Rodrigo Garcia Munoz 127403

Practica #1

Consolidacion unidimensional de suelos

Mecanica de suelos 2

Profesor: Victor Jacobo Hernandez

3 de septiembre del 2015

PRACTICA DE CONSOLIDACIÒN UNIDIMENSIONAL EN SUELOS

OBJETIVO:

Determinar el decremento de volumen y la velocidad con que este se produce, en una muestra de suelo, confinado lateralmente y sujeto a una carga axial, para finalmente llegar a la curva de compresibilidad y con esta poder obtener parámetros de cuanto se nos puede asentar el terreno teniendo cierta carga.

INTRODUCCIÒN:

Los suelos, al aplicarles fuerzas exteriores, sufren deformaciones, de acuerdo con una determinada relación esfuerzo-deformación. En un suelo saturado al que se le aplican fuerzas exteriores se le provoca una deformación, pero no es instantánea.

A un proceso de disminución de volumen, que tenga lugar en un lapso, provocado por un aumento de las cargas sobre el suelo se le llama proceso de consolidación.

En la consolidación unidimensional el volumen de la masa de suelo disminuye, pero los desplazamientos horizontales de las partículas sólidas son nulos. Si el material depositado llega a subyacer en el lugar donde se construya una estructura y se observa el comportamiento ulterior del suelo, podrá notarse que los estratos se comprimen aún más

Una prueba de consolidación unidimensional estandar se realiza sobre una muestra labrada en forma de cilindro aplastado, es decir; como pequeña altura en comparación al diámetro de la sección recta. La muestra se coloca en el interior de un anillo, generalmente de bronce, que la proporciona un completo confinamiento lateral. El anillo se coloca entre dos piedras porosas, una en cada cara de la muestra.

Por medio del marco de carga se aplican cargas a la muestra repartiéndolas unifórmenle en toda su área con el dispositivo formado por la esfera metálica y la placa colocada sobre la piedra porosa superior. Un micrómetro apoyado en el marco de la carga móvil y ligada a la cazuela fija permite llevar un registro de las deformaciones en el suelo. Las cargas se aplican en incrementos permitiendo que cada incremento obre por un periodo de tiempo suficiente para que la velocidad o deformación se reduzca prácticamente a cero.

En cada incremento de carga se hacen lecturas en el micrómetro para conocer la deformación correspondiente a diferentes tiempos. Los datos de esas lecturas se dibujan en una gráfica que tenga por abscisas los valores de los tiempos transcurridos, en escala logarítmica como ordenada las correspondientes lecturas

del micrómetro en escala natural. Estas curvas se llaman de consolidación y se obtiene una para cada incremento de carga aplicado.

OBJETIVOS • Pedir el asentamiento provocado en una muestra de arcilla • Definir la variación de índice de vacíos respecto del tiempo • Calcular índice de compresibilidad.

MATERIAL Y EQUIPO:

• Muestra Inalterada de suelo • Torno de labrado • Cútter • Consolidómetro compuesto de: anillo, base con piedra porosa, piezómetro

calibrado, placa con puente para apoyar micrómetro, balín, piedra porosa y micrómetro con soporte.

• Banco de consolidación. • Bascula • Agua destilada • Cronometro

PROCEDIMIENTO:

1. Con una muestra cúbica e inalterada, en un extremo colocar el anillo y se llena completamente.

2. Enrasamos las caras del anillo cortando el material sobrante 3. Tomamos una porciòn de la misma muestra para determinar el contenido

de humedad y se introduce en el horno. 4. Pesamos el material contenido en el anillo. Después colocarlo en el

consolidó- metro, con una carga de 0.125kg. 5. Tomamos las lecturas del micrómetro según de indique en el formato de

registro de cargas. Cuando la deformación se haga constante aumentar la carga al doble, esto es , .25, .5, 1 y 2 Kg.

6. Tomamos las lecturas con las diferentes cargas, como en el de carga de 0.125 Kg.

7. Descargamos poco a poco la muestra y tomar registros. 8. Pesamos la muestra ya consolidada. 9. Metimos al horno la muestra ya consolidada por 24 hrs. Tomar las medidas

del anillo (diámetro y espesor).

CONSOLIDACION

Datos iniciales

Datos  del  anillo  Peso   545.50   gr  

Peso  m  +  a   737.50   gr  Diámetro   6.30   cm  Altura   2.54   cm  Área   31.17   cm2  

Volumen   79.18   cm3  

CARGA=.09663  TIEMPO  

(MINUTOS)   DEFORMACION  

0.116666667   0.0003302  0.25   0.00033274  0.5   0.00033274  1   0.00033274  2   0.00033782  4   0.0003556  8   0.00037846  15   0.000381  

CARGA=.193  TIEMPO(MINUTOS)   DEFORMACION  

0.116666667   0.00079248  0.25   0.00079502  0.5   0.00080264  1   0.00081026  2   0.0008255  4   0.0008382  8   0.00084328  15   0.0008509  30   0.0008763  60   0.00087884  

CARGA=.386  TIEMPO(MINUTOS)   DEFORMACION  

0.116666667   0.00136906  0.25   0.0013716  0.5   0.00139446  1   0.0014097  2   0.00143002  4   0.00145034  8   0.0014732  15   0.0014986  30   0.001524  60   0.00152908  

CARGA=.773  TIEMPO(MINUTOS)   DEFORMACION  

0.116666667   0.001905  0.25   0.0019304  0.5   0.0019558  1   0.0019812  2   0.0020066  4   0.00202946  8   0.002032  15   0.00204978  30   0.00207518  60   0.00209804  120   0.00210566  

CARGA=1.546  TIEMPO(MINUTOS)   DEFORMACION  

0.116666667   0.02921  0.25   0.029464  0.5   0.029718  1   0.0299974  2   0.030353  4   0.03048  8   0.030607  15   0.0307594  30   0.0313182  60   0.0313944  

CARGA=3.093  TIEMPO(MINUTOS)   DEFORMACION  

0.117   0.0441706  0.25   0.044196  0.5   0.0442214  1   0.044323  2   0.0448818  4   0.0456946  8   0.045847  15   0.0459994  30   0.046228  60   0.0465074  120   0.0467106  240   0.0467106  

Datos  de  la  muestra  Altura  inicial   25.400   mm  Altura  final   25.358   mm  

Gravedad  especifica   2.670   g/cm3  Peso  húmedo  inicial   192.000   gr  Peso  húmedo  final   207.200   gr  

Peso  seco     156.000   gr  Densidad  de  la  muestra   1.970   g/cm3  Volumen  de  solidos   58.427   cm3  Altura  de  solidos     18.743   mm  

Relación  de  vacíos  inicial   0.355   %  Relación  de  vacíos  final   0.353   %  

carga  Kg   presión  Kg/cm2   dr  mm   deformación  

unitaria,  dr/Ho   H=Ho-­‐dr   e=(H-­‐Hs)/Hs  

0.0966   0.06   0.000381   0.000015   25.399619   0.35536921  0.193   0.12   0.00087884   0.0000346   25.39912116   0.355342645  0.386   0.24   0.00152908   0.0000602   25.39847092   0.355307947  0.773   0.5   0.00210566   0.0000829   25.39789434   0.355277179  1.546   1   0.0313944   0.001236   25.3686056   0.35371428  3.093   2   0.0467106   0.001839   25.3532894   0.35289698  

CONCLUSION

Gracias a esta práctica se pudo evaluar la reducción del volumen de una muestra inalterada, y así observar la forma en que se comporta este tipo de suelo, así como obtener su contenido de agua antes y después del proceso. De igual forma, se obtuvo la curva de consolidación, y con base en esta se pudo determinar la forma en que se comportó la muestra dependiendo de la carga aplicada. También pudimos observar que, cuando un depósito se somete a un incremento de esfuerzos totales, como resultado de cargas externas aplicadas, se produce un exceso de presión intersticial. 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.