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Rodrigo Garcia Munoz 127403
Practica #1
Consolidacion unidimensional de suelos
Mecanica de suelos 2
Profesor: Victor Jacobo Hernandez
3 de septiembre del 2015
PRACTICA DE CONSOLIDACIÒN UNIDIMENSIONAL EN SUELOS
OBJETIVO:
Determinar el decremento de volumen y la velocidad con que este se produce, en una muestra de suelo, confinado lateralmente y sujeto a una carga axial, para finalmente llegar a la curva de compresibilidad y con esta poder obtener parámetros de cuanto se nos puede asentar el terreno teniendo cierta carga.
INTRODUCCIÒN:
Los suelos, al aplicarles fuerzas exteriores, sufren deformaciones, de acuerdo con una determinada relación esfuerzo-deformación. En un suelo saturado al que se le aplican fuerzas exteriores se le provoca una deformación, pero no es instantánea.
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 proceso de consolidación.
En la consolidación unidimensional el volumen de la masa de suelo disminuye, pero los desplazamientos horizontales de las partículas sólidas son nulos. Si el material depositado llega a subyacer en el lugar donde se construya una estructura y se observa el comportamiento ulterior del suelo, podrá notarse que los estratos se comprimen aún más
Una prueba de consolidación unidimensional estandar se realiza sobre una muestra labrada en forma de cilindro aplastado, es decir; como pequeña altura en comparación al diámetro de la sección recta. La muestra se coloca en el interior de un anillo, generalmente de bronce, que la proporciona un completo confinamiento lateral. El anillo se coloca entre dos piedras porosas, una en cada cara de la muestra.
Por medio del marco de carga se aplican cargas a la muestra repartiéndolas unifórmenle en toda su área con el dispositivo formado por la esfera metálica y la placa colocada sobre la piedra porosa superior. Un micrómetro apoyado en el marco de la carga móvil y ligada a la cazuela fija permite llevar un registro de las deformaciones en el suelo. Las cargas se aplican en incrementos permitiendo que cada incremento obre por un periodo de tiempo suficiente para que la velocidad o deformación se reduzca prácticamente a cero.
En cada incremento de carga se hacen lecturas en el micrómetro para conocer la deformación correspondiente a diferentes tiempos. Los datos de esas lecturas se dibujan en una gráfica que tenga por abscisas los valores de los tiempos transcurridos, en escala logarítmica como ordenada las correspondientes lecturas
del micrómetro en escala natural. Estas curvas se llaman de consolidación y se obtiene una para cada incremento de carga aplicado.
OBJETIVOS • Pedir el asentamiento provocado en una muestra de arcilla • Definir la variación de índice de vacíos respecto del tiempo • Calcular índice de compresibilidad.
MATERIAL Y EQUIPO:
• Muestra Inalterada de suelo • Torno de labrado • Cútter • Consolidómetro compuesto de: anillo, base con piedra porosa, piezómetro
calibrado, placa con puente para apoyar micrómetro, balín, piedra porosa y micrómetro con soporte.
• Banco de consolidación. • Bascula • Agua destilada • Cronometro
PROCEDIMIENTO:
1. Con una muestra cúbica e inalterada, en un extremo colocar el anillo y se llena completamente.
2. Enrasamos las caras del anillo cortando el material sobrante 3. Tomamos una porciòn de la misma muestra para determinar el contenido
de humedad y se introduce en el horno. 4. Pesamos el material contenido en el anillo. Después colocarlo en el
consolidó- metro, con una carga de 0.125kg. 5. Tomamos las lecturas del micrómetro según de indique en el formato de
registro de cargas. Cuando la deformación se haga constante aumentar la carga al doble, esto es , .25, .5, 1 y 2 Kg.
6. Tomamos las lecturas con las diferentes cargas, como en el de carga de 0.125 Kg.
7. Descargamos poco a poco la muestra y tomar registros. 8. Pesamos la muestra ya consolidada. 9. Metimos al horno la muestra ya consolidada por 24 hrs. Tomar las medidas
del anillo (diámetro y espesor).
CONSOLIDACION
Datos iniciales
Datos del anillo Peso 545.50 gr
Peso m + a 737.50 gr Diámetro 6.30 cm Altura 2.54 cm Área 31.17 cm2
Volumen 79.18 cm3
CARGA=.09663 TIEMPO
(MINUTOS) DEFORMACION
0.116666667 0.0003302 0.25 0.00033274 0.5 0.00033274 1 0.00033274 2 0.00033782 4 0.0003556 8 0.00037846 15 0.000381
CARGA=.193 TIEMPO(MINUTOS) DEFORMACION
0.116666667 0.00079248 0.25 0.00079502 0.5 0.00080264 1 0.00081026 2 0.0008255 4 0.0008382 8 0.00084328 15 0.0008509 30 0.0008763 60 0.00087884
CARGA=.386 TIEMPO(MINUTOS) DEFORMACION
0.116666667 0.00136906 0.25 0.0013716 0.5 0.00139446 1 0.0014097 2 0.00143002 4 0.00145034 8 0.0014732 15 0.0014986 30 0.001524 60 0.00152908
CARGA=.773 TIEMPO(MINUTOS) DEFORMACION
0.116666667 0.001905 0.25 0.0019304 0.5 0.0019558 1 0.0019812 2 0.0020066 4 0.00202946 8 0.002032 15 0.00204978 30 0.00207518 60 0.00209804 120 0.00210566
CARGA=1.546 TIEMPO(MINUTOS) DEFORMACION
0.116666667 0.02921 0.25 0.029464 0.5 0.029718 1 0.0299974 2 0.030353 4 0.03048 8 0.030607 15 0.0307594 30 0.0313182 60 0.0313944
CARGA=3.093 TIEMPO(MINUTOS) DEFORMACION
0.117 0.0441706 0.25 0.044196 0.5 0.0442214 1 0.044323 2 0.0448818 4 0.0456946 8 0.045847 15 0.0459994 30 0.046228 60 0.0465074 120 0.0467106 240 0.0467106
Datos de la muestra Altura inicial 25.400 mm Altura final 25.358 mm
Gravedad especifica 2.670 g/cm3 Peso húmedo inicial 192.000 gr Peso húmedo final 207.200 gr
Peso seco 156.000 gr Densidad de la muestra 1.970 g/cm3 Volumen de solidos 58.427 cm3 Altura de solidos 18.743 mm
Relación de vacíos inicial 0.355 % Relación de vacíos final 0.353 %
carga Kg presión Kg/cm2 dr mm deformación
unitaria, dr/Ho H=Ho-‐dr e=(H-‐Hs)/Hs
0.0966 0.06 0.000381 0.000015 25.399619 0.35536921 0.193 0.12 0.00087884 0.0000346 25.39912116 0.355342645 0.386 0.24 0.00152908 0.0000602 25.39847092 0.355307947 0.773 0.5 0.00210566 0.0000829 25.39789434 0.355277179 1.546 1 0.0313944 0.001236 25.3686056 0.35371428 3.093 2 0.0467106 0.001839 25.3532894 0.35289698
CONCLUSION
Gracias a esta práctica se pudo evaluar la reducción del volumen de una muestra inalterada, y así observar la forma en que se comporta este tipo de suelo, así como obtener su contenido de agua antes y después del proceso. De igual forma, se obtuvo la curva de consolidación, y con base en esta se pudo determinar la forma en que se comportó la muestra dependiendo de la carga aplicada. También pudimos observar que, cuando un depósito se somete a un incremento de esfuerzos totales, como resultado de cargas externas aplicadas, se produce un exceso de presión intersticial. Puesto que el agua no resiste al corte, la presión neutra se disipa mediante un flujo de agua al exterior, cuya velocidad de drenaje depende de la permeabilidad del suelo.