Consolidacion de suelos

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ENSAYO: CONSOLIDACIÓN DE SUELOS

RESUMEN

El objetivo de este ensayo es poder obtener un valor experimental de las variaciones de composición y dimensiones de una muestra de suelo, debido a la aplicación de cargas y descargas continuas.
Con la experiencia en el laboratorio encontraremos asentamientos del suelo debido a cargas variables en determinados lapsos de tiempo. Para esto se uso unconsolidometro que nos proporcionaba la deformación al variar la carga y un cronometro para calcular el tiempo, con estos datos y usando la teoría de consolidaciones unidimensional se obtuvo el posible comportamiento del suelo ante los cambios de esfuerzos.

INTRODUCCIÓN

Si incrementáramos la carga sobre un suelo, esto ocasionaría un reajuste en la estructura del suelo como una deformaciónplástica correspondiente a una reducción en la relación de vacios. Tambien puede producirse una pequeña deformación elástica sin embargo es despreciable pues es recuperable cuando la carga se renueva. Cuando se aplican cargas a un suelo de grano grueso seco, parcial o completamente saturado, o cuando las cargas se aplican simplemente a un suelo seco la deformación plástica con reducción en larelación de vacios tiene un periodo de tiempo muy corto que se podría considerar instantáneo para este proceso. Esto se cumple ya que el aire encerrado en los poros es fácilmente comprimido, por lo tanto los sólidos no presentan resistencia al flujo hacia afuera del aire a medida que los vacios del suelo se reducen. Si nos encontráramos con un suelo total o parcialmente saturado la permeabilidad deeste es tan grande que permite salir al agua o que permite que el agua salga casi inmediatamente. Sin embargo para un suelo de grano fino parcial o totalmente saturado el tiempo para lograr la deformación plástica y reducción de la relación de vacios es mucho mayor, y dependerá de los siguientes factores: grado de saturación, coeficiente de permeabilidad, las propiedades del fluido de los porosy la longitud que debe recorrer el fluido expulsado de la muestra para encontrar equilibrio. En conclusión definimos consolidación como la deformación plástica debido a la reducción en la relación de vacios (asentamientos) la cual es función del tiempo.

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA

El procedimiento de prueba de la consolidación unidimensional fue primero sugerido por Terzagui (1925), la cualse efectúa en un consolidometro considerando las asunciones siguientes:
- El suelo es saturado y tiene propiedades homogéneas
- El flujo de agua de los poros es en dirección vertical
- La compresibilidad de partícula del suelo y agua del poro es despreciable, comparando con la compresibilidad del esqueleto suelo.

El espécimen de suelo se coloca dentro un anillo metálico con 2 piedrasporosas, una en la parte superior del espécimen y otra en el fondo. Los especímenes son usualmente de 63.5mm de diámetro y 25.4mm de espesor. La carga sobre el espécimen se aplica por medio de un brazo de palanca y la compresión se mide por medio de un micrómetro calibrado. El espécimen se mantiene bajo agua durante la prueba. Cada carga se mantiene normalmente durante 24 horas. Después seduplica la presión sobre el espécimen y se continúa la medición de la compresión. Al final se determina el peso seco del espécimen de la prueba.
La forma general de la grafica de deformación del espécimen vs tiempo para un incremento dado de carga tiene es logarítmica. Y en ella se observan tres etapas distintas, que son:
-1ª Etapa: Compresión inicial, causada principalmente por la precarga.-2ª Etapa: Consolidación primaria, durante la cual el exceso de presión de poro por agua es gradualmente transferido a esfuerzos efectivos por la expulsión del agua de poro.
-3ª Etapa: Consolidación secundaria, ocurre después de la total disipación del exceso de presión de poro del agua cuando alguna deformación del espécimen tiene lugar debido al reajuste plástico de la estructura del suelo....
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