Ensayo de Consolidación (1)
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MECÁNICA DE SUELOS IIASIGNATURA:
UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTO TORIBIO DE
MOGROBEJOINGENIERÍA CIVIL AMBIENTAL
INTEGRANTESBecerra Guevara Yenifer
Chamba Dejo LuigiChilón Zárate Eder
Cusma Samamé JaricsaManchay López AlexMonja Ramírez Yerlly
Roncal Espinoza AlfredoTorres Seclén Rubber
DOCENTEIng. Ángel Alberto Lorren Palomino
OBJETIVO GENERAL
Determinar los parámetros necesarios para calcular los hundimientos por consolidación y los tiempos en que estos se producen.
OBJETIVOS
OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Determinar el asentamiento por consolidación.
Determinar las gráficas cambio de altura versus tiempo.
Hallar indirectamente la permeabilidad del suelo.
Determinar el esfuerzo coeficiente de consolidación en la carga realizada.
Determinar el coeficiente de consolidación volumétrica.
La norma a emplear será la ASTM D 2435-90
ALCANCE Este ensayo describe el procedimiento para determinar el grado
de asentamiento que experimenta una muestra de suelo al someterla a una serie de incrementos de presión o carga.
MUESTRA DE ENSAYO Para este ensayo generalmente se utilizan muestras inalteradas
(ASTM D3550) obtenidas de bloques inalterados grandes fabricados y sellados con parafina en el campo. El almacenamiento de muestras: selladas cubierta con parafina. La muestra deberá ser inalterada tal que no pierdan humedad y que no haya evidencia de secamiento parcial ni de contracción de los extremos de la muestra. El tiempo de almacenamiento deberá reducirse al mínimo.
NORMATIVIDAD
CONSOLIDACIÓN DE SUELOS
La consolidación es un proceso que se
produce en los suelos y consiste en la
reducción del volumen total del suelo
provocado por la colocación de una
carga o el drenaje del terreno.
ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL
Consiste en someter a un esfuerzo
de compresión axial a una muestra inalterada del suelo
en estudio. La muestradeberá ser inalterada,
porque como ya se mencionó, la consolidación
depende de laestructura del suelo.
Es de gran importancia, debido a que la consolidación es un problema natural de los suelos finos, como arcillas y limos. Todas las edificaciones fundadas sobre este tipo de suelo enfrentarán este fenómeno.
La consolidación es el proceso de asentamiento de los suelos cuando están saturados y sujetos a incrementos de carga debido a la disipación de la presión de poros.
IMPORTANCIA DE LA CONSOLIDACIÓN DE SUELOS
PROCESO DE CONSOLIDACIÓN
Cuando el suelo se somete a una sobrecarga, los esfuerzos totales se incrementan en esa misma cuantía.
En suelos saturados, esto conduce al incremento de la presión de poros.
Pero dado que el agua no resiste esfuerzos cortantes, sin que se modifique el nuevo esfuerzo total, el exceso depresión intersticial se disipa a una velocidad controlada por la permeabilidad k del suelo.
Con lo que el esfuerzo efectivo se va incrementando a medida que el agua fluye.
CONSOLIDACIÓN PRIMARIA
Permite estimar los asentamientos que se van a producir una vez que la carga es totalmente transferida a la estructura de suelo. Esta etapa que corresponde al fin de la consolidación primaria, se obtiene de este ensayo y es representada por la curva de consolidación.
CONSOLIDACIÓN SECUNDARIA
Reducción en el volumen de la masa del suelo, causada por la aplicación de una carga permanente y el acomodo de la estructura interna de su masa, luego de que la mayor parte de la carga ha sido transferida a las partículas sólidas del suelo.
DIFERENCIA ENTRE CONSOLIDACIÓN Y
COMPACTACIÓN
La consolidación es un proceso de flujo y deformación producida en suelos totalmente saturados.
A raíz de esto, hablamos de compactación cuando el terreno no está totalmente saturado.
CONSECUENCIAS DE LA CONSOLIDACIÓN
Incremento en el esfuerzo efectivo.
Reducción en el volumen de vacíos.
Reducción en el volumen total.
Asentamientos en el terreno.
Asentamientos en la estructura.
MÉTODO DE TAYLOR
MUESTRA PIEDRAS POROSAS
EQUIPOS Y MATERIALES
EQUIPOS Y MATERIALES
AGUA DESTILADA
CUCHILLO DE LABORATORIO
EQUIPOS Y MATERIALES
PARAFINA HORNO
APARATO DE CARGA: Con una precisión de 0.5%
de la carga aplicada.
CAJA DE CONSOLIDACIÓ
N
EQUIPOS Y MATERIALES
ANILLO CORTANTE CILÍNDRICO: Con altura 2.54cm y el diámetro de
6.35cm
DEFORMÍMETRO: Con una sensibilidad de 0.01mm (0.00254in)
EQUIPOS Y MATERIALES
BALANZA: Con aproximación a
0.01g
NIVEL DE MANO
EQUIPOS Y MATERIALES
RECIPIENTE PARA HORNO: ASTM D
2216
CRONÓMETRO
EQUIPOS Y MATERIALES
MATERIALES EMPLEADOS
Consolidómetro (Edómetro):
Equipo utilizado para hacer el ensayo de consolidación unidireccional.
BREVE DESCRIPCIÓN
EQUIPOS Y MATERIALES
CAJA DE CONSOLIDACIÓN
Sirve para colocar y la muestra y así lograr separar la fase solida de la liquida.
BALANZA
Instrumento de medición de masa.
VERNIER
También llamado pie de rey, es un instrumento de medición parecido, en la forma, a una llave stillson, sirve para medir con mediana precisión hasta 128 de pulgada y hasta diezmilésimas de metro.
CRONOMETRO
En este caso se utilizó un cronometro de celular para poder controlar el tiempo.
PROCEDIMIENTO EN CAMPO
Ubicar o localizar el lugar en donde se procedió a extraer las muestras inalteradas.
PROCEDIMIENTO
Ya en el lugar, con los instrumentos usados (palana y barreta) se precedió a cavar 1.40m de profundidad a partir de nivel de terreno natural.
Se usaron tubos de 4 pulg de diámetro por 30cm de altura para extraer las muestras inalterada.
Una vez extraídas las muestras, se llevaron a laboratorio, en donde se procedió con el ensayo de consolidación unidimensional de suelos.
PROCEDIMIENTO
PROCEDIMIENTO EN CAMPO
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
Retire la capa de parafina de las paredes del bloque
inalterado.
Inserte el anillo cortante en el bloque inalterado y recorte
la muestra utilizando un cuchillo.
Enrase las caras superior e inferior de la muestra
con un cuchillo y llene los vacíos con el material
recortado.
Extraiga la muestra del anillo cortante y determine la
altura inicial (Ho) y el diámetro (D) de la muestra.
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
Pese el anillo de consolidación y registre su
masa, con una precisión de 0.01 g.
Inserte la muestra en el anillo de
consolidación y determine la masa inicial
de la muestra (Mt0) pesando el conjunto
anillo más pesando el conjunto anillo más
muestra y restando la masa del anillo.
Obtenga el contenido de humedad inicial,
utilizando el material recortado de la
muestra, de acuerdo con la norma ASTM
de acuerdo con la norma ASTM D 2216.
PREPARACIÓN DE LA MUESTRA
Se colocó una porción de la muestra inalterada en el anillo usado.
Con el vernier, se midió la altura y el diámetro del anillo usado, luego se pesó este.
PRO
CED
IMIE
NTO
EN
LAB
ORA
TORI
O
Se enrasó la cara superior e inferior de la muestra.
Se pesó el anillo de consolidación y el suelo, para que posteriormente se determine el peso del suelo.
Se colocó la muestra en la caja de consolidación, entre el papel filtro y las piedras porosas, previamente humedecidas.
Se colocó la caja de consolidación en el dispositivo de carga.
Se colocó una carga en el consolidómetro de 5 kg/cm2
Una vez aplicada la carga, se llenó con agua destilada la caja de consolidación, haciendo que la muestra se sature.
Inmediatamente se puso en marcha el cronómetro, posteriormente se registraron las lecturas de deformación de la muestra, según un intervalo de tiempo.
Se sacó la carga y se registró la deformación de suelo en intervalos de tiempo establecidos.
Se determinó el contenido de humedad del suelo usado.
DATOS DEL ENSAYO
DATOS DEL ENSAYO
RESULTADOS
RESULTADOS
La comprensibilidad de los suelos, tal como se determina, es una de las propiedades más útiles, y que está relacionada directamente al periodo de tiempo al que se somete.
Los datos del ensayo de consolidación pueden ser utilizados para desarrollar un estimado de la velocidad y la cantidad de asentamientos totales y diferenciales de una estructura. En primer lugar de la selección del tipo de cimentación y en segundo lugar la evaluación de su competencia.
El suelo en cuestión comienza a deformase y sus partículas internas inician un proceso de reacomodamiento como respuesta al esfuerzo al que se encuentran sometidas por el efecto de las cargas aplicadas sobre este suelo.
CONCLUSIONES
G R A C I A S