Ángulo de rozamiento interno

Ángulo de reposo.

Ángulo de reposo.

En ingeniería, el ángulo de rozamiento interno es una propiedad de losmateriales granulares.

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 lacapacidad portante como la

resistencia al deslizamiento de un terreno arenoso.

Índice

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1 Medición

2 Aplicaciones

o 2.1 Larvas de hormiga león

o 2.2 Ángulo de rozamiento interno de algunos materiales

3 Referencias

4 Véase también

Medición[editar · editar código]

Existen numerosos procedimientos para determinar el ángulo de reposo, cada uno produce 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   la capacidad portante de un terreno depende exponencialmente de la tangente de

dicho ángulo:

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[editar · editar código]

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, la resistencia de una cimentación o para el

cálculo del empuje de tierras.

Larvas de hormiga león[editar · editar código]

Trampa de arena de una hormiga león.

La larva de hormiga león atrapa hormigas y otros pequeños insectos excavando un agujero cónico en arena

suelta, tal que la pendiente del mismo está muy cercana al ángulo de reposo de la arena.1 Así cuando un

pequeño insecto merodea por el agujero, su peso causa que la arena colapse hacia el interior arrastrándolo hacia

el centro, donde la larva de hormiga león espera al acecho.

Ángulo de rozamiento interno de algunos materiales[editar · editar código]

Aquí hay una lista aproximada de algunos materiales con sus ángulos.2

Material (condición) Ángulo de reposo (sexagesimal)

Ceniza 40°

Material (condición) Ángulo de reposo (sexagesimal)

Asfalto (frío) 30–45°

Corteza (trozos secos) 45°

Salvado 30–45°

Tiza 45°

Arcilla (seca) 25–40°

Arcilla (húmeda

excavada)15°

Trébol (semillas) 28°

Cocos (rallado) 45°

Café (grano fresco) 35–45°

Suelo 30–45°

Harina 45°

Granito 35–40°

Grava (suelta y seca) 30–45°

Grava (natural con arena) 25–30°

Material (condición) Ángulo de reposo (sexagesimal)

Malta 30–45°

Arena (seca) 34°

Arena (muy mojada) 15–30°

Arena (húmeda) 45°

trigo 28°

Ángulo de reposo(Redirigido desde «Angulo de reposo»)

Ángulo de reposo.

Se denomina ángulo de reposo de un montículo de granel sólido al ángulo formado entre el copete

y la horizontal de la base, cuando el material se estabiliza por sí mismo. Al acumular granel sólido

sobre un plano, éste queda apilado en forma de cono. El ángulo formado entre

lageneratriz del cono y su base se denomina ángulo de reposo. El mismo concepto se aplica en

movimiento de suelos y otros trabajos o infraestructuras que estén relacionadas a la mecánica de

suelos, dado que el ángulo de reposo determina el talud natural del terreno.

Montículo de azufre en el puerto de Vancouver (Canadá).

En el transporte degraneles por mar, este valor es de fundamental importancia pues tiene estrecha

relación con el valor del ángulo de rolido y el posible corrimiento de carga que afecta la estabilidad

trasversal de la embarcación.

La Organización Marítima Internacional (OMI) fija las normas para el transporte de graneles por mar.

Factores que disminuyen el ángulo de reposo[editar · editar código]

Menor tamaño de la partícula

Menor rugosidad de la superficie de la partícula

Mayor esfericidad de la partícula

Menor humedad de la pila

Mayor homogeneidad de la pila