INFORME DE LABORATORIO No

INFORME DE LABORATORIO No. 5

CONSOLIDACION UNIDIMENSIONAL

ALEJANDRA RODRIGUEZ1100434

JOSE LUIS ROSERO 1100527

LUCIANO ROZO1100436

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADAFACULTAD INGENIERIA CIVILLABORATORIO DE MECANICA DE SUELOSBOGOTA D.C.2007INFORME DE LABORATORIO No. 5

CONSOLIDACION UNIDIMENSIONAL

Presentado a:Ing. ANDRES NIETO LEAL

Presentado por:

ALEJANDRA RODRIGUEZ1100434

JOSE LUIS ROSERO1100527

LUCIANO ROZO1100436

UNIVERSIDAD MILITAR NUEVA GRANADAFACULTAD INGENIERIA CIVILLABORATORIO DE MECANICA DE SUELOSBOGOTA D.C.2007CONSOLIDACION

Se denomina consolidacin al asiento producido en suelos compresibles y saturados, debido a las deformaciones volumtricas a lo largo del tiempo, por la disipacin por drenaje de las presiones transmitidas al agua intersticial por una carga aplicada y por la reduccin de poros en el suelo.

http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/03_clases_catedra/clases_catedra_ms1/ms1/consolidacion1.pdfFrecuentemente ocurre que durante el proceso de consolidacin permanece esencialmente igual la posicin relativa de las partculas slidas sobre un mismo plano horizontal. As, el movimiento de las partculas de suelo puede ocurrir slo en la direccin vertical, proceso denominado consolidacin unidimensional.

Una prueba de consolidacin unidimensional se realiza sobre una muestra labrada con forma de cilindro de pequea altura en comparacin al dimetro de la seccin recta. La muestra se coloca en el interior de un anillo, generalmente de bronce, que le proporciona un completo confinamiento lateral. El anillo se pone entre dos piedras porosas, una en cada cara de la muestra; las piedras son de seccin circular y de dimetro ligeramente menor del dimetro interior del anillo. EI conjunto se coloca en la cazuela de un consolidmetro.

Por medio del marco de carga se aplican cargas a la muestra, repartindolas uniformemente en toda su rea con el dispositivo formado por la esfera metlica y la placa colocada sobre la piedra porosa superior.

http://www.umng.edu.co/www/images/_consolidometros.jpg

Un extensmetro apoyado en el marco de carga mvil y ligado 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 espacio de tiempo suficiente para que la velocidad de deformacin se reduzca prcticamente a cero.

En cada incremento de carga se hacen lecturas en el extensmetro, para conocer la deformacin correspondiente a diferentes tiempos. Los datos de estas lecturas se dibujan en una grafica que tenga por abscisas los valores de los tiempos transcurridos, en escala logartmica, y como ordenadas las correspondientes lecturas del extensmetro, en escala natural. Estas curvas se llaman de consolidacin.

La compresin es causada por la deformacin de las partculas del suelo, por el reacomodo de las partculas del suelo y por la expulsin de agua o aire de los espacios vacos. En general el asentamiento causado por cargas se divide en tres categoras:

Asentamiento inmediato o elstico, es aquel provocado por la deformacin elstica del suelo seco y de los suelos hmedos y saturados sin ningn cambio en el contenido de agua. Los clculos de los asentamientos inmediatos se basan, generalmente, en ecuaciones derivadas de la teora de elasticidad.Asentamiento por consolidacin primaria, es el resultado de un cambio de volumen en suelos saturados cohesivos debido a la expulsin del agua que ocupa los espacios vacosAsentamiento por consolidacin secundaria, es aquella que se observa en suelos saturados cohesivos y es resultado del ajuste plstico de las estructura del suelo. Este sigue al asentamiento por consolidacin primaria bajo un esfuerzo efectivo constante.

ECUACIONES UTILIZADAS

Deformacin en el laboratorio: L: deformacin en el laboratorio

e: variacin en la relacin de vacos

e0: relacin de vacos inicial

T: deformacin en el terreno

H: altura

H: variacin de altura

L = e 1 + e0

Deformacin en el terreno:T = H H

L = T

H = e H 1+ e0 H = e H 1+ e0

Hs : altura de slidos

Ws : peso seco de la muestra

A: rea de la muestra Gs: densidad de los slidos de los suelos

w: peso especifico del agua

D: dimetro

Altura de slidos:

Hs = WsAGs w

A = D2 4

Hs : altura de slidos

H: altura de la muestra

Hv : altura de vacosAltura inicial de vacos: H = Hs + Hv

Relacin de vacos inicial:

e = Vv Vse = Hv A Hs A

e = Hv Hs

ef = hvf para 100% de consolidacin hs

Mtodo de Taylor (, ef )

t2=1.15 t1D90= 90% de la consolidacinD0= 0% de la consolidacinD100= D0 - (D0 D90) x 1.1

DATOS

ANILLO

Dimetro: 5 cm Altura: 2 cmPeso: 67.43 grea: 19.63 cm2

CONSOLIDOMETRO

Consolidmetro No. 1Relacin de brazo: 1:10Sentido de avance deformimetro: antihorario

HUMEDAD

Peso del recipiente: 37.26 gPeso del recipiente + suelo hmedo: 166.05 gPeso del recipiente + suelo seco: 125.97 gContenido de humedad: 31.8%

ESPECIMEN

Localizacin: CajicaProfundidad: 3 m 3.5 mObservaciones: arcilla color gris clara con xidos, blanda y de alta plasticidad.Peso del anillo + suelo hmedo: 111.88 gPeso del anillo + suelo seco: 105.71 g

CALCULOS

AREA DEL ANILLO A = D2 4

A = (5 cm)2 4

A = 19.63 cm2

GRAVEDAD ESPECFICA Gs = s w

Gs = Ws Vs x wGs = 2.63

VOLUMEN TOTAL

VT = D2 x H 4

VT = (5 cm)2 x 2 cm 4

VT = 39.26 cm3

VOLUMEN DE SLIDOS

Vs = WsGs x w

Vs = 38.28 2.63 x 1

Vs = 14.55 cm3

VOLUMEN DE AGUA

Ww = Wh - WsWw = 44.45 38.28Ww = 6.17 g

Vw = Ww x w

Vw = 6.17 x 1

Vw = 6.17 cm3

ALTURA DE SLIDOS

Hs = Ws A x Gs x w

Hs = 38.28 19.63 x 2.63 x 1

Hs = 0.94cm = 9.4 mmALTURA DE VACIOS

Hv = H HsHv = 2 0.94

Hv =1.06 cm

RELACIN DE VACOS INICIAL:

e = Vv Vse = Hv A Hs A

e = Hv Hs

e = 1.06 0.74

e = 1.43

ESFUERZOS EFECTIVOS

= F A

= (carga) x (relacin del brazo) rea

Carga 1 Kg

= 1 x 10 19.63

=0.509 Kg/cm2

Carga 2 Kg

= 2 x 10 19.63

=1.018 Kg /cm2

Carga 4 Kg

= 4 x 10 19.63

=2.03 Kg /cm2

Carga 8 Kg

= 8 x 10 19.63

=4.07 Kg /cm2

Carga 16 Kg

= 16 x 10 19.63

=8.15 Kg /cm2

Carga 32 Kg

= 32 x 10 19.63

=16.30 Kg /cm2

INDICE DE COMPRESION

Cc = 0.141 Gs1.2 ((1+ eo)/Gs)2.38

Cc = 0.141 (2.63)1.2 ((1+ 0.76)/2.63)2.38Cc=0.17

CARGACarga (kg)Deformacin (cm)H (cm)Hv (cm)e'1.0000.02271.97731.03731.103510640.5092.0000.09781.90220.96221.023617021.014.0000.1961.8040.8640.919148942.038.0000.3271.6730.7330.779787234.0716.0000.4671.5330.5930.630851068.1532.0000.5141.4860.5460.5808510616.3DESCARGA320.5141.4860.5460.580.8510616.316.0000.5081.4920.5520.587234048.158.0000.4761.5240.5840.62127664.074.0000.461.540.60.638297872.03

CALCULO DE LA RELACION DE PRECONSOLIDACION

OCR = p o

o= o=

p = p =

OCR =

OCR =

CONCLUSIONES

La arcilla despus de alcanzar su consolidacin a determinada carga pierde alguna de sus propiedades y no vuelve a su estado inicial.

Se corroboro que la muestra que utilizamos era una muestra inalterada del tubo Shelby a la profundidad que tenamos de un rango entre 3m y 3.5 m, a travs de la curva que relaciona la deformacin unitaria contra el logaritmo de presin.

El movimiento de las partculas del suelo puede ocurrir slo en la direccin vertical, por lo tanto se pudo ver que el volumen de slidos se mantuvo constante durante todo el ensayo, variando solamente el volumen de vacos segn la carga que fue aplicada.

A travs del ensayo podemos considerar el movimiento que tiene un suelo al aplicarle una carga lo cual nos permite preveer posibles consecuencias de este al realizar un diseo o proyectar una estructura.

BIBLIOGRAFIA

BRAJA M DAS. Fundamentos de ingeniera geotcnica, Thomson Learning.

http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/03_clases_catedra/clases_catedra_ms1/ms1/consolidacion1.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Consolidaci%C3%B3n_de_suelos

http://www.prodigyweb.net.mx/luismenr/textos/Consolidacion.pdf