Ingenieria Civil

Ensayo de consolidación unidimensional de los suelos

Objetivo:

Este ensayo describe el procedimiento para determinar el grado de asentamiento que experimenta una muestra de suelo al someterla a una serie de incrementos de presión o carga.

Equipo:
Aparato de carga.
Piedras porosas.
Caja de consolidación.
Anillo cortante cilíndrico.
Extensómetro.
Balanza.
Horno.
Otros equipos:cronometro, agua destilada, cuchillos, calibrador, sierra de alambre.

Muestra del ensayo:
Para este ensayo generalmente se utilizan muestras inalteradas (ASTM D 3550) obtenidas de bloques inalterados grandes fabricados y sellados con parafina en el campo.

El almacenamiento de muestras selladas deberá ser tal que no pierdan humedad y que no haya evidencia de secamiento parcial ni de contracciónde los extremos de la muestra. El tiempo de almacenamiento deberá reducirse al mínimo.

Preparación de la muestra:

Retire la capa de parafina de las paredes del bloque inalterado.
Inserte el anillo cortante en el bloque inalterado y recorte la muestra utilizando un cuchillo o sierra de alambre.

Enrase las caras superior e inferior de la muestra con un cuchillo y lléne los vacíos con elmaterial recortado.

Extraiga la muestra del anillo cortante y determine la altura inicial (Ho) y el diámetro (D) de la muestra tomando el promedio de por lo menos tres medidas.

Calcule el volumen inicial (Vo) de la muestra, en función del diámetro y de la altura inicial de la muestra.

Pese el anillo de consolidación y registre su masa (Manillo),con una precisión de 0.01g.

Inserte lamuestra en el anillo de consolidación y determine la masa inicial de la muestra (MTo) pesando el conjunto anillo más muestra y restando la masa del anillo.

Obtenga dos o tres determinaciones del contenido de humedad inicial, utilizando el material recortado de la muestra, de acuerdo con la norma ASTMD 2216.

Procedimiento:

Humedezca las piedras porosas y el papel filtro si el suelo estáparcialmente saturado o manténgalas secas si el suelo es expansivo.

Ensamble la caja de consolidación colocando la muestra entre papel filtro y las piedras porosas.

Coloque la caja de consolidación en el dispositivo de carga poniendo sobre la muestra el disco móvil de acero para uniformizar la carga.

Coloque el deformímetro en el aparato de carga con su dispositivo para sujetarse.

Apliqueuna carga de asentamiento de 5kPa (100lb/ft2) para suelos firmes y de 2 ó 3kPa (alrededorde50lb/ft2) para suelos blandos, (para producir estas presiones se deben aplicar cargas de 160 y 80 g respectivamente).

Aplicada la carga de asentamiento llene con agua la caja de consolidación y deje que la muestra se sature.

Coloque cargas sobre el consolidómetro para obtener presiones sobre el suelo deaproximadamente 30. 40, 61.80, 123.60, 248.20, 495.40, 991.80 etc.kPa, (para producir estas presiones se deben aplicar cargas de 1, 2, 4, 8, 16, 32Kg respectivamente). Antes de aplicar un incremento de presion, registre la altura de la muestra.

La duración de cada incremento de carga debe ser de 24horas. Inmediatamente aplicado cada incremento de carga, ponga en marcha el cronómetro y regístrelas lecturas de deformación de la muestra a intervalos de 0.1, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 15 y 30minutos y 1, 2, 4, 8, y 24 horas.

Una vez tomada la última lectura con el último incremento de carga, descargue el suelo mediante reducciones de carga.

Para disminuir la expansión durante la descarga, deberá descargarse la muestra hasta la carga establecida de5kPa (100lb/ft2) para suelos firmes y de2 ó 3kPa (alrededor de 50lb/ft2) para suelos blandos. Una vez que se ha concluido el ensayo, quite la carga final y desarme rápidamente la caja de consolidación.

Pese la masa de la muestra extraída de la caja de consolidación (MTf) pesando el conjunto anillo más muestra y restando la masa del anillo,con una precisión de 0.01g.
Seque la muestra en el horno hasta una masa constante a una...