Consolidación Y Asentamiento

Resumen del tema 11

Consolidación de los Suelos

Es un proceso de disminución de volumen, provocado por un aumento de las cargas sobre el suelo. Frecuentemente ocurre que durante el proceso de consolidación la posición relativa de las partículas sólidas sobre un mismo plano horizontal permanece esencialmente la misma; así, el movimiento de las partículas del suelo puede ocurrir solo endirección vertical.

La consolidación de un suelo es un proceso lento, puede durar meses y hasta años. Es un proceso asintótico, es decir, que al comienzo es más veloz, y se va haciendo cada vez más lento, hasta que el suelo llega a una nueva situación de equilibro en la que ya no se mueve.

En suelos granulares, la reducción del volumen de vacíos se produce casi instantáneamente cuando se aplicala carga, sin embargo en suelos arcillosos tomará mayor tiempo, dependiendo de factores como el grado de saturación, el coeficiente de permeabilidad, la longitud de la trayectoria que tenga que recorrer el fluido expulsado, las condiciones de drenaje y la magnitud de la sobrecarga. La consolidación se aplica a todos los suelos, pero en la práctica sólo tiene interés en el caso de estructurascimentadas en depósitos de arcillas.

Tipos de consolidación:

Consolidación primaria: cuando cargado el suelo, la reducción de volumen se debe a la expulsión del agua, fenómeno en el que se transfiere la carga soportada por el agua al esqueleto mineral.

Consolidación secundaria: cuando la consolidación se da por reajuste del esqueleto mineral y luego de que la carga está casi toda soportada poreste y no por el agua.

Diferencias entre Consolidación y Compactación:

La consolidación es un proceso acoplado de flujo y deformación producida en suelos totalmente saturados. Por lo tanto, no es posible hablar de consolidación en terrenos en los que el grado de saturación es inferior a 1 ya que en ese caso hablamos de compactación. A raíz de esto, hablamos de compactación cuando el terrenono está totalmente saturado y actúan fuerzas sobre el terreno tales como la succión capilar del agua intersticial.

Importancia del ensayo de consolidación:

El ensayo de consolidación, también llamado ensayo de compresión confinada, es de gran importancia, debido a que la consolidación es un problema natural de los suelos finos, como arcillas y limos, y el proceso de consolidación de estetipo de suelos tiene lugar en un largo lapso de tiempo posterior a la aplicación de la carga, pudiendo ocurrir años más tarde, el agrietamiento de una estructura sin que el proyecto pueda preverlo. Este ensayo permite estimar la magnitud, velocidad y distribución de los asentamientos de tal manera que si se considera que estos resultan excesivos, se pueda modificar el proyecto de la cimentación.Ensayo de Consolidación de los Suelos Normas ASTM-D-2435

Generalidades

Para el ensayo la muestra deberá ser inalterada y se le aplicarán cargas, para cada escalón de carga se realizan mediciones de la deformación para tiempos diversos, y luego se traza la gráfica de deformación Vs el logaritmo de tiempo o la llamada curva de consolidación. Además con el valor final de la deformación, laaltura inicial y el peso seco e la muestra, puede determinarse el valor de la relación de vacíos y, con estos datos, se puede trazar una gráfica en la cual en la abscisas se colocan los valores de presiones correspondiente a cada escalón de carga en escala logarítmica, y en las ordenadas las relaciones de vacíos correspondientes; esta curva es llamada curva de compresibilidad.

Las dospropiedades más importantes que se obtienen en un ensayo de consolidación son:

1.- El índice de compresión, (Cc), que indica la compresibilidad del espécimen.

2.- El coeficiente de consolidación, (Cv), que indica la rata de compresión bajo un incremento de carga.

Objetivos del ensayo:

- Conocer el comportamiento de los Suelos compresibles frente a la acción de cargas.

- Estimar la...