UNIVERSIDAD TECNOLOGICA DE PANAMA FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS
Para: Celso Jiménez
Instructor de Laboratorio de Mecánica de Suelos.
[email protected] Facultad de Ing. Civil. De:
Naza, Marila 8 de junio del 2016 2016 en un horario de 12:50-2:30 Fecha:
22 de junio del 2016 Asunto:
ENSAYO DE CONSOLIDACION CO NSOLIDACION
Objetivos
Aprender cómo se maneja de manera general un ensayo de consolidación, así mismo como los aspectos básicos de la misma y los métodos gráficos que se utilizan. Marco teórico
Un incremento del esfuerzo provocado por la construcción de cimentaciones u otras cargas comprime los estratos del suelo. En general, el asentamiento del suelo causado por cargas se divide en 3 amplias caterogias: o Asentamiento inmediato: provocado por la deformación elástica del suelo seco y de suelos húmedos y saturados sin ningún cambio en el contenido de agua. o Asentamiento por consolidación primaria: es el resultado de un cambio de volumen en suelos saturados cohesivos debido a la expulsión del agua que ocupa los espacios vacíos o Asentamiento por consolidación secundaria: se observa en suelos saturados cohesivos y es resultado del ajuste plástico de la estructura del suelo. Este sigue al asentamiento por consolidación primaria bajo un esfuerzo efectivo constante (Brajas M. Das, 1997) Recursos
Aparato de consolidación Celda de consolidación Aparato de moldeado de muestras Balanza de 0.1 g de precisión Horno Medidor de desplazamiento analítico Cronómetro Recipientes para determinación de humedad
Aparato de consolidación
Procedimiento del ensayo
1. El ensayo de consolidación (odométrico) se utiliza para investigar las propiedades de compresibilidad de un suelo de baja permeabilidad (k) (ejemplo: arcillas), ya sea bajo cargas de compresión simple o expansión del suelo. 2. La muestra de suelo se moldea en una pastilla de suelo de aproximadamente 50 mm a 63 mm de diámetro y 25 mm de espesor (relación de 1:2 mínimo) (diámetro: espesor).
3. La pastilla de suelo se coloca en un molde de acero de forma circular. El rin impedirá la deformación lateral de la pastilla de suelo, por lo tanto, la deformación sólo ocurrirá en la dirección vertical. 4. A la pastilla de suelo se le colocan dos piedras porosas, una arriba y una abajo, para permitir que el agua fluya libremente mientras ésta es expulsada de los poros de la pastilla de suelo. 5. Una vez completado los pasos anteriores, la pastilla de suelo se inunda en agua y se deja por un período de tiempo hasta que la masa de suelo se sature (tal como lo requiere la teoría de consolidación –suelo saturado). 6. La carga vertical σv=(W/Área) se aplica, luego se incrementa (o decrece) gradualmente y se mide la deformación de la muestra de suelo utilizando un medidor de deformación digital o análogo. 7. El esfuerzo inicial depende del tipo de suelo. Luego el esfuerzo siguiente se duplica con respecto al anterior. Generalmente se emplea un esfuerzo de 5 kPa para sentar la muestra en su etapa inicial ) 8. Cada esfuerzo se mantiene por un período de 24 hrs. (generalmente). Se supone que luego de este periodo de tiempo el exceso de presión de poros generado por el incremento de carga se ha disipado. 9. Las lecturas se toman a: t= [0, 15, 30 seg.]…[1, 2, 4, 8, 15, 30 min.] y [1, 2, 4, 8, 24 hrs.] 10. Al final de cada incremento de carga, se estima que el exceso de presión de poros (Δue), producto del incremento de carga, se ha disipado ( Δue=0). 11. Como Δue=0, el incremento de esfuerzo ( Δσv) es igual al incremento de esfuerzo efectivo (Δσv =Δσv’). 12. Se grafica la relación de vacíos versus el logaritmo del esfuerzo efectivo ( σ’).
Datos y resultados Deformaciones que resultaron de un ensayo previamente realizado t (mi n.)
t (s )
0 0.25 1 2.25 4 6.25 9 12.25 16 20.25 25 43 68 93 130 190 304 472 1450
0 15 60 135 240 375 540 735 960 1215 1500 2580 4080 5580 7800 11400 18240 28320 87000
Def x 10-4 pulg 624 675 700 720 726 732 734 738 742 744 747 753 759 762 765 770 775 778 780
Def x 10-4 pulg 797 882 936 963 980 991 1000 1008 1013 1017 1022 1030 1042 1051 1057 1063 1070 1079 1095
Def x 10-4 pulg 1134 1230 1310 1355 1405 1430 1449 1465 1473 1488 1498 1519 1538 1545 1550 1568 1587 1597 1626
Def x 10-4 pulg 1626 1725 1828 1921 1987 2037 2083 2101 2122 2140 2151 2180 2204 2216 2226 2240 2255 2266 2284
Método de Casagrande
D0 (x10-4) D50 (x10-4) D100 T50 (s) T100 (s)
Def 1 616 696 780 52 27000
Def 2 785 925 1065 42 9000
Def 3 1110 1340 1570 90 7200
Def 4 1602 1920 2238 140 4900
Def 3
Def 4 17 289
Método de Taylor
Def 1 √T90
T90 (s)
9 81
Def 2 8 64
6 36
Conclusión
El asentamiento de los suelos es uno de los aspectos a considerar, más importantes a la hora de realizar una obra. Se deben tomar en cuenta todas las medidas necesarias para conocer de manera precisa cómo será la reacción del suelo sobre el cual estoy trabajando, a la hora de aplicarle al mismo un esfuerzo adicional.
Posibles fuentes de error
Falta de equipo idóneo que pueda brindar una lectura confiable. A su vez, aunque se cuenta con el equipo, el mismo no posee una calibración adecuada.
