Laboratorio de suelos - consolidacion

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ESCUELA POLITÉCNICA NACIONAL
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS
Nombre: Eduardo Suárez
Semestre: 4to Semestre
Fecha de entrega: 04/05/2011
Fecha de realización de ensayo: 19/04/2011
Práctica 1: Consolidación
Introducción:
Se denomina consolidación de un suelo a un proceso de reducción de volumen de los suelos finos cohesivos (arcillas y limos plásticos), provocado por la actuación desolicitaciones (cargas) sobre su masa y que ocurre en el transcurso de un tiempo generalmente largo. Producen asientos, es decir, hundimientos verticales, en las construcciones que pueden llegar a romper si se producen con gran amplitud.
Objetivos:
* Reconocer y utilizar correctamente los materiales y el equipo necesario para realizar el ensayo de consolidación, aprendiendo las características decada uno, y los cuidados que se deben tomar para realizar la experiencia.
* Interpretar los datos obtenidos a través de formulaciones, tablas y gráficos, de manera que permitan sacar conclusiones sobre el ensayo realizado.
* Conocer la magnitud y rapidez de los cambios de volumen de una muestra al ser sometida a un ensayo de consolidación.
* Construir las curvas de consolidación yestablecer los puntos importantes a través del método de Casagrande y método de Taylor, para la determinación de las características de compresibilidad del suelo y rapidez de consolidación.
* Aprender experimentalmente el fenómeno de la consolidación.
Marco Teórico:

Hidrómetro:
La mayor parte de los hidrómetros (densímetro) están calibrados para medir la relación del peso especifico de unliquido respecto al del agua, a una cierta temperatura de calibración, que suele ser 20ᵒC. Para determinar el peso especifico relativo del liquido (en relación con el agua a 4ᵒC) se debe multiplicar la lectura del hidrómetro por el peso especifico relativo del agua a la temperatura de calibración; si ᵒC es el peso especifico relativo de la suspensión, re la lectura del hidrómetro a latemperatura de calibración, y Se el peso especifico relativo del agua a la temperatura de calibración, se tendrá que se puede escribirse:

Pero, en la practica, el producto (re-1)(Se-1) es despreciable, pues tanto Se como re son muy próximas a la unidad; por lo tanto resulta:

Como el bulbo del hidrómetro toma la temperatura T de la suspensión, al ser sumergido en ella, no dara lectura correcta ano serque la temperatura de la suspensión se igual a la de la calibración. Para fines practicos, es suficiente suponer que la lectura del hidrómetro varia en forma directamente proporcional al cambio volumétrico del bulbo, despreciando su cuello o vstago. Si se denota por:

La variacion en la lectura, correspondiente a cualquier temperatura, esta expresada por la ecuacion:

La simplificaciónanterior es valida porq es pequeña, en comparación con 1. Entonces, usando el desarrollo conocido:

Se ve que la simplificación realizada, equivale a despreciar las potencias de a partir del cuadrado.
Si los dos miembros de (S-a.2) se multiplican por rr se tiene:

Pero rr es muy aprocimadamente igual a 1, por lo que puede escribirse:

Valor que llevado a (5-a.1) produce:

Por hipótesis, en eltiempo t y a la profundidad H, las partículas mayores de la suspensión son de diámetro equivalente D y, a esa profundidad. Todas las partículas menores que D a la concentración original.
Sean:

El peso total de partículas por unidad de volumen, a la profundida H es Wb/V y el peso especifico relativo de la suspensión en el tiempo t y a la profundida H, esta dado por:

El primer termino de laformula anterior se refiere a la parte solida de la suspensión; segundo al agua contenida en la misma. Lo anterior puede escribirse:

Igualando las anteriores ecuaciones, se obtiene:

Para V= 1,000 cm3, como es usual, la ecuación anterior se transforma:

Denominando:

Y sustituyendo en la anterior, se obtiene:

Cuando se usa agua como fluido en la suspensión y Wb se expresa como...
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