Ensayo De Consolidacion

consolidación

[Escriba el subtítulo del documento]

INTRODUCCIÓN

El objetivo de realizar esta práctica es poder encontrar el asentamiento que experimenta una muestra de suelo al aplicarle una carga que se irá aumentando gradualmente. En este informe se presenta el procedimiento, el equipo y material utilizado, así como los cálculos y resultados obtenidos. Con esto se encuentra también el Índice de Compresión (Cc), el Índice de Expansión (Cs) y el tiempo necesario para un determinado grado de consolidación. La práctica se realizó en un periodo de una semana, sin embargo la consolidación de un suelo puede durar muchos años.

INDICE

INTRODUCCIÓN 1

INDICE 0

INDICE DE TABLAS 0

OBJETIVOS 1

MARCO TEÓRICO 2

Consolidación 2

EQUIPO Y MATERIALES 4

PROCEDIMIENTO 5

CALCULOS 6

CONCLUSIONES 16

INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Prueba de carga 1kg 7

Tabla 2. Prueba de carga 2kg 9

Tabla 3. Prueba de carga 4kg 10

Tabla 4. Prueba de carga 8kg 12

Tabla 5. Prueba carga 16kg 13

Tabla 6. Calculo coeficiente de consolidación 15

INDICE DE GRAFICOS

Grafico 1. Curva dial vs tiempo 1kg 8

Grafico 2. Curva dial vs tiempo 2kg 9

Grafico 3. Curva dial vs tiempo 4kg 11

Grafico 4. Curva dial vs tiempo 8kg 12

Grafico 5. Curva dial vs tiempo 16kg 14

OBJETIVOS

Determinar el grado de asentamiento que presenta una muestra de suelo en condición saturada, al aplicarle a este una carga que aumentará gradualmente.

Calcular la velocidad de asentamiento de la muestra de suelo y trazar la curva esfuerzo-deformación de este.

MARCO TEÓRICO

Consolidación

La consolidación es el asiento producido en suelos compresibles y saturados, debido a las deformaciones volumétricas a lo largo del tiempo, ante la disipación por drenaje de las presiones transmitidas al agua intersticial por una carga aplicada y por la reducción de los poros del suelo.

Las características esfuerzo-deformación-tiempo de un suelo dependerán, no solo del tipo de suelo y su estado de consistencia, sino también de la forma en que es cargado, de su ubicación estratigráfica, etc. Es necesario estudiar estas características del suelo, debido a que en general éstos sufren deformaciones superiores a las de la estructura que le transmite la carga y no siempre se producen instantáneamente ante la aplicación misma de la carga.

Las deformaciones del suelo debidas a la aplicación de una carga externa son producto de una disminución del volumen total de la masa del suelo y particularmente una reducción del volumen de vacíos, ya que el volumen de solidos es constante, por lo tanto dichas deformaciones son producto de una disminución de la relación de vacíos del suelo como se muestra en la Figura 3. Si estos vacíos están llenos de agua (suelo saturado), como al fluido lo consideramos incompresible, dicha disminución de la relación de vacíos, sólo es posible si el volumen de líquido disminuye por lo tanto se produce un flujo de líquido hacia algún estrato permeable. Si en cambio el suelo en sus vacíos posee aire y agua (suelo parcialmente saturado) o sólo aire, la disminución de la relación de vacíos se produce por una compresión de los gases que posee, así como también la consolidación se puede producir por el reacomodo de las partículas del suelo.

Cuando un depósito saturado se somete a un incremento de esfuerzos totales, como resultado de cargas externas aplicadas, se produce un exceso de presión intersticial (presión neutra). Puesto que el agua no resiste al corte, la presión neutra se disipa mediante un flujo de agua al exterior, cuya velocidad de drenaje depende de la permeabilidad del suelo.

En los suelos granulares la permeabilidad es alta, lo cual permite un flujo rápido de agua, y se disipa rápidamente el exceso de presión neutra. En consecuencia, el asentamiento se completa en general, al finalizar la aplicación de las cargas. En los suelos finos arcillosos, la permeabilidad es muy baja, por lo que el flujo de agua es muy lento, y la disipación del exceso de presión neutra es muy lenta. En consecuencia el suelo puede continuar deformándose durante varios años después de finalizada la construcción de la obra que trasmite la carga.

El proceso de consolidación se aplica a todos los suelos, pero es más importante estudiarlo en aquellos donde la permeabilidad es baja. Es necesario predecir:

El asentamiento total de la estructura.

El tiempo o velocidad a la cual se produce dicho asentamiento.

Existe otro fenómeno posterior a la disipación de las presiones intersticiales, en el cual el suelo en cuestión continúa deformándose o comprimiéndose, esto se debe a un reajuste en la estructura del suelo. Dicho proceso es llamado consolidación secundaria, y depende de las características elastoplásticas y del comportamiento viscoso del material que compone al suelo. En suelos muy plásticos u orgánicos su contribución a la compresión final es significativa y no puede despreciarse.

Al finalizar el ensayo se tienen tantas curvas de consolidación como escalones de carga aplicados. Antes de aplicar un nuevo escalón de carga, se registra el valor final de la deformación. Con este dato, con la altura inicial, y con el peso seco de la muestra puede determinarse el valor de la relación de vacíos correspondiente al escalón de carga en cuestión. Este proceso se repite para cada incremento de carga. Al final del ensayo se tiene, para cada uno de ellos, un valor de relación de vacíos y, con estos datos, se puede trazar una gráfica en la cual en las abscisas se colocan los valores de presiones (carga sobre el área de la muestra) correspondientes a cada escalón de carga en escala logarítmica, y en las ordenadas las relaciones de vacío correspondientes. Esta curva es llamada la curva de compresibilidad.

Con las curvas de consolidación y de compresibilidad se determinan los parámetros necesarios para realizar los cálculos de tiempos de consolidación (Cv) y asentamientos (Cc y Cs).

EQUIPO Y MATERIALES

Consolidómetro:

...