Determinación de la conductividad hidráulica en muestras de arena con diferentes contenidos de óxido de hierro usando un permeámetro Ksat de última generación

Abstract

El comportamiento hidráulico de gran parte de los suelos que se encuentran en nuestro medio está controlado por diferentes aspectos, tanto externos como intrínsecos del material. Entre ellos se puede mencionar: cementación, distribución del tamaño de partículas, porosimetría, saturación parcial, tixotropía, dilatancia, contractancia, etc. La localización de minerales entre los macroporos presentes en suelos granulares puede afectar la permeabilidad del material, en especial si estos minerales son cementantes. Esta localización se da por medio de la infiltración de agua con un mineral precipitado que posteriormente se seca y deja entre los poros puentes cementantes que podrían incrementar de manera temporal la resistencia del suelo. Sin embargo, respecto a la obtención de la conductividad hidráulica en suelos cementados los estudios han sido nulos, particularmente porque los permeámetros que se han utilizado a la fecha presentan demasiados problemas de confiabilidad al estimar exactamente el coeficiente de permeabilidad. En este trabajo se busca estimar la permeabilidad en muestras de arena bajo una relación de vacíos mínima, con diferentes contenidos de óxidos de hierro, que eventualmente pueden generar una cementación entre los granos. Para la obtención se utilizará un permeámetro de última generación basado en la ley de Darcy que permite calcular la conductividad hidráulica mediante una carga hidráulica constante y variable (Romaña, 2014).

The hydraulic behavior of a large part of the soils found in our environment is controlled by different aspects, both external and intrinsic of the material. Among them we can mention: cementation, particle size distribution, porosimetry, partial saturation, thixotropy, dilatancy, contractancy, etc. The location of minerals between the macropores present in granular soils can affect the permeability of the material, in special if these minerals are cementing. This localization is given by the infiltration of water with a precipitated mineral that subsequently dries and leaves between the pores cementing bridges that could increase temporarily the resistance of the soil. However, regarding the obtaining of hydraulic conductivity in cemented soils, studies have been null, particularly because the permeameters that have been used to date present too many reliability problems when estimating exactly the coefficient of permeability. In this work, it is sought to estimate the permeability in sand samples under a minimum vacuum ratio, with different contents of iron oxides, which can eventually generate a cementation between the grains. To obtain a state-of-the-art permeameter based on Darcy's law, which allows the hydraulic conductivity to be calculated by means of a constant and variable hydraulic load (Romaña, 2014).