Ángulo de rozamiento interno

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Ángulo de rozamiento interno

En ingeniería, El ángulo de rozamiento interno es una propiedad de los materiales granulosos.

El ángulo de rozamiento tiene una interpretación física sencilla, al estar relacionado con el ángulo de reposo o máximo ángulo posible para la pendiente de un montoncito de dicho material granular. En un material granuloso cualquiera el ángulo de reposo está determinado por la fricción, la cohesión y la forma de las partículas pero en un material sin cohesión y donde las partículas son muy pequeñas en relación al tamaño del montoncito el ángulo de reposo coincide con el ángulo de rozamiento interno.

Es especialmente importante en mecánica de suelos para determinar tanto la capacidad portante como la resistencia al deslizamiento de un terreno arenoso.

Medición

Existen numerosos procedimientos para determinar el ángulo de resposo, cada uno porduce resultdos ligeramente diferentes. Desgraciadamente los resultados son altamente dependientes de la metodología exacta del experimentador y como resultado, los datos de diferentes laboratorios pueden no ser comparables. Además en el rango de $\scriptstyle 30^{\circ }<\varphi <38^{\circ }$ la capacidad portante de un terreno depende exponencialmente de la tangente de dicho ángulo:

$p_{ter}\varpropto e^{\pi \tan \varphi }$

Por lo que pequeños errores en la determinación del ángulo conducen a estimaciones muy diferentes de la capacidad portante. Alternaticamente en muchos casos hacerse una medición mediante un instrumento llamado célula de cortante, cuya medida estaría directamente relacionada con la capacidad portante.

Aplicaciones

El ángulo de rozamiento interno a veces intervienen en el diseño de equipos para el procesado de partículas sólidas. Por ejemplo, se puede usar para diseñar un silo de almacenaje o el dimensionado de una cinta transportadora para materiales granulosos. E igualmente en geotecnia y geología el ángulo de rozamiento interno es importante para determinar la estabilidad de taludes.

Referencias

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