mecanica de suelos

LABORATORIO N° 1
MECÁNICA DE SUELOS 2
(IC 702)
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL”
REF. ASTM D2435
1° SEMESTRE 2013

ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL
1.-

CONSOLIDACIÓN

1.1.- Introducción
Cuando se somete un suelo cohesivo saturado a un incremento de carga, ocurre un traspaso de
esta carga desde el agua a la estructura de suelo en el tiempo. Inicialmente, de acuerdoa la teoría,
ese incremento de carga exterior lo toma integralmente el agua debido a que, por una parte, es
incompresible, 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 esdisipado, 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 dedeformación con reducción en
el índice de vacíos tiene lugar en un período tan corto que es posible considerar el proceso como
instantáneo. En estos casos existe una deformación vertical prácticamente inmediata, pero no se
reconoce como consolidación.
En resumen, el fenómeno de consolidación, se origina debido a que si un suelo parcial o
totalmente saturado se carga, en un comienzo el aguaexistente en los poros absorberá parte de
dicha carga puesto que esta es incompresible, pero con el transcurso del tiempo, escurrirá y el
suelo irá absorbiendo esa carga paulatinamente. Este proceso de transferencia de carga, origina
cambios de volumen en la masa de suelo, iguales al volumen de agua drenada

Fig.1.1 Esquema de consolidación en terreno

En suelo granulares, la reducción delvolumen de vacíos se produce casi instantáneamente
cuando se aplica la 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
1.2.- Proceso en la Consolidación
En general, elasentamiento del suelo causado por cargas se divide en tres amplias categorías:
1.- Asentamiento inmediato, provocado por la deformación elástica del suelo seco y
suelos húmedos y saturados sin ningún cambio en el contenido de agua. Los cálculos de
los asentamientos inmediatos se basan, generalmente, en ecuaciones derivadas de la teoría
de la elasticidad.
2.- Asentamiento por consolidaciónprimaria, es el resultado de un cambio de volumen
en suelos saturados cohesivos debido a la expulsión del agua que ocupa los espacios
vacíos.
3.- Asentamiento por consolidación secundaria, se observa en suelos saturados
cohesivos y es el resultado del ajuste plástico de la estructura del suelo. Éste sigue el
asentamiento por consolidación primaria bajo un esfuerzo efectivo constante.
2.-ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN

2.1
Objetivo
Su finalidad es determinar la velocidad y grado de asentamiento que experimentará una muestra
de suelo arcilloso saturado al someterla a una serie de incrementos de presión o carga.
El procedimiento de prueba de consolidación unidimensional fue primero sugerido por Terzaghi
(1925), la cual se efectúa en un consolidómetro (llamado a veces odómetro). Lafigura 2.1 es un
diagrama esquemático de un consolidómetro. El espécimen de suelo se coloca dentro de un anillo
metálico con dos piedras porosas, una en la parte superior del espécimen y otra en el fondo. Los
especímenes son usualmente de 63,5 mm. de diámetro y 25,4 mm. de espesor. La carga sobre el
espécimen se aplica por medio de un brazo palanca y la compresión se mide por medio de un...