Mecanica De Suelos

5.- Consolidación
Definición.- Al observar depósitos de material muy suave situados en el fondo de una masa de agua, por ejemplo un lago, se nota que el suelo reduce su volumen conforme pasa el tiempo y aumentan las cargas por sedimentación sucesiva. A un proceso de disminución de volumen, que tenga lugar en un lapso, provocado por un aumento de las cargas sobre el suelo, se le llama procesode consolidación. Frecuentemente ocurre que durante el proceso de consolidación la posición relativa de las partículas solidas sobre un mismo plano horizontal permanece esencialmente la misma; así, el movimiento de las partículas de suelo puede ocurrir solo en dirección vertical; esta es la consolidación unidireccional o unidimensional.

5.1.- Distribución de presiones efectivas neutras ytotales.
* La presión efectiva se transmite a través de los contactos entre partículas. La magnitud de la presión en estos contactos depende de la relación entre el área total en un corte cualquiera y el área que aquéllos ocupan. Puede haber rotura de bordes, lo que origina una redistribución de las presiones y un asentamiento.

* La presión neutra se transmite a través del agua, requiere, porlo tanto, que haya continuidad de la misma. El suelo debe estar saturado.

* La presión normal total es la carga total aplicada al suelo en una determinada profundidad.

5.2.- Teoría de consolidación (analogía mecánica de Terzaghi).

Considérese un cilindro de área de sección recta  A, provisto de un pistón sin fricción, con pequeña perforación en el. El pistón esta soportado por unresorte unido al fondo del cilindro y éste está totalmente lleno de un fluido incompresible. Si se coloca sobre el pistón una carga P, manteniendo el orificio cerrado, es evidente que el resorte no puede deformarse nada y, así, toda la carga p estará soportada por el fluido.

Considérese ahora un estrato de suelo de extensión infinita según un plano horizontal de un espesor, H, tal que la presióndebida al peso propio del suelo y del agua del mismo pueda considerarse despreciable, en comparación a las presiones producidas por las cargas aplicadas.

5.3.- Prueba de consolidación unidimensional.-
Equipo para la prueba:
1. Consolidometro incluyendo el anillo para la ubicación de la muestra.
2. Un micrómetro de 0.001 cm
 3. Cortadores para labrar la muestra.
4. Cronometro.
5.Capsulas.
6. Horno.
7. Balanzas.
8. Termómetros.
9. Una cierta cantidad de algodón hidrófilo.
10. Piedras porosas.

Preparación de la muestra:
1; Determínese el peso propio del anillo para confinar la muestra y de dos placas de vidrio.
2; Colóquese una masa de arcilla inalterada del tamaño del anillo de consolidación y, girando el anillo, córtese la muestra con un cortador hasta sus dimensionescorrectas.
3; Retírese la porción de la muestra que sobresalga por la cara superior del anillo, hasta lograr una superficie continua a nivel.
4; Colóquese una placa de vidrio, ya pesada, sobre el anillo, inviértase este y repítase la remoción del material en la cara inferior.
5; Anótese muy cuidadosamente y detallada descripción de la muestra.
6; Usando una balanza, pesese el conjunto demuestras, anillo y placas de vidrio.
7; Retírense las placas de vidrio y, en su lugar, céntrense cuidadosamente las  piedras porosas ligeramente humedecidas en sus bases, presionándolas muy suavemente contra la muestra, a fin de lograr que se adhieran.
8; Colóquese un anillo de algodón hidrófilo, húmedo, entorno a la piedra porosa superior, cubriendo la parte superior del espacio entre el anilloy la cazuela.
Procedimiento de la prueba.
1; Retirado el pequeño peso actuante sobre el marco de la carga, colóquese en la ménsula el primer incremento de carga, evitando que el marco cause impacto sobre la muestra y usando pesos apropiados.
2; Obsérvese y anótese lecturas del micrómetro en intervalos de tiempo adecuados, 6 seg, 15 seg, 30 seg, 1, 2, 4,8 hrs, etc.
3; Dibujar la curva de...