CONSOLIDACION

GUIA DE LABORATORIO Nº 5 – CONSOLIDACION Y
PERMEABILIDAD
I. ENSAYO DE CONSOLIDACION
Generalidades
Cuando se somete un suelo cohesivo saturado a un incremento de carga, ocurre un traspaso de
esta carga del agua a la estructura de suelo en el tiempo. Inicialmente, de acuerdo a la teoría, ese
incremento de carga exterior lo toma integralmente el agua debido a que, por una parte, esincompresible, y por otra, el suelo del que estamos hablando presenta una baja permeabilidad.
Este incremento de carga tomado por el agua produce excesos en la presión neutra por sobre las
presiones hidrostáticas. Al cabo de un tiempo t, parte de este exceso de presión neutra es
disipado, transfiriéndose esa parte de la carga a la estructura de suelo, resultando en un
incremento de tensiones efectivas.El resultado de este incremento gradual de tensiones verticales
efectivas produce asentamientos en terreno.
Cuando el suelo es permeable, como es el caso de un suelo granular, o cuando la carga se aplica a
un suelo fino seco (o con bajo grado de saturación), el proceso de deformación con reducción en
el índice de vacíos tiene lugar en un período tan corto que es posible considerar el procesocomo
instantáneo. En estos casos existe una deformación vertical prácticamente inmediata, pero no se
reconoce como consolidación.
Procesos en la Consolidación
El proceso de consolidación se estudia en dos niveles:
(a) 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 quecorresponde al fin de la consolidación
primaria, se obtiene de este ensayo y es representada por la curva de consolidación. Es
necesario decir que existe una consolidación secundaria y corresponde a las deformaciones
acumuladas después de que se completa la consolidación primaria y ocurre no para
incrementos de la tensión efectiva sino que para una tensión efectiva constante
(b) Proceso TransienteEste proceso corresponde a la transferencia gradual de los excesos de presión neutra a la
estructura de suelo en el tiempo, lo que nos permite calcular, a partir del ensayo de
laboratorio, la variación de los asentamientos en el tiempo, así como las presiones neutras y
tensiones efectivas en cada punto de la masa de suelo, igualmente en el tiempo.
Una arcilla puede encontrarse en terrenonormalmente consolidada (arcilla NC) o preconsolidada
(arcilla PC). Se dice que una arcilla es normalmente consolidada cuando nunca fue sometida en
su pasado geológico a cargas mayores que las existentes ahora en terreno. Por otro lado, si la
arcilla estuvo en el pasado cargada por estratos de suelo que fueron posteriormente erosionados, o
por cargas de hielo en una época glacial, se la denominapreconsolidada (también existe la
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preconsolidación por secamiento o por descenso de la napa freática con posterior recuperación).
El ensayo permite igualmente conocer si se trata de una arcilla NC o PC tras comparar la tensión
efectiva que la muestra tiene en terreno (a partir de la estatigrafía y profundidad de la muestra)
con la presión de preconsolidación que, como se verá más adelante, seobtiene de la curva de
consolidación.
Equipos
• consolidómetro (también llamado edómetro)
• deformímetro
• equipo de cargas
• cronómetro
• elementos necesarios para el moldeo de la muestra
Procedimiento
1 Moldee cuidadosamente una muestra dentro de un anillo de consolidación (consolidómetro);
de la raspadura resultante del proceso de moldeo, tome una muestra representativa y utilícelapara determinar el contenido de humedad,
2 coloque cuidadosamente la muestra de suelo en el anillo con piedras porosas saturadas en
contacto con las caras superior e inferior; asegúrese de que las piedras porosas entren en el
anillo y no haya posibilidad de contacto entre las piedras porosas y el anillo durante el
proceso de carga,
3 coloque el consolidómetro en el aparato de carga y ajuste...