabeza por ligeramente abrir la válvula del tanque de filtro. A continuación, conecte el tubo de entrada para el parte superior del permeámetro, abra la válvula de entrada y abrir un poco los gallos de salida manómetro ligeramente, para permitir que el agua fluya y liberándose así de aire. Conecte los tubos de manómetro de agua para las salidas de manómetro y llenar con agua para eliminar el aire. Cerrar la válvula de entrada y abrir la válvula de salida para permitir que el agua en los tubos manométricos para llegar a su nivel de agua estable la cabeza por debajo de cero.

7. Procedimiento 7,1 Abrir la válvula de entrada del tanque de filtro ligeramente para el ejecuta por primera vez a las condiciones descritas en el punto 3.1.3, las medidas de retardo de de la cantidad de flujo y el calor hasta una condición estable cabeza sin desviación apreciable en los niveles de manómetro de agua se logra. Mida y registre el tiempo, t, la cabeza, h (la diferencia de nivel en los manómetros), la cantidad de flujo, Q, y la temperatura del agua, T. 7.2 Repita la prueba se ejecuta en la cabeza cada vez mayores de 0,5 cm con el fin de 7

D 2434 para establecer con precisión la región de flujo laminar con velocidad, v (donde v = Q / A), directamente proporcional al gradiente hidráulico, i (siendo i = h / l). Cuando las desviaciones de la relación lineal resultarán evidentes, lo que indica el inicio del flujo turbulento condiciones, 1-cm intervalos de cabeza puede ser utilizado para llevar a la prueba ejecutar suficientemente largo en la región de flujo turbulento para definir esta región si es significativa para las condiciones de campo. NOTA 5-Mucho valores más bajos de gradiente hidráulico, h / L, son necesarias generalmente reconocido que, con el fin de garantizar las condiciones de flujo laminar. La Los valores se sugieren los siguientes: clasificaciones de compacidad sueltos, h / L de 0,2 a 0,3, y clasificaciones densas compacidad, h / L desde 0,3 a 0,5, los valores más bajos de h / L se aplica a los suelos más gruesos y los valores más altos a los suelos finos. 7,3 En la realización del ensayo de permeabilidad, drenar el muestra y revísela para establecer si se trataba fundamentalmente de homogéneo e isotrópico en carácter. Cualquier luz y la oscuridad alternando rayas horizontales o capas son la evidencia de la segregación de las multas. 8. Cálculo 8,1 Calcular el coeficiente de permeabilidad, k, como sigue: k 5 CV / Ath donde: k = coeficiente de permeabilidad, Q = cantidad de agua descargada, L = distancia entre los manómetros, A = área de sección transversal de la muestra, t = tiempo total de descarga, h = diferencia de altura de manómetros. 8.2 Corregir la permeabilidad a la de los 20 ° C (68 ° F) multiplicando K (ver 8,1) por la relación de la viscosidad del agua a temperatura de ensayo a la viscosidad del agua a 20 ° C (68 ° F). 9. Informe 9.1 El informe del ensayo de permeabilidad deberá incluir la siguiente información: 9.1.1 Proyecto, fechas, número de la muestra, la ubicación, la profundidad y cualquier otra información pertinente, 9.1.2 Grano análisis de tamaño, la clasificación, máximo de las partículas tamaño, y el porcentaje de cualquier material de gran tamaño no se utiliza, 9.1.3 Peso de la unidad, la relación de vacíos, la densidad relativa, puesto, y máximo y densidades mínimas, 9.1.4 Una declaración de cualquier desviación de las condiciones de prueba, por lo que los resultados pueden ser evaluados y utilizados, 9.1.5 datos de prueba completas, como se indica en la forma de laboratorio para los datos de prueba (véase la fig. 3), y 8

D 2434 9.1.6 Las curvas de prueba trazado de velocidad, Q / A, en comparación con hidráulica gradiente, h / L, que cubre los rangos de las identificaciones del suelo y de densidades relativas. 10. Palabras clave 10,1 de carga constante, granulares; permeabilidad; suelos

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