Ángulo crítico en arena
Las pendientes: caso de arena
Objetivos
- Conocer del ángulo crítico de fricción (o ángulo de resistencia al corte), φ'c.
- Saber del efecto de drenaje en la estabilidad de pendientes.
Materiales e implementos
| Materiales | Implementos | |
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Taza o vaso de plástico | |
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Arena limpia ( aproximadamente de 1 mm de diámetro, redondeada. Proveniente de la playa o arena de cuarzo suave de construcción). Arena y grava (de playa o de construcción) |
Batea lavable. | |
| Botella limpia, transparente. | ||
| Tubo de caucho. |
Pasos
Primera experiencia
- Secar la arena.
- Llenar la taza (o el vaso) de plástico.
- Vaciar la arena sobre una superficie plana, formándose un cono.
- Medir el ángulo de la pendiente del cono. Ese es el ángulo crítico de fricción.
Segunda experiencia
- Llenar la botella hasta la mitad de arena.
- Rodar la botella sobre una superficie plana, y mirarla transversalmente.
- La arena formará continuamente un ángulo de falla. Es el ángulo crítico de fricción.
Tercera experiencia
- Llenar la batea hasta la mitad con arena seca.
- Vibrarla para que esté más densa y forme una superficie plana.
- Mecer (o mover desde un extremo) la batea formando la arena una pendiente. Esta pendiente pasa por un pico o máximo, y al descansar el ángulo que forma es el ángulo crítico de fricción.
Cuarta experiencia
- Verter agua sobre la batea, sin llenarla.
- Lentamente, vaciar arena dentro del agua sin perturbarla, formando un cono.
- El ángulo de la pendiente del cono es el mismo que en el caso de arena seca: el ángulo crítico de fricción es el mismo, tanto en arena seca como en la saturada.
Quinta experiencia
- Utilice el tubo de caucho como un sifón para vaciar lentamente la batea, sin perturbar el agua.
- A medida que drena el agua, la pendiente de la arena disminuye, quedando más plana. Ella muestra el efecto del drenaje en la estabilidad de pendientes.
Resistencia a la compresión. Carga sobre arena. Excavaciones en arena.