Primer Informe de Suelso 2
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CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL MECÁNICA DE SUELOS II
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 1
PRÁCTICA N° 01:
CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL
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CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL MECÁNICA DE SUELOS II
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I. INTRODUCCIÓN
El ensayo de consolidación, también llamado ensayo de compresión
confinada, es de gran importancia, debido a que la consolidación es un problema
natural de los suelos finos, como arcillas y limos, y todas las edificaciones
fundadas sobre este tipo de suelo enfrentarán este fenómeno. Por lo anterior es
de vital importancia conocer la velocidad de asentamiento total y diferencial de
la estructura.
La consolidación es el proceso de asentamiento de los suelos antes
mencionados, cuando están saturados y sujetos a incrementos de carga debido
a la disipación de la presión de poros. Todo lo anterior se refleja en los resultados
obtenidos a partir del ensayo, el cual entrega la curva de esfuerzo deformación,
la presión de preconsolidación y el coeficiente de consolidación.
El ensayo de consolidación es un ensayo bastante complicado debido a
que tiene un complejo procedimiento, en el cual debemos ver cómo va variando
el volumen del suelo al aplicar la carga, con una duración de 2 semanasaproximadamente, aunque en nuestro caso se verá una forma simplificada del
ensayo, ya que por motivos de tiempo y espacio en el laboratorio no se podrá
hacer completo.
II. OBJETIVOS:
OBJETIVO GENERAL
Conocer cuánto y en qué tiempo se deforma el suelo al sersometido a diferentes cargas, en el ensayo de consolidaciónunidimensional.
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OBJETIVOS ESPÉCIFICOS
Interpretar los datos obtenidos a través de formulaciones, ygráficos de manera que nos proporcionen conclusiones sobre
el ensayo realizado. Reconocer y utilizar correctamente los materiales y el equiponecesario para realizar el ensayo de consolidaciónaprendiendo las características de cada uno.
Obtener datos a partir de los ensayos y anotarlos en un formatoadecuado realizado especialmente para el ensayo.
Construir las curvas de consolidación y establecer los puntosde importancia para la determinación de las características decompresibilidad del suelo y rapidez de consolidación.
Determinar el módulo de elasticidad del suelo.
Determinar el coeficiente de permeabilidad Determinar el Cv50
III. MATERIALES:
4.1) REFERENCIAS: ASTM D2435-96
4.2) MATERIAL: Muestra inalterada.
4.3) EQUIPO:
Equipo de consolidación unidimensional.
Figura n°01: Equ ipo d e Con so lidac ión
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Consolidómetro.
Figura n°02: Con so lidómetro
Dial de expansión con divisiones de 0.01mm.
Fig u ra n°03: Dial de Expans ión
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IV. MARCO TEÓRICO:
CONSOL IDACIÓN UNIDIRECCIONAL O UNIDIMENSIONAL
A) DEFINICIÓN:
Es un proceso de disminución de volumen, que tiene un lugar en un lapsode tiempo, provocado por un aumento de cargas sobre el suelo, se llamaProceso De Consolidación.Frecuentemente ocurre que durante el proceso de consolidación laposición relativa de las partículas sólidas sobre un mismo plano horizontalpermaneces especialmente la misma; así, el movimiento de las partículasdel suelo puede ocurrir sólo en dirección vertical; esto es ConsolidaciónUnidireccional O Unidimensional.
Figura n°04: Con so lidómetro
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Figura n°05:
B) CURVA DE CONSOLIDACIÓN:
El asentamiento total o consolidación ocurre cuando el agua recupera susituación de hidrostática y la carga ha sido totalmente transferida a laspartículas sólidas.
Toda la deformación producto de esa transferencia (disminución de faselíquida) se denomina Consolidación Primaria.
Si la carga se mantiene los sólidos del suelo se deforman por efectos defatiga, rotura de granos o reacomodo de partículas que provoca unadeformación adicional llamada Consolidación Secundaria.
Los efectos de consolidación secundaria son en la actualidad pocoestudiada, razón por la cual no son considerados en práctica, enconsecuencia es necesario distinguir:
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Figu ra n°06: cur va de co ns oli dac ión
b.1) 0% DE CONSOLIDACIÓN PRIMARIA:
Ubicar un punto al inicio de la curva (A). Ubicar un segundo punto con t = tA/4 (este es el punto B). Ubicar un punto arriba del punto B una distancia = AB en el eje de
ordenadas; y ese es el 0%. Hacer tres tanteos y calcular el promedio.
b.2) 100% DE CONSOLIDACIÓN SECUNDARIA:
Trazar una recta por el punto de inflexión tangente a la curva. Proyectar el tramo recto lineal. Y por último ubicar el 100% de consolidación que es la intersección
de las rectas.
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b.3) T50: tiempo en que la muestra alcanza el 50% de consolidación
C) COEFICIENTE DE CONSOLIDACION:
Se define como coeficiente de variación volumétrica y físicamenteexpresa la compresibilidad del suelo, relacionándola con su volumeninicial.
= ∗ D) CURVA DE COMPRESIBILIDAD:
De las gráficas tiempo-deformación para varias cargas se calcula elcambio de la relación de vacios se calcula el cambio de la relación devacíos (e).Con las Presiones Efectivas (σ=σ `) y las correspondientes relaciónde vacíos (e) se dibuja la Curva De Compresibilidad
Figu ra n°07: coefic ient e de compr esib il id ad
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El coeficiente de compresibilidad representa, en módulo, lapendiente de la curva de compresibilidad, en escala natural, enel punto de que se trate. El valor depende de la presión actuantesobre el suelo y no es una constante del mismo.
Físicamente, el coeficiente de compresibilidad mide la razón devariación de la relación de vacíos con la presión; un altocaracteriza a un suelo muy compresible, mientras uno bajo es propiode un suelo no susceptible de grandes cambios de volumen.
E) CARGA DE PRECONSOLIDACIÓN
Es la presión máxima que algún momento soportó la muestraensayada y su ubicación es muy próxima al tramo recto (tramo virgen)de la curva de compresibilidad. Se obtiene:
Una recta tangente por el punto de máxima curvatura (T) Recta horizontal por el punto de tangencia (H) Bisecamos el ángulo formado B Proyectamos el tramo recto y ubicamos el punto de
intersección con B que viene a ser el Pc.
F) COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD:
G) COEFICIENTE DE ELASTICIDAD:
= ∗ ∗ 1 +
= (2 − 1) ∗ ∆2 − ∆1
= − ∗ 2 − 1
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H) ASENTAMIENTO DEL ESTRATO EN ESTUDIO:
I) CURVA DE VARIACION DEL COEFICIENTE DE CONSOLIDACIONMEDIA
El coeficiente de consolidación es aplicado tanto para el estrato realcomo para el ensayo de laboratorio. En el ensayo se utiliza la alturaefectiva de la muestra en el 50% de consolidación y el factor tiempo tcomo (1/5). T50 se obtiene gráficamente de la curva de consolidación
y por lo tanto el valor CV50.
La gráfica se construye con los valores Cv50 obtenidos y lasvariaciones de carga a escala natural.
J) GRADO DE CONSOLIDACION
Se define grado de consolidación de un suelo a una profundidad (Z)y en un tiempo (t) a la relación entre la consolidación que haya tenidoen ese lugar y la consolidación total que ha de producirse bajo elincremento de carga impuesto.El grado de consolidación es función del llamado factor tiempo (T) quees una cantidad adimensional resultante de la ecuación diferencial deconsolidación definida como:
∆ = 1 + ∗ ∗ [ + ∆ ]
= 15
= (1 + ) ∗ ∗
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V. PROCEDIMIENTO:
Obtener una muestra inalterada con el anillo metálico de consolidación
(puede ser con el diámetro de 4cm y h=2cm, o con el diámetro de 8cm yh= 2cm) y determinar la densidad natural.
Ensamblar el anillo con la muestra en el Consolidómetro, el cual estáequipado con una piedra porosa en la parte inferior.
Colocar otra piedra porosa sobre el anillo con la muestra. Colocar la placa de distribución de carga sobre la piedra porosa. Colocar el consolidó metro en el equipo de consolidación. Colocar en ceros la escala de presiones. Girar el tornillo de carga hasta que haya contacto con la placa de
distribución de carga. Colocar el dial en el porta reloj de tal manera que haya contacto con el
tornillo de carga y estableces en ceros. Aplicar el primer incremento de presión (0.25 kg/cm²).
La presión aplicada se mantiene constante y se registran las lecturas deasentamiento de acuerdo a los siguientes tiempos en minutos 0.1´, 0.25´,0.50´, 1´, 2´, 4´, 8´, 15´, 30´, 1hora, 2h, 4h, 8h, 16h, 24h. Generalmentelas lecturas se registran hasta 24 horas o hasta que no se observe cambiode volumen significativo.
Aplicar las siguientes presiones: 1 kg/cm², 2 kg/cm², 4 kg/cm², 8 kg/cm²,
etc. (las presiones duplican el valor de la presión anterior) y seguir elmismo procedimiento del paso anterior. Al terminar el ensayo determinar el peso de la muestra húmeda y el peso
de la muestra seca. Dibujar las curvas de consolidación con los datos obtenidos en escala
semilogarítmica. Los datos de tiempo transcurrido se dibujarán en laabscisa en escala logarítmica y los datos de asentamiento se dibujaránen la ordenada en escala natural.
Se determina el 0%, 100% y 50% de consolidación primaria y luego suscorrespondientes asentamientos en cada curva.
Determinar los coeficientes de consolidación, de comprensibilidad, depermeabilidad y el módulo de elasticidad.
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COEFICIENTE DE CONSOL IDACIÓN:
Cv = T ∗ H
t
Donde:
T = Factor de tiempo para el 50% de grado de consolidaciónprimaria.H = Trayectoria física real que el agua tiene que correr para salirde la muestra.t = Tiempo correspondiente al 50% de consolidación primaria.
H = h cuando la muestra es drenada por una sola cara.
H = h/2 cuando la muestra es drenada por ambas caras.h = H − ∆H h = Altura de la muestra en el 50% de consolidación primariaH = Altura inicial de la muestraΔH = Asentamiento de la muestra en el 50% deconsolidación primaria.
COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD :
Donde:e = Relación de vacíos después de aplicar la presión P2.e = Relación de vacíos después de aplicar la presión P1.e = Hv
Hs
Donde:
e = Relación de vacíos.Hv = Altura de vacíos.Hs = Altura de sólidos.Hs = Ho − Hw − ∆Hn H = Altura inicial de la muestraHw = Altura del agua
av = − e ∗ ep2 − p1
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ΔHn = Asentamiento total de la muestra
Hw = VwA anil
Donde:Vw = Volumen del aguaAanil = Área anillo de consolidaciónCOEFICIENTE DE PERMEABILIDAD:
K = av ∗ Cv ∗ γw
1 + e
Donde: γw = Peso Específico del aguaCOEFICIENTE DE ELASTICIDAD:
E = (P2 − P1) ∗ Ho∆H2 − ∆H1 Donde:
∆H2 = Asentamiento de la muestra cuando se aplica la presión
P2.∆H1 = Asentamiento de la muestra cuando se aplica lapresión P1.
Dibujar la curva de compresibilidad en escala semilogarítmica, para lo cuallos datos de las presiones aplicadas se dibujarán en el eje de abscisas enescala logarítmica y los datos correspondientes a la relación de vacíos sedibujará en el eje de ordenadas en escala natural.
Dibujar la curva de coeficientes de consolidación versus presiones enescala natural. En el eje de abscisas se dibuja los datos de presiones yen el eje de ordenadas se dibuja los datos de coeficientes deconsolidación.
Determinar el asentamiento del estrato en estudio.
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ASENTAMIENTO DEL ESTRATO EN ESTUDIO:
∆H = H1 + ei ∗ Cc ∗ log [P + ∆PP ] Donde:
∆ = Asentamiento probable. = espesor de estrato.
= Relación de vacíos inicial.
= Índice de compresibilidad. = 0.009*(LL-10)LL = Límite líquido = Presión de apoyo∆ = Incremento de presión
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VI. ANÁLISIS E INTERPRETACIÓN DE DATOS:
DATOS INICIALES:
PROYECTO: ENSAYO: Consolidación UnidimensionalUBICACI N: UNC OPERADOR: El grupoCALICATA: E1 FECHA: / 10/2014POZO N° 1 SUELO: Arcilloso
MUESTRA DE ENSAYO (INICIO): CONTENIDO DE HUMEDAD (INICIO)
DIAM.(mm): 50.8 Tara N° 1 2 3
ALT. (mm) 19.05 Wtara (gr) 29.7 28 26.7
AREA (cm²): 20.27 Wt+Mh (gr): 45.4 44.8 46
Vm (cm³): 38.61435 Wt+Ms (gr): 42.2 41.2 42.1
Wanillo (gr): 58 Ww (gr): 3.2 3.6 3.9
Wa+Mh (gr): 136 Ws (gr): 12.5 13.2 15.4
Wmh (gr): 78 w(%): 26% 27% 25%
m (gr/cm³): 2.02 w(%) PROMEDIO: 26%
s (gr/cm³): 2.65 Factor de ampliación del sistema de carga:
MUESTRA DE ENSAYO(FINAL):
A (cm): 3
Wa+Mh (gr): 140 B (cm): 27Wa+Ms (gr): 136 Factor: 10
Wmh (gr): 82
Wms (gr): 78 Dial del Lectura (mm): 0.01 x división
w(%): 5% Lectura inicial: 2000 divisiones
Cálculo del peso específico de sólidos:Fue dato dado por el docente
s (gr/cm³) = 2.65
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DATOS Y CÁLCULOS: ENSAYO DE CARGA:
Carga (kg): 1 P (kg/cm²) 0.49 Carga (kg): 2 P(kg/cm²)
0
TIEMPO
(S/M/Hs)
DIA/
HORA
LECTURA
(divis)
DEFORM
(cm)
TIEMPO
(S/M/Hs)
DIA/
HORA
LECTURA
(divis)
DEFOR
(cm)0 Seg 2000 0 Seg 2037.7 0.03
15 Seg 2001 0.001 15 Seg 2035 0.0
30 Seg 2000.9 0.0009 30 Seg 2024.9 0.03
1 Min 2000.8 0.0008 1 Min 2024.8 0.03
2 Min 2000.2 0.0002 2 Min 2034.8 0.03
4 Min 2000.1 1E-04 4 Min 2034.5 0.03
8 Min 2001 0.001 8 Min 2034.3 0.03
15 Min 2002.1 0.0021 15 Min 2034.2 0.03
30 Min 2004.3 0.0043 30 Min 2034.1 0.03
1 Hs 2009.1 0.0091 1 Hs 2034 0.02 Hs 2016.9 0.0169 2 Hs 2033.8 0.03
4 Hs 2020.4 0.0204 4 Hs 2033.8 0.03
8 Hs 2037.6 0.0376 8 Hs 2033.8 0.03
24 Hs 2037.7 0.0377 24 Hs 2033.8 0.03
Carga (kg): 4 P (kg/cm²) 1.97 Carga (kg): 8 P(kg/cm²)
3
TIEMPO(S/M/Hs)
DIA/HORA
LECTURA(divis)
DEFORM(cm)
TIEMPO(S/M/Hs)
DIA/HORA
LECTURA(divis)
DEFOR(cm)
0 Seg 2033.8 0.0338 0 Seg 1993 0.015 Seg 2022.5 0.0225 15 Seg 1967 0.0
30 Seg 2021 0.021 30 Seg 1964.9 0.03
1 Min 2019.9 0.0199 1 Min 1962.6 0.03
2 Min 2018.5 0.0185 2 Min 1960.3 0.03
4 Min 2017.1 0.0171 4 Min 1950.1 0.04
8 Min 2014.6 0.0146 8 Min 1955.4 0.04
15 Min 2012.9 0.0129 15 Min 1953.1 0.04
30 Min 2012.1 0.0121 30 Min 1050.3 0.94
1 Hs 2004 0.004 1 Hs 1944.2 0.05
2 Hs 2002.8 0.0028 2 Hs 1928.5 0.074 Hs 2001.5 0.0015 4 Hs 1927.6 0.07
8 Hs 1993 0.007 8 Hs 1927 0.0
24 Hs 1993 0.007 24 Hs 1927 0.0
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CURVA TEÓRICA DE CONSOLIDACIÓN:
Imagen 1: Curva teórica de consolidación
CÁLCULO DE 0 % Y DEL 100% DE CONSOLIDACIÓN:
0.1 1 10 100 1000
D E F
O R M A C I O N ( c m )
TIEMPO ESCALA LOGARITMICA
0.1 1 10 100 1000
D E F O R M
A C I O N ( c m )
TIEMPO ESCALA LOGARITMICA
Imagen 2: Muestra la obtención de O% y 100% de consolidación
A
A
0.041
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Cálculo del 0% de consolidación:De la gráfica obtenemos el promedio:
% = 0.001 +0.0022 +0.00343 = 0.0022 Cálculo del 100% de consolidación: De la gráfica podemos observar:100% = 0.041
Cálculo del t50
Cálculo de deformación para t50:
= 0.0022 + 0.041
2 = 0.0216
De la gráfica podemos observar que el 50% de consolidaciónse presenta para t = 8.7 minutos
Imagen 3: Muestra la obtención de T50
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Cálculo de la altura final de la muestra: ℎ = ℎ − ∆ℎ ℎ = 1.905 − (0.041 − 0.0022) = 1.866 Cálculo del : = () : = = ó = = 50% ó
= 15 () Calculo de :
= ℎ + ℎ4 = 1.905 + 1.86624 = 0.9428 Reemplazando datos: = 15 (0.9428 )8.7 = 0.0213
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PARA 2 KG:
Carga (kg): 2 P(kg/cm²)
0.99
TIEMPO
(S/M/Hs)
DIA/
HORA
LECTURA
(divis)
DEFORM
(cm)0 Seg 2037.7 0.0377
15 Seg 2035 0.035
30 Seg 2024.9 0.0349
1 Min 2024.8 0.0348
2 Min 2034.8 0.0348
4 Min 2034.5 0.0345
8 Min 2034.3 0.0343
15 Min 2034.2 0.0342
30 Min 2034.1 0.0341
1 Hs 2034 0.0342 Hs 2033.8 0.0338
4 Hs 2033.8 0.0338
8 Hs 2033.8 0.0338
24 Hs 2033.8 0.0338
CURVA TEÓRICA DE CONSOLIDACIÓN:
Imagen 3: Curva teórica de consolidación
0.1 1 10 100 1000PRESION (kg/cm²) :0 Tiempo (min)
D e f o r
a c i ó n
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CÁLCCULO DE 0 % Y DEL 100% DE CONSOLIDACIÓN:
Cálculo del 0% de consolidación:Del 100% para la anterior carga obtenemos:
% = 0.041
Cálculo del 100% de consolidación: De la gráfica podemos observar:100% = 0.0339
Cálculo del t50
Cálculo de deformación para t50:
= 0.041 + 0.03392 = 0.0345
0.1 1 10 100 1000PRESION (kg/cm²) : Tiempo (min)
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Imagen 4: Muestra la obtención de O% y 100% de consolidación
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Imagen 5: Muestra la obtención de T50
De la gráfica podemos observar que el 50% de consolidación se presentapara t = 4.5 minutos
Cálculo de la altura final de la muestra:
ℎ = ℎ − ∆ℎ ℎ = 1.905 − (0.0339 − 0.041) = 1.8733 Cálculo del :
= () : = = ó
= = 50% ó = 15 ()
0.1 1 10 100 1000PRESION (kg/cm²) :0 Tiempo (min)
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Calculo de : = ℎ + ℎ4 = 0.9445 Reemplazando datos:
= 0.0414 DATOS Y CÁLCULOS PARA 4 KG:
Carga (kg): 4 P(kg/cm²)
1.97
TIEMPO(S/M/Hs)
DIA/HORA
LECTURA(divis)
DEFORM(cm)
0 Seg 2033.8 0.0338
15 Seg 2022.5 0.0225
30 Seg 2021 0.0211 Min 2019.9 0.0199
2 Min 2018.5 0.0185
4 Min 2017.1 0.0171
8 Min 2014.6 0.0146
15 Min 2012.9 0.0129
30 Min 2012.1 0.0121
1 Hs 2004 0.004
2 Hs 2002.8 0.0028
4 Hs 2001.5 0.0015
8 Hs 1993 0.007
24 Hs 1993 0.007
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CURVA TEÓRICA DE CONSOLIDACIÓN: Imagen 3: Curva teórica de consolidación
CÁLCULO DE 0 % Y DEL 100% DE CONSOLIDACIÓN:
0.1 1 10 100 1000PRESION (kg/cm²) :0 Tiempo (min)
e f o r
a c i
ó n
( c
)
0.1 1 10 100 1000PRESION (kg/cm²) :0 Tiempo (min)
e f o r
a c i
ó n
( c
)
Imagen: Muestra la obtención de O% y 100% de consolidación
-
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Cálculo del 0% de consolidación:Del 100% para la anterior carga obtenemos:
0% = 0.0339 Cálculo del 100% de consolidación:
De la gráfica podemos observar:100% = 0.019 Cálculo del t50
Cálculo de deformación para t50:
t = 0.0339 + 0.0192 = 0.02645
De la gráfica podemos observar que el 50% de consolidaciónse presenta para t = 9.8 minutos
0.1 1 10 100 1000PRESION (kg/cm²) :0 Tiempo (min)
e f o r
a c i ó n
( c
)
Imagen 4: Muestra la obtención de T50
-
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CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL MECÁNICA DE SUELOS II
UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA 26
Cálculo de la altura final de la muestra: ℎ = ℎ − ∆ℎ ℎ = 1.8442
Cálculo del : = () : = = ó
=
= 50% ó = 15 ()
Calculo de : = ℎ + ℎ4 = 0.9373
= 1.258
Reemplazando datos: = 0.0188
-
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CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL MECÁNICA DE SUELOS II
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PARA 8 KG:
Carga (kg): 8 P(kg/cm²)
3.95
TIEMPO
(S/M/Hs)
DIA/
HORA
LECTURA
(divis)
DEFORM
(cm)0 Seg 1993 0.007
15 Seg 1967 0.033
30 Seg 1964.9 0.0351
1 Min 1962.6 0.0374
2 Min 1960.3 0.0397
4 Min 1950.1 0.0499
8 Min 1955.4 0.0446
15 Min 1953.1 0.0469
30 Min 1050.3 0.9497
1 Hs 1944.2 0.05582 Hs 1928.5 0.0715
4 Hs 1927.6 0.0724
8 Hs 1927 0.073
24 Hs 1927 0.073
CURVA TEÓRICA DE CONSOLIDACIÓN:
Imagen 9: Curva teórica de consolidación
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.1
0.1 1 10 100 1000PRESION (kg/cm²) :2.53 Tiempo (min)
e f o r
a c i ó n ( c
)
-
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CÁLCCULO DE 0 % Y DEL 100% DE CONSOLIDACIÓN:
Cálculo del 0% de consolidación:Del 100% para la anterior carga obtenemos:
% = 0.019
Cálculo del 100% de consolidación: De la gráfica podemos observar:100% = 0.062
Cálculo del t50
Cálculo de deformación para t50:
= 0.019 + 0.0622 = 0.0405
0.1 1 10 100 1000PRESION (kg/cm²) :2.53 Tiempo (min)
e f o r
a c i ó n ( c
)
Imagen 10: Muestra la obtención de O% y 100% de consolidación
-
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Imagen 11: Muestra la obtención de T50
De la gráfica podemos observar que el 50% de consolidación se presentapara t = 35 minutos
Cálculo de la altura final de la muestra:
ℎ = ℎ − ∆ℎ ℎ = 1.8012 Cálculo del :
= () : =
= ó = = 50% ó = 15 ()
0.1 1 10 100 1000PRESION (kg/cm²) :2.53 Tiempo (min)
D e f o r
a c i ó n ( c
)
-
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Calculo de : = ℎ + ℎ4
= 0.9655
Reemplazando datos: = 0.0041 CURVA DE COMPRESIBILIDAD
DATOS:PRESION(kg/cm²)
DEF (mm)0%
DEF (mm)100%
ASENTAM(cm)
Hf(cm)
Hef.(cm)
t50 (min)
Cv(cm²/kg
0.49 0.0022 0.041 0.0388 1.8662 0.285 0.9428 8.7 0.0213
0.99 0.041 0.0339 0.0071 1.8591 0.28 0.941025 4.5 0.0412
1.97 0.0339 0.019 0.0149 1.8442 0.27 0.9373 9.8 0.0188
3.95 0.019 0.062 0.043 1.8012 0.24 0.92655 45 0.0041
DETERMINACIÓN DEL PUNTO DE PRECONSOLIDACIÓN:
0.22
0.23
0.24
0.25
0.26
0.27
0.28
0.29
0.1 1 10
CURVA DE COMPRESIBILIDAD
PRESION k cm²
E L
I
E
I S
= × -1
-
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Del gráfico podemos observar que el esfuerzo de pre consolidación es:1.53kg/cm2
DETERMINACIÓN DEL COEFICIENTE DE COMPRESIBILIDAD:
A = ∆E
LOG PP
A = 0.27 − 0.24LOG 1.973.95 A = −0.0992 CURVA DE VARIACIÓN DEL COEFICIENTE DECONSOLIDACIÓN MEDIA
ΔP Hf(cm) t50(min) cv50
0.032 1.8662 8.7 0.041
0.064 1.8591 4.5 0.0780.126 1.8442 9.8 0.027
0.253 45 0.088
0.22
0.23
0.24
0.25
0.26
0.27
0.28
0.29
0.1 1 10
CURVA DE COMPRESIBILIDAD
PRESION k cm²
E L
I
E
I S
DEBERIA
SER 0.001
1.53
-
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0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
VARIACION DEL COEFICIENTE DE CONSOLIDACIÓN MEDIO
PRESION k cm²
C v ( c
² / k g )
0
0.005
0.01
0.015
0.02
0.025
0.03
0.035
0.04
0.045
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5
VARIACION DEL COEFICIENTE DE CONSOLIDACIÓN MEDIO
PRESION k cm²
v ( c
² / k g )
-
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Tomamos dos presiones:P1= 1.7P2= 2.2Luego interceptamos a la gráfica y con eso hallamos los valores de loscoeficientes de variación media de cada presión respectivamente. Luego
vemos la distancia que existente entre estas dos abscisas, localizamos elmedio y proyectamos hacia el eje de los CV50, y así obtenemos el Cv50.Cv50=0.021
PARÁMETROS:1. Calculo de Coeficiente de permeabilidad:
= ∗ ∗ ∗ (1 + ) Reemplazando datos:
= 0.2 ∗ 0.021 ∗ 1 ∗ 1.258
(1+0.414)4.1
= 0.2 ∗ 0.086 ∗ 1 ∗ 1.258(1+0.414)4.1 = 0.0043
2. E promedio:Calculo de E1
= 2 − 1∆ ∆0
= 2 − 1∆ ∆0
= | 0.64 −0.320.0071.866 − 0.00861.902 | = 516.028 Calculo de E2
= 3 − 2∆ ∆0
-
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= | 1.26 −0.640.0171.8591 − 0.0071.8442| = 156.186 Calculo de E3
= 4 − 3∆ ∆0
= | 2.54 −1.260.0481.832 − 0.0171.8012| = 103.134 Calculo de E promedio:
= 516.028 + 156.186 + 103.1343 = 258.45 VII. CONCLUSIONES:
Se logró determinar cuánto y en qué tiempo se logra deformarel suelo en estudio
Se logró reconocer y utilizar correctamente los materiales y elequipo necesario para realizar el ensayo de consolidaciónaprendiendo las características de cada uno.
Se logró determinar datos a partir de los ensayos en un formatoadecuado realizado especialmente para realizar lo cálculosrespectivos para el ensayo de consolidación
Se realizó las curvas de consolidación y compresibilidadestableciendo los puntos de importancia como t50, Cv50 parala determinación de las características de compresibilidad delsuelo y rapidez de consolidación.
El módulo de elasticidad es 258.45 kg/cm2 El coeficiente de permeabilidad es 0.0043 El Cv50 es 0.021
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VIII. BIOGRAFÍA:
Mecánica de Suelos – Juáres Badilla
www.wikipedia.org/consolidacióndesuelos.com
IX. ANEXOS:
Montando el equipo
-
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Consolidómetro utilizado
Midiendo los brazos de palanca para encontrar el factor de
ampliación