Esta práctica tiene por objeto el demostrar a los alumnos, en base de una experiencia tangible obtenida en el laboratorio, el fenómeno de la consolidación de los suelos

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Objetivo

Esta práctica tiene por objeto el demostrar a los alumnos, en base de una experiencia tangible obtenida en el laboratorio, el fenómeno de la consolidación de los suelos.

        El suelo, siendo sometido a cargas axiales de distintas magnitudes a lo largo de toda la prueba, empezara a sufrir pérdidas de agua a través de sus canalículos por efecto de la compactación a la que es expuesto. Toma una real importancia el conocer el grado de consolidación del suelo dado un determinado periodo de tiempo, puesto que es en función del tiempo y la carga a la que es sometida el suelo en que será determinada la consolidación real de cualquier muestra.

        La razón por la que se realiza la prueba en este tipo específico de suelo es por su considerable grado de inestabilidad cuando se ve expuesto a el agua, lo cual involucra un riesgo considerable suponiendo que sea utilizado como material para cualquier tipo de estructura de soporte.

Equipo

• Consolidómetro, incluyendo el anillo para la muestra.
• Micrómetro o extensómetro.
• Juego de cargas.
• Dos piedras porosas.
• Cronómetro.
• Horno.
• Báscula.
• Algodón y papel filtro

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Introducción

Cuando un depósito de suelo es sometido a un incremento de esfuerzos se produce una presión. Las deformaciones que pueden existir en el suelo no siempre se producen instantáneamente, si no que puede tardar inclusive cierto tiempo. Para eso se tiene que poner cierto tipo de cimentación como: pilotes, zapata corrida o una traba, las cuales evitaran que se fracture la construcción. Así que el propósito de esta prueba es establecer la relación entre la presión aplicada a un suelo, su relación de volumen, su deformación y el tiempo necesario para que se verifique, esta prueba se realiza con el consolidómetro.

Peso Seco

 
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En donde:
Ws = Peso seco de la muestra.

Wtf = Peso húmedo de la muestra después de la prueba.

Wf = Contenido de agua después de la prueba. 

Volumen de Solidos

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En Donde:
Vs = Volumen de sólidos.
Ws = Peso seco de la muestra.
G = Densidad especifica de sólidos.
Pw = Densidad del agua, 1 g/cm3.

Altura de Solidos

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En donde:
A = Área de la muestra.
Hs = Altura de sólidos.
Vs = Volumen de sólidos.

Relación de Vacíos Inicial

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En donde:
e0 = Relación de vacíos inicial.
H0 = Altura inicial de la muestra.
Hs = Altura de sólidos.

Relación de Vacíos Final

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En donde:
ef = Relación de vacíos final.
Hf = Altura final de la muestra.
Hs = Altura de sólidos.

Deformación Media

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En donde:
D50 = Deformación media.
D0 = Deformación inicial.
D100 = Deformación final.

Coeficiente de Consolidación

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En donde:
t = tiempo t50 correspondiente
CV = Coeficiente de consolidación.
T = Factor de tiempo para D50 = 0.197
H = Longitud promedio para el máximo camino de drenaje.

Procedimiento

1. Registro e identificación de la muestra, además será pesada antes y después de haber efectuado la prueba, dimensiones y peso del anillo e identificación de la báscula en la que deberán ser realizados todos los pesajes anteriores.
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2. Una vez que se tiene la muestra insertada en el anillo se procede a colocar dos piedras porosas, una en cada base del anillo, siendo estas humedecidas previamente. Después se fija el anillo a la cazuela por medio de unos tornillos, los cuales deben llevar una ligera presión.
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3. Hecho lo anterior, todo el sistema será puesto cuidadosamente cobre el banco del consolidometro, evitando que este reciba algún golpe o empuje que interfiera en los resultados.
   
4. A continuación se colocara la primer carga y se tomaran las respectivas lecturas a los 7, 15, 30, 60, 120, 240, 480,900 segundos, haciendo uso de una computadora para así proyectar los resultados obtenidos en una gráfica.
   
5. Lo anterior será hecho para cada una de las cargas (0.25kg, 0.50kg, 1kg, 2kg, 4kg y 8kg).
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6. Una vez finalizada la carga del consolidómetro procedemos a descargarlo, en donde es importante tener cuidado al momento de retirar las cargas, para que los resultados de descarga sean los correctos.
   
7. Finalmente separamos la muestra de suelo del collarín y la metemos al horno para después poder determinar su peso seco y con esto únicamente decretar los cálculos pertinentes.

Cálculos

Peso Seco

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Volumen de Solidos

Ws = 72.4g

G = 2.65

Pw = 1 g/cm3.

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Altura de Solidos

Vs = 27.32cm3

A = 20.02cm2

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Relacion de Vacios Inicial

H0 = 20cm

Hs = 13.64cm

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Relacion de Vacios Final

Hf = 19.89cm

Hs = 13.63cm

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