I INSPECCION DE ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO PERTENECIENTE AL RESERVORIO ELEVADO

Universidad Nacional de Ingeniera Facultad de Ingeniera Civil Mecnica de Suelos II

INFORME TCNICOENSAYO DE CONSOLIDACINElaborado el 19 /04 /13 con la supervisin de la doc. Ing. Diana calderonINTEGRANTES:Valdivia Farro Michael 20072111H2009LABORATORIO DE MECNICA DE SUELOS UNI - FIC30/04/2013

INTEGRANTES:QUISPE ESPINOZA, JORGE LUISRONCAL CASTRO, MIGUEL ANGELSALAZAR ACUA, CRISTIANTORRES QUIROZ, CECILIAZAMALLOA PUMAPILLO, HERBERT

ENSAYO DE CONSOLIDACION

RESUMEN

El objetivo principal del informe es el de estimar el asentamiento, para lo cual se cuenta con dos mtodos, en el presente informe se utilizo el mtodo utilizado por Taylor conocido como Raz cuadrada del tiempo y el mtodo utilizado por Casagrande conocido como el mtodo logartmico del tiempoSe mostrara tambin grficamente como es el asentamiento teniendo en cuenta al tiempo y a las cargas que es sometido el suelo.

INDICE

I. INTRODUCCION.

II. ESTADO DEL ARTE.

III. METODO DE SOLUCION.EQUIPO NECESARIOPROCEDIMIENTO

IV. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.DATOS DE L LABORATORIO

V. RESULTADOS Y RECOMENDACIONES.

VI. BIBLIOGRAFIA:VII. ANEXOS.

INTRODUCCION.

El estudio de consolidacin en la mecnica de suelos trata de cuantificar los asentamientos casados por cargas sobre un determinado suelo. Por medio de los razonamientos se logra establecer ciertas relaciones que pueden ser matemticas, fsicas o simplemente conceptuales que nos permiten entender la forma en que se da la consolidacin.La consolidacin de un suelo

ESTADO DEL ARTE.

El ensayo edomtrico de consolidacin.El ensayo edomtrico de consolidacin nace con la intencin de medir los asentamientos producidos por una carga en suelo parcial o totalmente saturado, en este procedimiento se somete a una muestra de suelo a un estado de carga y descarga.La intencin de cargar un suelo es el de reducir los espacios vacios para observar y cuantificar que tanto influyen en la consolidacin, adems de obtener valores para los esfuerzos que las cargas producen a la estructura del suelo (esfuerzo efectivo).

En la fig. se muestra de manera grafica el procedimiento y asi como los resultados esperados.METODO DE SOLUCION.

El estudio de la consolidacin de suelos fue estudiado por Terzaghi, y en su estudio propone hacer un estudio de consolidacin unidimensional con varias suposiciones acerca del comportamiento del suelo, estas son: El suelo est totalmente saturado y es homogneo. Tanto el agua como las partculas de suelo so incomprensibles. Se puede aplicar la ley de Darcy para el flujo de agua. La variacin de volumen es unidimensional en la direccin del esfuerzo aplicado. El coeficiente de permeabilidad en la direccin del cambio unidimensional es constante. La variacin de volumen corresponde al cambio de la relacin de vacios y permanece constante.Terzaghi llego con estas suposiciones a ciertas relaciones que necesitan ser ensayadas para determinar valores con los cuales se pueda cuantificar la consolidacin, siguiendo estas relaciones es que se plantearon dos mtodos de solucin el raz cuadrada del tiempo y el logartmico que nos representan que tanto se consolida con el tiempo.En el laboratorio se usa el edmetro para analizar la consolidacin.

En la fig. se muestra la forma en la que muestra es analizada.Equipo necesario: Un aparato de carga o edmetro de 250 kg. de capacidad, provisto de un lector de carga y un dial lector de deformacin de 0,01 mm. de precisin (figura 4.2.). Un consolidmetro, equipo compuesto por una caja de bronce estanca, un anillo de bronce de 63 mm. de dimetro y 24 mm. de altura con sus bordes cortantes para tallar la muestra, un disco de moldeo para rebajar la muestra en una profundidad de 2 y 4 mm., dos piedras porosas, dos discos de papel filtro y un bloque o pistn de carga. Un juego de masas para alcanzar las presiones de ensayo. Horno de secado con circulacin de aire y temperatura regulable capaz de mantenerse en 110 5 C. Balanza de capacidad superior a 1000 grs. y precisin de 0,01 gr. Herramientas y accesorios. Cuchillo, esptula, recipientes plsticos, escobilla, agua destilada y cronmetro. Procedimiento. Una vez determinado el peso del anillo de bronce (Mr) de una muestra inalterada de suelo, se talla la muestra de ensaye con el anillo, el cual posee sus bordes cortantes que facilitan el proceso. Del suelo sobrante, se toman muestras representativas para determinar: humedad natural, gravedad especfica de los slidos y lmites de consistencia.

Procedimiento:Luego de obtenida la muestra de ensaye, de modo que las piedras porosas calcen dentro del anillo, se deber rebajar la altura de la muestra. Utilizando el disco de moldeo por su lado de 2 mm., se empuja la muestra y al otro extremo, con un cuchillo se corta el suelo sobrante y se coloca un disco de papel filtro. A continuacin, se pasa el disco de moldeo al otro extremo, empujando la muestra con el lado de 4 mm, repitiendo el procedimiento. Por la cara recin cortada, se empuja la muestra con el disco de moldeo por su lado de 2 mm. y se determina la altura inicial (Ho) de la probeta y el peso del anillo ms el suelo (W1). Sobre cada cara de la probeta, se coloca una piedra porosa saturada, las que deben ajustar perfectamente dentro del anillo como se vio en la figura 4.2. Luego se centra el conjunto dentro de la caja de bronce, se coloca el pistn o bloque de carga y se levanta el nivel de agua por encima de la piedra porosa superior. Se ajusta el consolidmetro al aparato de carga y se aplica una carga de inicializacin de 0,05 kgs/cm2 para suelos blandos y de 0,10 kgs/cm2 para suelos firmes. Sin retirar esta carga, se lleva a cero el dial de deformacin. La compresin de la muestra consiste en aplicar el siguiente incremento de presiones o escalones de carga en kgs/cm2: 0,25 - 0,50 - 1,00 - 2,00 - 4,00 y 8,00. En cada una de ellas se registra la lectura del dial de deformacin, en los siguientes tiempos: 0, 6, 15, 30 segundos; 1, 2, 4, 8, 15, 30 minutos y 1, 2, 4, 8, 16, 24 horas. Finalmente, se descarga la muestra ensayada, se retira el consolidmetro y del anillo de bronce, se extrae el total de la muestra, se pesa (W2) y se coloca a horno durante 24 horas para determinar el peso seco (W3).

PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA.

DETALLE DE LA ETAPA DE CARGALos valores sombreados representan anomalas en la grafica, debido a ello se opto por no tomarlos en cuenta.

0.25 (Kg/cm2)0.5 (Kg/cm2)1 (Kg/cm2)

Tiempo(min)deform.(mm)Tiempo(min)deform.(mm)Tiempo(min)deform.(mm)

0000.24600.718

10.13310.67210.932

20.13620.68320.963

40.14640.67640.967

60.15360.69360.997

100.163100.693101.012

150.169150.693151.033

300.182300.693301.059

600.196600.693601.086

1200.2071200.7031201.113

14400.24614400.71814401.161

2 (Kg/cm2)4 (Kg/cm2)8 (Kg/cm2)

Tiempo(min)deform.(mm)Tiempo(min)deform.(mm)Tiempo(min)deform.(mm)

01.16102.07303.322

11.73412.81114.166

21.75422.84324.235

41.80242.91344.335

61.82862.94664.398

101.859103.013104.483

151.839153.038154.565

301.839300.326304.565

601.839600.331604.565

1201.8391200.3361204.565

2401.9182403.1132404.634

4801.9524803.1624804.706

9602.0009603.2029604.766

14402.07314403.32214404.948

DATOS DE L LABORATORIO

ENSAYO DE CONSOLIDACION

ETAPA DE CARGA

CARGA APLICADA(kg/cm2)ASENTAMIENTO(mm)ALTURA FINALRELACIN DE VACIOS(e)

0038.0900.532

0.250.24637.844-0.2460.5221

0.50.71837.372-0.4720.5031

11.16136.929-0.4430.4853

22.07336.017-0.9120.4486

43.32234.768-1.2490.3984

84.94833.142-1.6260.3330

ETAPA DE DESCARGA

CARGA APLICADA(kg/cm2)ASENTAMIENTO(mm)ALTURA FINALRELACIN DE VACIOS(e)

84.94833.142-1.6260.3330

44.79833.2920.150.3390

24.57633.5140.2220.3479

14.30733.7830.2690.3587

0.54.13633.9540.1710.3656

0.254.02234.0680.1140.3702

03.9534.140.0720.3731

Curvas de Consolidacin y sus respectivos coeficientes

Resultados:

RESULTADOS Y RECOMENDACIONES. El problema de la consolidacin ha estado presente en toda obra de Ingeniera Civil, debido a que este fenmeno se puede presentar de manera espontanea, simplemente con un pequeo desfogue del agua presente en nuestro suelo. Por tal m motivo se realiza este ensayo, hecho en condiciones de laboratorio, simulando el comportamiento que presentara el mismo frente a este fenmeno Los resultados obtenidos con esta muestra de suelo, los ndices de Compresin y Expansin, estiman en qu grado va a comprimirse el suelo, y de la misma manera, en qu grado va a tomar su forma inicial. Comparando nuestros resultados, tomando como referencia algunos ndices estimados anteriormente, como los de Terzaghi o Rendon-Herrero; se aproximan en gran cantidad a los obtenidos anteriormente. Para evitar problemas que afecten seriamente a nuestra estructura, en caso que se produzca este fenmeno, se podra mitigar este fenmeno controlando el drenaje del lquido presente en nuestro suelo, de modo nuestro suelo no sufra un asentamiento brusco y dae a nuestra estructura. Los datos que fueron brindados para desarollar nuestro laboratorio, no presentaron el comportamiento que deban presentar, estos datos estn resaltados en la presentacin de los mismos. Estos datos presentan una discontinuidad en la deformacin de la muestra de suelo. Obviamente descartamos tales datos ya que afectaran a nuestros resultados, incluso obteniendo resultados no deseados. Estos resultados sern tomados en cuenta tanto en la obra actual, como en realizar

BIBLIOGRAFIA.

Whitlow, Roy. 1989. Fundamentos de la mecnica de suelos. Bristol, edit. CECSA.Braja, Das . 2001. Fundamentos de la ingeniera Geotcnica.

ANEXOS.

En la siguiente imagen apreciamos un anillo el cual nos servir para tomar la muestra

Equipo de consolidacin Edmetro

Ensamblaje del equipo

Una vuelta de las manijas representa 1mm

Equipo en el laboratorio de Mecnica de Suelos

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