MARINA DE GUERRA DEL PERU

UNIVERSIDAD RICARDO PALMAFACULTAD DE INGENIERAESCUELA DE INGENIERA CIVIL

Curso

: Mecnica de Suelos II

Profesor

: Oscar Donayre Crdova

Informe N:01

Nombre de informe: Consolidacin Unidimensional de Suelos

Nombre

: Salcedo Hostia, Betsy

Cdigo

:201212439

Grupo

:02 Subgrupo:01

Fecha

:01/09/14

2014 2

OBJETIVOS

Determinar experimentalmente los parmetros de deformacin que ocurre en un suelo fino saturado, cuando es sometido a compresin bajo condiciones drenales: ndice de compresin (Cc) ndice de expansin (Cs) Esfuerzo de preconsolidacin (p) Coeficiente de consolidacin (Cp)FUNDAMENTO TERICOSe denominaconsolidacin de un sueloa un proceso de reduccin de volumen delossuelosfinoscohesivos(arcillasylimosplsticos) provocado por la actuacin de cargas sobre su masa y que ocurre en el transcurso de un tiempo generalmente largo. Producenasientos, es decir, hundimientos verticales, en lasconstrucciones que pueden llegar a romper si se producen con gran amplitud.

Dependiendo del material la consolidacin puede variar entre un proceso en segundos (como la arena) o un proceso que dure dcadas como la arcilla debido a la diferencia deconductividad hidrulica. A partir de la diferencia en el tiempo de la consolidacin, podemos hablar de consolidacin primaria (duracin de meses o unos pocos aos) y consolidacin secundaria (dcadas o cientos de aos).

Diferencia entre consolidacin y compactacin

La consolidacin es un proceso acoplado de flujo y deformacin producida en suelos totalmentesaturados. Por lo tanto, no es posible hablar de consolidacin en terrenos en los que el grado de saturacin es inferior a 1 ya que en ese caso hablamos de compactacin. A raz de esto, hablamos de compactacin cuando el terreno no est totalmente saturado y actan fuerzas sobre el terreno tales como la succincapilardelagua intersticial.

En estos casos y en otros similares, las caractersticas de la consolidacin de los estratos de arcilla pueden investigarse cualitativamente, con aproximacin razonable, realizando pruebas como un ensayoedomtricoo ensayostriaxialessobre especmenes representativos del suelo, extrados en forma inalterada. Se puede as calcular la magnitud y la velocidad de los asentamientos probables a las cargas aplicadas as como el tiempo de consolidacin.

Consecuencias de la consolidacin

Incremento en el esfuerzo efectivo

Reduccin en el volumen de vacos

Reduccin en el volumen total

Asentamientos en el terreno

Asentamientos en la estructura

EQUIPO UTILIZADO

Celda de consolidacin

Anillo de confinamiento

Sistema de drenaje

Prtico de carga

Un extensmetro

Herramientas e instrumentos de laboratorio

PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

Se debe tallar un espcimen cuya forma geomtrica corresponda a un cilindro de pequea con la ayuda dl anillo de confinamiento.

El anillo en el espcimen se ensambla en la celda de consolidacin confinndolo entre piedras porosas y bajo el pisn de carga.

Se le transfiere a la muestra una carga de asiento o ajuste (0.05 kg/cm2 o 5 kPa) [sin pesas en el prtico].

Paralelamente se inunda la celda con agua y asimismo se registra la lectura inicial de deformacin vertical en el extensmetro dndose por iniciado el ensayo.

Se procede a transmitir el incremento de presin vertical, cumpliendo que cada esfuerzo aplicado sea el doble del anterior. Los pesos sern: 0.250 0.500 1.000 2.000 4.000 8.000

Cada ciclo de esfuerzo deber ser controlado con el tiempo registrndose las deformaciones verticales que se producen la muestra.

Completado el ciclo de compresin, se procede al desmontaje de la muestra retirando las pesas y registrando las deformaciones en expansin hasta llegar nuevamente a la carga de asiento o ajuste.

CLCULOS

Datos:

Altura muestra (ho)

: 2.00 cm Dimetro (D)

: 5.00cm Peso hmedo inicial (Wi): 125.82 56.38 69.44 gr Peso hmedo final (Wf): 143.13 17.35 56.38

69.4 gr Peso seco (Ws)

: 123.03 17.35 56.3849.3 gr Gravedad especifica (Gs): 2.76 Peso unitario del agua (): 1 gr/cm3 Lectura inicial (Lo)

: 1.1645 cm Lectura final (Lf)

: 1.0219 cmCalculando

1. rea de la muestra (A)

: A = D2/4

A = 19.63 cm22. Volumen inicial (Vi)

: Vi = A*hoVi = 39.26 cm33. Volumen final (Vf)

: Vf = A*hfhf = ho (Lo Lf)Vf = 36.46 cm34. Contenido de humedad inicial (o): o = (Wi Ws)/ Wso = 40.85 %

5. Contenido de humedad final (f): Wf = (Wf Ws)/ Wsf = 49.3 %6. Peso unitario inicial (i)

: i = Wi /Vii = 1.77 gr/cm37. Peso unitario final (f)

: f = Wf /Vff = 1.90 gr/cm38. Densidad seca inicial (di): di = Ws/Vidi = 1.26 gr/cm39. Densidad seca final (df):df = Ws/Vfdf = 1.35 gr/cm310. Volumen del solido (Vs): Vs = Ws/(Gs* )

Vs = 17.86 cm311. Altura Terica solidos (Hs): Hs = Vs/A

Hs = 0.91 cm12. Relacin de vacos inicial (eo): eo = (ho Hs)/Hseo = 1.2013. Relacin de vacos final (ef): ef = eo (Lo Lf)/Hsef = 1.0414. Variacin de altura (hi): hi = lo lfa. h1 = 0cm

o. h15 = -0.0095 cmb. h2 = 0.0305 cm

c. h3 = 0.0038 cm

d. h4 = 0.0057 cm

e. h5 = 0.0100 cm

f. h6 = 0.0178 m

g. h7 = 0.0239 cmh. h8 = 0.0503cm

i. h9 = -0.0051 cm

j. h10 = -0.0080 cm

k. h11 = -0.0090 cm

l. h12 = -0.0110 cm

m. h13 = -0.0078 cm

n. h14 = -0.0047 cm

15. Deformaciones vertical unitaria (Dvi): Dvi = (hi/ho)*100

a.Dv1 = 0

b.Dv2 = 1.525

c.Dv3 = 0.1900d.Dv4 = 0.2850e.Dv5 = 0.500f.Dv6 = 0.8900g.Dv7 = 1.1950h.Dv8 = 2.5150i.Dv9 = -0.2550j.Dv10 = -0.4000k.Dv11 = -0.4500l.Dv12 = -0.5500m.Dv13 = -0.3900n.Dv14 = -0.2350o.Dv15 = -0.475016. Variacin de relacin de vacos (ei): ei = hi/Hs

a.e1 = 0.000

b.e2 = 0.0335c. e3 = 0.0042d. e4 = 0.0063e. e5 = 0.0110f. e6 = 0.0196g. e7 = 0.0263h. e8 = 0.0553i. e9 = -0.0056j. e10 = -0.0088k. e11 = -0.0099l. e12 = -0.0121m. e13 = -0.0086n. e14 = -0.0052o. e15 = -0.010417. Relacin de vacos (ei): ei = eo - eia.e1 = 1.2000

b.e2 = 1.1665c.e3 = 1.1623d.e4 = 1.1560e.e5 = 1.1451f.e6 = 1.1255g.e7 = 1.0992h.e8 = 1.0440i.e9 = 1.0496j.e10 = 1.0584k.e11 = 1.0682l.e12 = 1.0803m.e13 = 1.0889n.e14 = 1.0941o.e15 = 1.104518) Altura promedio de muestra (Hpi): Hpi = ho - hia.Hp1 = 2.00 cm

b.Hp2 = 1.9695 cm

c.Hp3 = 1.9657 cm

d.Hp4 = 1.9600 cme.Hp5 = 1.9500 cm

f.Hp6 = 1.9322 cm

g.Hp7 = 1.9083 cm

h.Hp8 = 1.8580 cm

i.Hp9 = 1.8631 cm

j.Hp10 = 1.8711 cm

k.Hp11 = 1.8801 cm

l.Hp12 = 1.8911 cm

m.Hp13 = 1.8989 cm

n.Hp14 = 1.9036 cm

o.Hp15 = 1.9131 cm

19) Altura de drenaje (Hdi): Hdi = Hpi/2a.Hd1 = 1.00 cm

b.Hd2 = 0.9848cm

c.Hd3 = 0.9829cm

d.Hd4 = 0.9800cm

e.Hd5 = 0.9750cm

f.Hd6 = 0.9661cm

g.Hd7 = 0.9542cm

h.Hd8 = 0.9290cm

i.Hd9 = 0.9316cm

j.Hd10 = 0.9356cm

k.Hd11 = 0.9401cm

l.Hd12 = 0.9456cm

m.Hd13 = 0.9495 cm

n.Hd14 = 0.9518cm

o.Hd15 = 0.9566cm

20) Grado de saturacin (S):

Inicial: SI=(Gs*Wo)*100 / eoSo = 93.955%

Final: Sf=(Gs*Wf)*100 / efSf = 100%Conclusiones y recomendacionesMediante el presente laboratorio se pudo determinar experimentalmente los parmetros de deformacin que definen el comportamiento de un suelo

Tambin se entiende que existen diferencias, de cmo reaccione el suelo, entre el ensayo realizado en laboratorio y en campo, ya que en esta las variaciones en el volumen se dan en tres dimensiones, y en el ensayo realizado solo en una.

Tambin es importante recalcar que analizando los porcentajes de humedad inicial y final se puede concluir que la muestra fue de un suelo no saturado ya que el contenido de humedad inicial es mayor al final.

Se recomienda realizar el laboratorio con sumo cuidado y precisin ya que la curva de compresibilidad, grafiada con los datos obtenidos en este, se hallan el ndice de compresibilidad y el de des compresibilidad, adems del esfuerzo mximo recibido por el suelo es necesario contar con buenos datos de laboratorio, no datos errados, y buen criterio al momento de graficar, mtodo de casa grande.