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1 6.0 RESULTADOS, COMPARACIÓN Y ANALISIS. 6.1 PERMEABILIDAD. A continuación se presenta los resultados obtenidos en las pruebas realizadas en el laboratorio para la determinación del coeficiente de permeabilidad de cada una de las tres condiciones de los siguientes suelos (SNC, SC, SL). Se realizaron tres diferentes ensayos para cada suelo y en cada ensayo se hicieron tres pruebas con un mismo procedimiento con la misma pastilla de suelo, por lo tanto los datos de los diámetros de los tubos, las muestras, las alturas y sus secciones son las mismas para los tres tipos de suelos. Tabla 6.1 Datos de la Prueba Carga Variable. DATOS ǿ T Diámetro del Tubo 0.80 cm ǿ M Diámetro de 7.00 cm L Altura de la cm a Sección del Tubo cm² A Sección de la cm² Tabla 6.2. Determinación de Coeficiente de Permeabilidad k en Suelo No Contaminado

2 No. Prueba Tiempo Δt Carga hidráulica (cm) ln (h1/h2) k (cm/seg) t1 t2 h1 h2 1 16:10 16: e :40 16: e :05 17: e-06 La tabla 6.2 muestra los valores de datos empleados para la estimación del coeficiente de permeabilidad k, para suelo no contaminado. De los valores estimados de k se puede observar una variación importante con un coeficiente de variación de alrededor de 30% Tabla 6.3 Determinación de Coeficiente de Permeabilidad k (Suelo Contaminado). No. Prueba Tiempo Δt Carga hidráulica (cm) ln (h1/h2) k (cm/seg) t1 t2 h1 h2 1 17:50 18: E :16 18: E :40 18: E-05 En la tabla 6.3 muestra los valores obtenidos de las pruebas de permeabilidad realizadas en la muestra de suelo contaminado. En este caso la variación intermuestral fue considerablemente menor con un coeficiente de variación ligeramente superior al 11%. Tabla 6.4 Determinación de Coeficiente de Permeabilidad k Suelo Lavado (SL).

3 No. Prueba Tiempo Δt Carga hidráulica (cm) ln (h1/h2) k (cm/seg) t1 t2 h1 h2 1 14:10 14: e :40 14: e :10 15: e-05 La tabla 6.4 muestra los resultados de las pruebas de permeabilidad que se llevaron a cabo en suelo lavado. En este caso la variación intermuestral fue la mayor determinada con un coeficiente de variación de 49%. Las variaciones observadas del coeficiente de permeabilidad en las lecturas sucesivas de las pruebas pueden ser, debido a que son muestras alteradas que han sido remoldeadas. Durante este proceso, es posible que algunas partículas que dan libres y cuando el agua esta fluyendo a través del suelo las mueve y se acomodan. Este posible movimiento las partículas en esta prueba puede generar obstrucción de los canales intersticiales por donde fluye pasa el agua y producir, por ese motivo, que en las sucesivas mediciones del mismo ensayo el coeficiente de permeabilidad disminuye. Algunos autores (Rico-Rodríguez, 1992) mencionan que en algunas ocasiones el agua fluye a través de los suelos por gravedad. El régimen del flujo se dice que es laminar cuando las líneas de flujo permanecen sin juntarse entre sí, excepción hecha del efecto microscópico de mezcla molecular. Cuando las líneas de flujo se

4 entremezclan y dan lugar a turbulencias características se dice que el flujo es turbulento. Es probable que esta condición se presentó en el desarrollo de las pruebas, y resultó más notable fue en el suelo contaminado y lavado donde se determino una mayor variabilidad. Según los resultados generados por las pruebas realizadas en el laboratorio, todos los valores de los ensayos fueron diferentes.los valores más bajos del coeficiente de permeabilidad k se determinaron en el suelo no contaminado (SNC), porque se mantuvo en un intervalo de Por lo contrario, los ensayos en el suelo lavado (SL) generaron valores más altos para el coeficiente de permeabilidad Este comportamiento se puede explicar por la consistencia arenosa del material lavado. Para este no fue realizar la prueba del límite plástico con el método convencional según muestra el manual M-MMP -1-03, por lo cual se compromete el acomodo entre sus partículas y se permite la formación de un número mayor de espacios vacíos y esto produce que el suelo se vuelva más permeable. En el caso del suelo contaminado (SC), los valores de k se determinaron en un intervalo entre los valores del suelo no contaminado (SNC) y el suelo lavado (SL).Los resultados obtenidos para permeabilidad indican que el suelo contaminado es más permeable que el suelo no contaminado, debido que sus valores se encuentran más cercanos al suelo lavado. Es aceptable entender este tipo de comportamiento debido a la forma de actuar del petróleo como un aglutinante que adhiere las partículas finas del suelo a aquellas de mayor tamaño como gravas o arenas.

5 La permeabilidad de los suelos es uno de los valores que admiten mayores variaciones, según el tipo de material de que se trate. Este valor puede varíar los limites tan amplios como 10 o 100 cm/seg en gravas limpias, hasta 10 8 o 10-9 cm/seg en arcillas homogéneas montmoriloníticas o bentoníticas, situadas debajo de la zona de intemperismo (Rico-Rodríguez y Del Castillo, 2006). En el suelo lavado (SL), donde el acomodo de partículas fue de mayor tamaño, permite la formación de espacios más grandes entre ellas donde el agua puede penetrar con mucha mayor facilidad. Fue posible observar que al momento de proporcionar humedad a la muestra del suelo contaminado (SC) se formaron grumos probablemente debido a que el suelo repele al agua debido a la hidrofobicidad del contaminante COMPACTACIÓN. En seguida se presentan las tablas de datos y sus respectivas graficas de las pruebas de compactación realizadas en el laboratorio para las tres condiciones de

6 suelo (SCN, SC, SL). En todas las pruebas se utilizo el mismo molde por la que los valores de peso del molde (4.5 kg) y volumen del molde ( cm³) es el mismo para todos los casos. Tabla 6.6 Primera Prueba de compactación para el Suelo No Contaminado (SNC) % 15% 20% 25% 30% W molde+ suelo húmedo 6,060 6,260 6,320 6,240 6,210 W molde(g) 4,500 4,500 4,500 4,500 4,500 W suelo húmedo compactado(gr/cm 3 ) 1,560 1,760 1,820 1,740 1,710 húmedo (g) w(%) seco(gr/cm 3 ) Tabla 6.7 Segunda Prueba de compactación para el Suelo No Contaminado (SCN).

7 % 15% 20% 25% 30% W molde+ suelo húmedo 6,115 6,215 6,310 6,250 6,140 W molde(g) 4,500 4,500 4,500 4,500 4,500 W suelo húmedo compactado(gr/cm 3 ) 1,615 1,715 1,810 1,750 1,640 húmedo (g) w(%) seco(gr/cm 3 ) Las tablas 6.6 y 6.7 muestran los valores obtenidos de las pruebas de compactación para suelo no contaminado. En la figura 6.1 se presenta los datos de las dos pruebas de compactación Proctor realizadas al Suelo No Contaminado (SNC). Como se observa, la

8 tendencia de las dos replicas es muy similar mostrando un valor máximo de mas volumétrica del material seco alrededor de Ton/m³ en ambos casos para un contenido de humedad del 20%. La primera prueba mostro un valor de 1.6 Ton/m³ para 15% de humedad, sin embargo este valor no fue confirmado por la réplica por lo que no fue considerado en la discusión de los resultados Masa volumetrica del material seco (Ton/m 3 ) Primer prueba de Compactacion SNC Segunda Prueba de Compactacion SNC Contenido de Humedad (%) Figura 6.1 Curvas de Compactación Suelo No Contaminado. Tabla 6.8 Primera Prueba de compactación para el Suelo Contaminado (SC).

9 % 15% 20% 25% 30% W molde+ suelo húmedo 5,890 6,040 6,080 5,995 5,850 W molde(g) 4,500 4,500 4,500 4,500 4,500 W suelo húmedo compactado(gr/cm 3 ) 1,390 1,540 1,580 1,495 1,350 húmedo (g) w(%) seco(gr/cm 3 ) Tabla 6.9 Segunda Prueba de compactación para el Suelo Contaminado (SC).

10 % 15% 20% 25% 30% W molde+ suelo húmedo 5,850 5,980 6,060 6,070 6,068 W molde(g) 4,500 4,500 4,500 4,500 4,500 W suelo húmedo compactado(gr/cm 3 ) 1,350 1,480 1,560 1,570 1,568 húmedo (g) w(%) seco(gr/cm 3 ) En las tablas 6.8 y 6.9 muestran los valores obtenidos de las pruebas de compactación para suelo contaminado.

11 En la figura 6.2 se presenta los datos de las dos pruebas de compactación Proctor realizadas al Suelo Contaminado (SC). Por el contrario de lo que ocurrió con el suelo no contaminado, el valor máximo de masa volumétrica del material seco para el suelo contaminado fue alrededor de 1.4 Ton/m³ y se determino para 15% de contenido de humedad. Se determino también una diferencia importante en los valores de masa volumétrica para contenidos de humedad altos entre las dos replicas realizadas (para contenido de humedad 35%). Masa volumétrica del material seco (Ton/m 3 ) Primera Prueba de Compactacion SC Segunda Prueba de Compactacion SC. Contenidad de Humedad (%) Figura 6.2 Curvas de Compactación Suelo Contaminado.

12 Tabla 6.10 Primer Prueba de compactación para el Suelo Lavado (SL) % 15% 20% 25% 30% W molde+ suelo húmedo 5,900 6,035 6,130 6,090 6,040 W molde(g) 4,500 4,500 4,500 4,500 4,500 W suelo húmedo compactado(gr/cm 3 ) 1,400 1,535 1,630 1,590 1,540 húmedo (g) w(%) seco(gr/cm 3 )

13 Tabla 6.11 Segunda Prueba de compactación para el Suelo Lavado (SL) % 15% 20% 25% 30% W molde+ suelo húmedo 5,900 6,000 6,050 6,060 6,080 W molde(g) 4,500 4,500 4,500 4,500 4,500 W suelo húmedo compactado(gr/cm 3 ) 1,400 1,500 1,550 1,560 1,580 húmedo (g) w(%) seco(gr/cm 3 ) En las tablas 6.10 y 6.11 muestran los resultados de las pruebas de compactación para suelo lavado.

14 En la figura 6.3 se presenta los datos de las dos pruebas de compactación Proctor realizadas al Suelo Lavado (SL). Para este caso, se determino la mayor variabilidad entre las replicas realizadas como se muestra en la figura. Sin embargo la tendencia en ambas pruebas coincide en mostrar el mayor valor de masa volumétrica para contenido de humedad del 15% Masa volumetrica del material seco (Ton/m 3 ) Primera Prueba 1.25 Segunda Prueba Contenido de humedad (%) Figura 8.3 Curvas de Compactación Suelo Lavado. Según los resultados obtenidos, en los suelos finos la forma de las partículas tiende a ser aplastada (Vazquez,2009), con excepción de algunos minerales que poseen forma de agujas. En este tipo de material la forma es muy importante ya que corresponde una diferente relación área a volumen de la partícula y por lo cual

15 es diferente la actividad superficial en lo que se refiere a su absorción. Durante mucho tiempo se tuvo la idea de que el tamaño de las partículas era el factor determinante en muchas propiedades mecánicas en el suelo y en especifico de la compresibilidad (Juárez-Badillo y Rico- Rodríguez, 2006). El suelo en estudio es un suelo fino que contiene contaminación y presenta partículas de forma laminar (Vázquez, 2009), una vez que ha estado en contacto con el contaminante, este envuelve todas las partículas o las adhiere a otras de igual o menor tamaño, modificado su forma original, la compresibilidad en el suelo contaminado( SC) es mayor debido probablemente al acomodo de sus partículas, esto provoca que haya más espacios entre cada una de ellas y se transformen en más pequeños, en comparación a los otros dos suelos estudiados. El suelo contaminado (SC) cuyas partículas han sido transformadas por la presencia de un hidrocarburo, presentará una menor comprensibilidad, esto puede significar que el acomodo de cada una de sus partículas es diferente, a lo que le ocurrió al suelo no contaminado (SNC) debido a los espacios entre sus partículas es mayor. Se destaca que al momento de poner mayor cantidad de humedad al suelo contaminado (SC), se observa nuevamente una gran cantidad de grumos por las propiedades del contaminante, generando partículas de mayor tamaño y la consecuente modificación de la compactación. En el suelo lavado (SL), la cantidad de contaminante es menor ya que sus partículas se encontraban acumuladas, sin embargo la pérdida de finos provocó

16 que sus partículas permanecieran de mayor tamaño y no puedan tener el mismo acomodo que tiene el suelo no contaminado. A pesar de mejorar su compresibilidad, el suelo después del lavado no puedo alcanzar el peso volumétrico seco que tuvo el suelo no contaminado, debido probablemente la perdida de partículas finas.

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