Consolidación

PRUEBA DE CONSOLIDACIÓN

UNIDIMENSIONAL EN LABORATORIO

INTRODUCCIÓN

El procedimiento de prueba de la consolidación unidimensional fue primero sugerido por Terzaghi (1925), la cual se efectúa en un consolidómetro. El espécimen de suelo se coloca dentro de un anillo metálico con dos piedras porosas, una en la parte superior del espécimen y otra en el fondo. Los especímenes son usualmente de entre 63.5 mm de diámetro y de 25.4 mm de espesor. La carga sobre el espécimen se aplica por medio de un brazo de palanca y la compresión se mide por medio de un micrómetro calibrado.

Figura 1. Sistema para prueba de consolidación.

El espécimen se mantiene bajo agua durante la prueba. Cada carga se mantiene usualmente durante 24 hrs. Después se duplica la presión sobre el espécimen y se continúa la medición de la compresión. Al final se determina el peso seco del espécimen de la prueba.

Existen 3 etapas de consolidación:

Compresión inicial, causada principalmente por la precarga.

Consolidación primaria, durante la cual el exceso de presión de poro por agua es transferido a esfuerzos efectivos por la expulsión del agua de poro.

Consolidación secundaria, ocurre después de la total disipación del exceso de presión de poro del agua cuando alguna deformación del espécimen tiene lugar debido al reajuste plástico de la estructura del suelo.

Figura 2. Etapas de prueba de consolidación

DESARROLLO PRUEBA

Materiales

Se utilizaron los siguientes materiales básicos de laboratorio para lograr el experimento y tomar las mediciones.

Sistema para prueba de consolidación

Muestra de suelo

Báscula

Anillo metálico

2 Piedras porosas

Jeringa, Algodón, Agua

Pesas

Procedimiento

Primeramente se toma la muestra de un suelo de campo inalterado. Este proceso ser realiza colocando el anillo metálico en la muestra de un diámetro mayor; se presiona ligeramente y se van realizando cortes alrededor del anillo para aproximar el diámetro hasta lograr un espesor similar al anillo. Se presiona el anillo sobre el material con el fin de llenar en su totalidad el anillo y se retira (enrasa) el sobrante superior e inferior.

Con esto logramos una prueba inaltareada del suelo. Esto es, sin modificar la consolidación, presión de poro y/o densidad.

Figura 3. Consolidómetro

PROPIEDADES DE LA MUESTRA

Diametro anillo (m) 0.0506

Altura anillo (m) 0.0198

Peso anillo (Kg) 0.0579

Peso anillo + Suelo humedo (Kg) 0.1216

Peso neto de suelo (Kg) Wm 0.0636

Area 0.00200693

Volumen 0.00003974

Humedad (%H) 46.55%

Ws 0.0434

Wv 0.0202

Vv 0.00002021

Vs 0.00001953

Hv 0.0101

Hs 0.0097

e inicial 1.0344

El anillo ya con la muestra se coloca sobre el consolidómetro. Para esto se coloca una base de piedra porosa debajo del anillo y una sobre el espécimen. La piedra porosa ayuda a filtrar el agua que es expulsada a razón de la presión sobre el espécimen.

Finalmente se coloca el extensómetro sobre la tapa del consolidómetro y se rodea todo con un poco de algodón que será humedecido con una jeringa (aproximadamente unas seis jeringas completas). Se arma y en este momento empieza la prueba.

Tabla. Propiedades de la muestra

ANÁLISIS DE LA PRUEBA

Ya preparado el

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