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Mecánica de Suelos64.08
Ensayo de consolidación unidimensional
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Ens
ayo
cons
olid
ació
n
Objeto
• Conocer a priori el comportamiento de los suelos compresibles frente a la acción de cargas (curva e – log p´)
• Predecir la magnitud de los asentamientos y su evolución en el tiempo (parámetros Cc , Cr , Cv)
• Estimar en forma indirecta el coeficiente de permeabilidad vertical (v=k .i)
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Ens
ayo
cons
olid
ació
n
Muestreo
Pistón fijo(hidroneumático - ASTM D6519)
Tubos Shelby(hinca)Muestra en dama
(tallado manual)
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Ens
ayo
cons
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ació
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Equipos
Tradicional(flexímetro, brazo de palanca,
captura manual)
Moderno(LVDT, celda de carga,
captura digital)
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Ens
ayo
cons
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n
Edómetro
anillo flotante(menor fricción)
anillo fijo
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Ens
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cons
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n
Hipótesis asumidas
• La muestra ensayada está saturada en forma total (Sr=100%)
• Flujo de agua vertical, no horizontal (kh=0)• Se desprecia la compresibilidad del agua y de las
partículas de suelo frente a la compresibilidad de la masa del suelo
• Es válida la ley de Darcy.
2
2
zuC
tu
v
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Ens
ayo
cons
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ació
n
Tabla de ensayo
Tabla
Escalón de carga
s´ DH DHac H De e H/2 t50 Cv av mv k(kPa) (mm) (mm) (Ho-DHac) (DHac/Hs) (eo-De) (mm) (seg) (cm2/seg) (kPa-1) (kPa-1) (cm/seg)
470
480
490
500
510
520
530
540
550
560
1 1000 1000000
Log T
Lect
ura
50
2
50 2t
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Ecuaciones
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Ens
ayo
cons
olid
ació
n
Ensayo edométricoProcedimiento
• Preparación de la muestra• Se aplican incrementos de
carga de magnitud variable
17,5
18,0
18,5
19,0
19,5
20,0
20,5
21,0
21,5
0,1 1 10 100 1000
Des
plaz
amie
nto
Log (t)
Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
1,15
0,10 1,00 10,00
e
Presion
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Ens
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n
Ensayo edométricoProcedimiento
17,5
18,0
18,5
19,0
19,5
20,0
20,5
21,0
21,5
0,1 1 10 100 1000
Des
plaz
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Log (t)
Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
1,15
0,10 1,00 10,00
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Presion
• Preparación de la muestra• Se aplican incrementos de
carga de magnitud variable
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Ensayo edométricoProcedimiento
17,5
18,0
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20,0
20,5
21,0
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0,1 1 10 100 1000
Des
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Log (t)
Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final
0,80
0,85
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1,05
1,10
1,15
0,10 1,00 10,00
e
Presion
• Preparación de la muestra• Se aplican incrementos de
carga de magnitud variable
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Ensayo edométricoProcedimiento
17,5
18,0
18,5
19,0
19,5
20,0
20,5
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21,5
0,1 1 10 100 1000
Des
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Log (t)
Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final
0,80
0,85
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Presion
• Preparación de la muestra• Se aplican incrementos de
carga de magnitud variable
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n
Ensayo edométricoProcedimiento
17,5
18,0
18,5
19,0
19,5
20,0
20,5
21,0
21,5
0,1 1 10 100 1000
Des
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Log (t)
Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final
0,80
0,85
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1,05
1,10
1,15
0,10 1,00 10,00
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Presion
• Preparación de la muestra• Se aplican incrementos de
carga de magnitud variable
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Ensayo edométricoProcedimiento
17,5
18,0
18,5
19,0
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20,0
20,5
21,0
21,5
0,1 1 10 100 1000
Des
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Log (t)
Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final
0,80
0,85
0,90
0,95
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1,05
1,10
1,15
0,10 1,00 10,00
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Presion
• Preparación de la muestra• Se aplican incrementos de
carga de magnitud variable
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Ensayo edométricoProcedimiento
17,5
18,0
18,5
19,0
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20,0
20,5
21,0
21,5
0,1 1 10 100 1000
Desp
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Log (t)
Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final
0,80
0,85
0,90
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1,05
1,10
1,15
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Presion
• Preparación de la muestra• Se aplican incrementos de
carga de magnitud variable
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Ensayo edométricoProcedimiento
17,5
18,0
18,5
19,0
19,5
20,0
20,5
21,0
21,5
0,1 1 10 100 1000
Des
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Log (t)
Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final
0,80
0,85
0,90
0,95
1,00
1,05
1,10
1,15
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Presion
• Preparación de la muestra• Se aplican incrementos de
carga de magnitud variable
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Coeficientes av - Cc
Gráfico e – p´ Gráfico e – log p´
´peav
´log p
eCc
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Ens
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n
Curvas experimentales
Comparación entre curva experimental y teórica (Terzaghi)
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Ens
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Grado de consolidación
Comienzo y fin de consolidación primaria para cada escalón de carga(U=0% y 100%)
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Ens
ayo
cons
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Determinación p´c
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Ens
ayo
cons
olid
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n
Comportamiento muestra
1- descarga elástica por extracción
2- la curva del ensayo no sigue el camino de consolidación real
3- pérdida de carga de preconsolidación (buen trato muestras, transporte y manipuleo en laboratorio)
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Ens
ayo
cons
olid
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n
Comportamiento muestra
Calidad muestra (pared delgada) Relación de incrementos de carga (LIR =< 1)
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Ens
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cons
olid
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n
Comportamiento muestra
Tiempo de duración de carga
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Ens
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n
Curvas experimentales
Arcillas de México (Rutledge, 1944)
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Ens
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cons
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Curvas experimentales
Efecto remoldeo en arcillas sensitivas (leda clay, Canadá)
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Ens
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Curvas experimentales
Efecto remoldeo (muestra en bloque, muestra de sondeo, muestra disturbada)
