UNIVERSIDAD TÉCNICA PARTICULAR DE LOJA

SUELOS Y ROCAS II

ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN

Grupo:

1

Nombre:

Cynthia Carolina Cruz Castillo

Docente:

Ing. Ángel Tapia

Paralelo:

“A”

Fecha:

11/ 11/ 2013

Loja- Ecuador

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1. INTRODUCCIÓN

Al aplicar a un incremento de carga a un suelo cohesivo saturado, la

energía que produce esta carga se traspasa a la estructura del suelo en un

intervalo de tiempo.

El ensayo de consolidación, consiste en comprimir verticalmente una

muestra confinada en un anillo rígido, bajo la acción de un fluido

incompresible, como lo es el agua. En este caso, el agua recibe toda la carga

de presión, y al cabo de un determinado tiempo, se transfiere esa carga a la

muestra de suelo, el resultado de las presiones son los asentamientos.

Los tipos de consolidación que se pueden presentar en el suelo son:

Consolidación inicial: Reducción instantánea en el volumen de una masa de

un suelo bajo una carga aplicada en una consolidación primaria y que

comprime y expulsa el aire contenido en los vacíos del suelo.

Consolidación primaria: Reducción del volumen de una masa de un suelo

por la aplicación de una carga permanente y la expulsión del agua de los

vacíos, acompañada por transferencia de carga del agua a las partículas

sólidas del suelo.

Consolidación secundaria: Reducción del 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.

En el presente informe se detalla el equipo y metodología aplicados al

consolidar una muestra de arcilla. La arcilla puede encontrarse

normalmente consolidada o sobreconsolidada1.

1 Normalmente consolidada: Cuando la muestra no ha sido sometida en su pasado geológico a cargas mayores

a las existentes en el terreno. Sobreconsolidada: Si la muestra ha sido cargada por diferentes estratos que se han erosionado, además de la carga actual en el terreno.

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De igual forma, el ensayo permitirá determinar las curvas de consolidación

para las diferentes cargas a las que será sometida la muestra. Se podrá

determinar el índice de compresión, índice de expansión, coeficiente de

compresibilidad, relación de vacíos, y el coeficiente de permeabilidad, para

la muestra obtenida en el campo.

2. OBJETIVO

El objetivo del presente informe es determinar el procedimiento y magnitud

de consolidación de muestras de suelos cuando se confinan lateralmente y

se cargan y drenan axialmente.

3. MATERIALES Y EQUIPO

Aparato de carga.- Con precisión de ±0.5 % de la carga aplicada.

Consolidómetro.- Un dispositivo para mantener la muestra dentro de

un anillo el cual puede estar fijado a la base o puede ser flotante con

piedras porosas sobre cada cara de la muestra. El consolidómetro

deberá proporcionar también medios para sumergir la muestra,

aplicar la carga vertical, y medir el cambio de espesor de la

Deformímetro.- Con sensibilidad de 0.01 mm.

Anillo cortante cilíndrico.

Cargas de 1, 2, 4, 8, 16, 32 kg respectivamente.

Cronometro.

Equipo para moldear la muestra.

Recipientes para determinar el contenido de humedad.

Balanza con una precisión de 0,1 gr.

Horno de 110 ± 5 °C

Fig. 1: Equipo de consolidación

Fuente:http://www.slideshare.net/guest7fb308/consolidacin-unidimensional-de-los-suelos-1622178

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4. PROCEDIMIENTO

1. Moldeamos una muestra con la ayuda de un anillo, lo que permitirá

obtener uniformidad en las dimensiones.

2. Con la muestra resultante, colocamos una cantidad suficiente en los

recipientes para poder obtener el contenido de humedad.

3. Se realiza el confinamiento de la muestra, para ello se coloca el suelo

en el anillo, colocamos papel filtro, las piedras porosas, y cerramos

completamente el anillo.

4. Colocamos el anillo en el consolidómetro, además del deformímetro y

ajustamos correctamente. Se debe tomar en cuenta para la lectura

del deformímetro, que cada vuelta que de las manecillas

correspondientes a la circunferencia más grande, corresponde a un

valor de 200, mientras que la circunferencia más pequeña, se

registran los decimales.

5. Enceramos el deformímetro, y aplicamos el primer incremento de

carga, de 1 kg, y realizamos lecturas para los tiempos de 0.1, 0.25,

0.50, 1, 2, 4, 8, 15, 30, 60, 120, 240, 480, 600 y 1140 minutos.

6. Después de 24 horas, se incrementa la carga a 2kg, se realiza la

lectura para los tiempos indicados anteriormente. Este mismo proceso

lo realizamos para las cargas de 4, 8, 16 y 32 kg.

7. Una vez terminada la aplicación de las cargar, se efectúa el proceso de

descarga y recarga. El primero consiste en ir removiendo las cargas

aplicadas, una por una, en intervalos de tiempo de 10 minutos. Una

vez terminada la descarga, realizamos la recarga, es decir colocamos

nuevamente una a una las cargas en intervalos de tiempo de 10

minutos cada una.

8. Al finalizar el ensayo, se desmonta el equipo, se pesa la muestra más

el anillo, y se coloca la muestra en el horno. Con esto se podrá

determinar el peso de los sólidos y peso del agua.

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5. ANALÍSIS DE RESULTADOS

Índice de compresión

0.2109

Índice de expansión

Coeficiente de compresibilidad

0.0129

Relación de vacíos (2ec)

0.9673

Cv (2ec)

0.0003

Coeficiente de permeabilidad

1.68E-09

6. CONCLUSIONES

Con la elaboración de este ensayo, y aplicando la metodología dispuesta en

las normas, se llego a obtener un coeficiente de permeabilidad de 1.68*10-9

cm2/s, por lo que se puede decir que el suelo es impermeable y corresponde

a una arcilla. En la tabla que se dispone a continuación, hay valores para

definir el grado de permeabilidad y tipo de suelo al que corresponde el

coeficiente de permeabilidad:

Fuente: http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_laboratorio/permeabilidad.pdf

BIBLIOGRAFÍA

Normas: AASHTO T 216, ASTM D 2435, ICONTEC C 4.129

=

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ANEXO FOTOGRÁFICO