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PRIMERA PRACTICA DE LABORATORIOPRIMERA PRACTICA DE LABORATORIOMecánica de Suelos II
Ing. Oscar Donayre Córdova
UNIVERSIDAD RICARDO PALMALABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS Y ASFALTO
Consolidación Unidimensional de los Suelos
Proceso de disminución de volumen por reducción de la relación de vacíos del suelo, diferido en el tiempo, provocado por un incremento de las tensiones
efectivas verticales
• La consolidación unidimensional no será más que unLa consolidación unidimensional no será más que un asentamiento diferido en el tiempo que se presentará en arcillas saturadas o casi saturadas
• Ejemplos de consolidación:
– Torre de Pisa
– Ciudad de México
– Perú: Asentamiento excesivo de tanques de petróleo.
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Estudio de la Consolidación Unidimensional
• Se hace a través del Ensayo de Consolidación o Edométrico(Norma NTP 339.154; Norma ASTM D 2435)
Pistón de carga Dialq
Extensómetro
qPiedra porosa
Recipiente anularAnillo rígido
Muestra
Piedra porosa
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Equipo Ensayo de Consolidación
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Metodología del Ensayo de Consolidacióng y
• Se mantiene muestra saturada• Se mantiene muestra saturada
• Se aplica una carga (q)
• Se mide la deformación vertical a lo largo del tiempo• Se mide la deformación vertical a lo largo del tiempo
• Cuando velocidad de consolidación ≈ 0: Final del proceso
S d t i d f ió it i ( ) l ió d í• Se determina deformación unitaria (ε) o relación de vacíos (e) en función del tiempo (t) Curva de Consolidación
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e Curva de Consolidación
Consolidación Primaria
log (t)log (t)Consolidación
Inicial Consolidación Secundaria
• No es lineal con el tiempo La velocidad de la consolidación es variable con el tiempo
Secundaria
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es variable con el tiempo
C t í ti d l C d C lid ióCaracterísticas de la Curva de Consolidación
• Consolidación Inicial: Reducción de vacíos por eliminación del• Consolidación Inicial: Reducción de vacíos por eliminación del aire
• Consolidación Primaria: Reducción de vacíos por eliminación de• Consolidación Primaria: Reducción de vacíos por eliminación de agua
• Consolidación Secundaria: Reacomodamiento de las partículasConsolidación Secundaria: Reacomodamiento de las partículas sólidas
• La velocidad de la consolidación del suelo se caracteriza por medio del Coeficiente de Consolidación (Cv)
• Cv no es constante durante la consolidación y dependerá de la sobrecarga aplicada y de la permeabilidad del suelo
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Características de la Curva de Compresibilidad
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í d l d b l d dCaracterísticas de la Curva de Compresibilidad
• Tramo de curvatura creciente: Se presenta cuando σ’ paplicada < σ’ históricamente sufridas Tramo de Recarga
• Tramo recto: Se presenta cuando σ’ aplicada > σ’ históricamente sufridas Tramo Virgen• Tramo de descarga: Lineal porque recuperación es elástica
• “Pendiente” de Tramo de Recarga ≈ Pendiente de Tramo de descarga
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• Coeficiente de Compresibilidad (av): Pendiente de la recta tangente a la Curva de Compresibilidadg p
o'vdea −= 'v
ea Δ−=o
• Pendiente del Tramo virgen: Índice de Compresión (Cc)
vdσ
vσΔ
Pendiente del Tramo virgen: Índice de Compresión (Cc)
• Pendiente del Tramo descarga: Índice de Expansión (Cs)
−= finalinicial eeC ⎞⎛
−= inicialfinal
s
eeC
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛
σ
σ=
'inicial
'final
clog
C
⎟⎟⎠
⎞⎜⎜⎝
⎛'
'
logfinal
inicial
s
σσ
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⎠⎝σinicial
DefinicionesDefiniciones
• Suelo Normalmente Consolidado: Aquél que nunca estuvo• Suelo Normalmente Consolidado: Aquél que nunca estuvo sometida a tensiones efectivas mayores que las existentes en el terreno
• Suelo Preconsolidado: Aquél que alguna vez ha sufridoSuelo Preconsolidado: Aquél que alguna vez ha sufrido tensiones efectivas mayores que las existentes en el terreno
• Carga de Preconsolidación (σ’p):Máxima tensión a la que ha estado sometido el suelo en su historia
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Estimación de la Tensión de Preconsolidación
• Método de Casagrande
• Si σ’ ≤ σ’ : suelo• Si σ p ≤ σ o: suelo normalmente consolidado
• Si σ’p > σ’o: suelo preconsolidado
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