UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA E. A. P. DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y CONCRETO
GUIA DE LABORATORIO PRACTICA N° 08
“ENSAYO EDOMETRICO (CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL)”
1. NORMATIVA
ASTM D 2435 80 –
2. GENERALIDADES
Durante la vida útil de las edificaciones estos pueden llegar a registrar asentamientos, los que pueden deberse a una serie de causas dentro de las cuales se encuentra la consolidación de suelos. El fenómeno de consolidación de suelos se origina a partir de la aplicación de cargas sobre una masa de suelo. Y el suelo a su vez experimenta la expulsión del agua de sus espacios vacíos y un reacomodo de las partículas del suelo, y por consiguiente una disminución de su volumen. La consolidación de suelos por la expulsión de agua, en el caso de suelos granulares se lleva a cabo con una relativa rapidez debido a la facilidad de estos suelos de expulsar el agua que estos almacenan. Y por el contrario en el caso de suelos finos el proceso de consolidación no es inmediato ya que estos evacuan el agua que almacenan con una relativa lentitud. El proceso de consolidación del suelo también depende del espesor de los estratos, grado de saturación, etc. En el caso de la consolidación de suelos por reacomodo de las partículas de suelos, es un proceso relativamente largo que puede llevar incluso años. Por consiguiente, en general la consolidación de suelos se divide en tres t res categorías: Consolidación Consolidación inmediata. Provocado por la deformación elástica del suelo seco y de suelos húmedos y saturados sin ningún cambio del contenido de agua. El cálculo de la consolidación inmediata se basa generalmente en ecuaciones que derivan de la teoría de la elasticidad. Consolidación primaria. Es el resultado de un cambio de volumen en los suelos saturados cohesivos debido a la expulsión del agua que ocupan los espacios vacíos. Consolidación Consolidación secundaria. Se observa en suelos saturados cohesivos y es resultado del ajuste plástico de la estructura del suelo. Este sigue a la consolidación primaria bajo un esfuerzo efectivo constante. La validez de los resultados obtenidos en laboratorio, para estimar la consolidación del suelo, dependerá de la calidad de las muestras y también de todo el procedimiento que se siga. Ya que la muestra sobre la cual se trabaja, presenta un volumen pequeño, que para muchos no es el adecuado. Por lo tanto la muestra sobre la cual ha de trabajarse debe obtenerse y ensayarse cuidadosamente.
Guía de Laboratorio N° 08 – MS II
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3. OBJETIVOS
Someter al suelo en laboratorio a un proceso de consolidación unidimensional. Obtener el coeficiente de consolidación para el suelo en estudio. Analizar e interpretar los resultados obtenidos, para los distintos procesos de consolidación.
4. MATERIALES
Suelo compresible (arcilloso) en estado inalterado de forma cubica, y dimensiones 10x10x10. 5. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS
Edómetro (aparato de carga), con una capacidad de carga hasta 250 Kg, provista de un mecanismo para la medición de dicha carga y las deformaciones correspondientes. Consolidometro que consiste en una caja de bronce, con un anillo de bronce de 63 mm de diámetro. Cuyo esquema se muestra en la siguiente figura Dos piedras porosas y dos discos de papel filtro. Juego de pesos para alcanzar las presiones de ensayo. Horno a una temperatura de 110 °C. Bandeja con precisión de 0.01 gr. Herramientas varias (Bandejas, vernier, cuchillos, etc.)
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6. PROCEDIMIENTO RECOMENDADO
Determinar el peso y volumen del anillo de bronce. Y sobre una muestra inalterada de suelo tallar una probeta con el anillo, el cual sus bordes cortantes que facilitan el proceso. De la muestra que sobra, se toma una cantidad representativa para la determinación de su gravedad especifica. Enrasar adecuadamente la probeta por ambos extremos y determinar su altura inicial. Sobre cada cara de la probeta se colocan los discos de papel filtro asi como también las piedras porosas seguidamente. Se acomoda todo el conjunto en la caja de bronce de acuerdo a la figura anterior. Se coloca el pistón o bloque de carga y se levanta el nivel del agua por encima de la piedra porosa superior. Se ajusta el consolidometro al aparato de carga y se aplica una carga de inicialización de 0.05 Kg/cm2 para suelos blandos, y de 0.10 Kg/cm2 para suelos firmes. Sin retirar esta carga, se lleva a cero el dial de deformación. La compresión de la muestra consiste en aplicar el siguiente incremento de presiones en Kg/cm2: 0.25, 0.50, 1.00, 2.00, 4.00, 8.00. En cada una de ellas se registra la lectura del dial de deformación en los siguientes tiempos; 0 s, 8 s, 15 s, 30 s, 1 min, 2 min, 4 min, 8 min, 15 min, 30 min, 1 hora, 2 horas, 4 horas, 8 horas, 16 horas y 24 horas. Finalmente, se descarga la muestra ensayada, se retira el consolidometro y el anillo de bronce, se extrae el total de la muestra y se determina su peso. Y se coloca en el horno por un periodo de 24 horas para determinar su peso seco.
7. METODOLOGÍA DE CÁLCULO
8. PRESENTACION DE RESULTADOS
Los resultados serán reportados y calculados de acuerdo al formato que se presenta a continuación: en la hoja de trabajo N° 08. Anotándose las observaciones en caso estos se presenten.
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HOJA DE TRABAJO N° 08
ENSAYO EDOMETRICO (CONSOLIDACIÓN) Responsable de práctica:……………………………………………………………………………. Identificación de la muestra: Zona/Calicata/ Muestra/ Condición:
…….……………………………………………………
Características de la Muestra Diámetro interior del molde (cm): Altura inicial de la muestra (cm): Área de muestra (cm2): Volumen inicial de la muestra (cm3)
Gravedad especifica de los sólidos: Altura de solidos (cm): Altura inicial de vacíos (cm3): Saturación inicial (%): Relación de vacíos inicial:
Control de humedades
Peso del molde (gr) Peso de molde + suelo húmedo inicial (gr) Peso de Suelo Seco (gr) Humedad inicial (%) Peso de molde + suelo húmedo final (gr) Humedad final (%) (Suponiendo s=100%) Carga Aplicad.:
Fecha y Hora
Presión:
Tiempo (min) 0.0 0.125 0.25 0.5 1.0 2.0 4.0 8.0 15.0 30.0 60.0 120.0 240.0 480.0 960.0 1440.0
√
Carga Aplicad.:
Lectura (mm)
Fecha y Hora
Presión:
Tiempo (min) 0.0 0.125 0.25 0.5 1.0 2.0 4.0 8.0 15.0 30.0 60.0 120.0 240.0 480.0 960.0 1440.0
Lectura
√ (mm)
V°B° Docente de Practicas
Fecha:
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Carga Aplicad.:
Fecha y Hora
Presión:
Tiempo (min) 0.0 0.125 0.25 0.5 1.0 2.0 4.0 8.0 15.0 30.0 60.0 120.0 240.0 480.0 960.0 1440.0
Carga Aplicad.:
Fecha y Hora
√
Carga Aplicad.:
Lectura (mm)
Presión:
Tiempo (min) 0.0 0.125 0.25 0.5 1.0 2.0 4.0 8.0 15.0 30.0 60.0 120.0 240.0 480.0 960.0 1440.0
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Fecha y Hora
Presión:
Tiempo (min) 0.0 0.125 0.25 0.5 1.0 2.0 4.0 8.0 15.0 30.0 60.0 120.0 240.0 480.0 960.0 1440.0
Carga Aplicad.:
Lectura (mm)
Fecha y Hora
Lectura
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Presión:
Tiempo (min) 0.0 0.125 0.25 0.5 1.0 2.0 4.0 8.0 15.0 30.0 60.0 120.0 240.0 480.0 960.0 1440.0
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