UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA

LABORATORIO N ° 1

CONSOLIDACIÓN DE SUELOS

DOCENTE: AGUILAR BARDALES, ZENON

JEFE DE PRÁCTICA: BASURTO RAVICHAGUA, DANIEL

CURSO: MECÁNICA DE SUELOS II SECCIÓN: EC513-I Nº GRUPO: 5ALUMNOS: NUÑEZ VEGA, JONATHAN MABRIEL (20132502H)

PERCCA PAITAN, ERIK JHONATAN (20132005D)

PINTADO CHUMPITAZ, JOSE ANTONIO (20130028G) POLANCO VELA, RODRIGO ALONSO (20130068I)ROMERO VALERIANO, JESUS JAIME (20124520K)

LIMA, PERÚ

2015

Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Civil 2015

1. INTRODUCCIÓN

Al someter una masa de suelo saturado a un incremento de carga, esta es soportada inicialmente por el agua contenida en los poros, ya que ella es incompresible en comparación con la estructura del suelo. La presión que resulta en el agua a causa del incremento de la carga es llamada exceso de presión hidrostática. A medida que el agua drena de los poros del suelo, el incremento de carga es transmitido a la estructura del suelo. La transferencia de carga es acompañada por un cambio en el volumen del suelo igual al volumen de agua drenada. Este proceso es conocido como consolidación.

Este es un proceso que tiene un tiempo acotado de ocurrencia, comienza cuando se aplica el incremento de carga, y finaliza cuando la presión de los poros es igual a la hidrostática, o lo que es lo mismo, cuando se ha producido la totalidad de la transferencia de carga del agua a la estructura de suelo. Terminado este proceso llamado consolidación primaria, el suelo continúa deformándose, aunque en menor magnitud, debido a un reacomodamiento de los granos. A este último proceso se lo denomina consolidación secundaria.

Su importancia radica en conocer los asentamientos del suelo a través del tiempo y la velocidad de asentamiento, para poder diseñar conociendo estos datos importantísimos y un buen diseño estructural viene acompañado de un buen estudio de suelos, sino las consecuencias pueden ser nefastas.

Mec. Suelos II – Laboratorio N°1 2

Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Civil 2015

2. OBJETIVOS

OBJETIVO GENERAL Este método provee los procedimientos para determinar la magnitud y la velocidad

de consolidación de un suelo confinado lateralmente y con drenaje axial, cuando está sujeto a cargas aplicadas incrementalmente bajo esfuerzo controlado. Los resultados de este ensayo son usados para estimar la magnitud y velocidad de los asentamientos totales y diferenciales de una estructura o terraplén, información que es de suma importancia en el diseño de estructuras.

OBJETIVOS ESPECÍFICOS Consolidar nuestro conocimiento en el manejo de los equipos del Laboratorio

Aprender los procedimientos según la norma para desarrollar los ensayos y obtener resultados acorde a la realidad.

3. DESCRIPCIÓN DEL EQUIPO CONSOLIDÓMETRO

Este equipo permite determinar el asentamiento, que puede sufrir un suelo cuando es sometido a diversas cargas bajo condiciones de saturación o en estado natural. Está constituido por una celda de consolidación, que consta de un anillo en el cual se encuentra confinado lateralmente un espécimen, de suelo el cual lleva en su parte superior e inferior una piedra porosa que permite la fluidez del agua que se encuentra en los poros de la muestra al aplicarle carga. En la parte superior del anillo se encuentra un vástago de carga en el que se aplican las presiones de asentamiento a las que se desea someter la muestra. Las deformaciones que experimenta el espécimen son medidas a través de un micrómetro de deformación.

Este equipo también es usado para realizar ensayos de colapso de los suelos y expansión libre o controlada por el método edométrico.

Mec. Suelos II – Laboratorio N°1 3

Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Civil 2015

DESCRIPCION DE LAS PARTES DEL CONSOLIDÓMETRO

BALANZA La balanza es un instrumento que sirve para medir la masa de los objetos.

BERNIER Mec. Suelos II – Laboratorio N°1 4

Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Civil 2015

Es un instrumento de medición parecido, en la forma, a una llave stillson, sirve para medir con mediana precisión hasta 128 de pulgada y hasta diezmilésimas de metro

Mec. Suelos II – Laboratorio N°1 5

Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Civil 2015

4. DESCRIPCIÓN DEL ENSAYO

COMO PRIMER PASO, SE INSTALA EL EQUIPO NECESARIO PARA COLOCAR LA MUESTRA DEL ENSAYO.

LUEGO, SE PROCEDE A TALLAR LA MUESTRA CON UN MOLDE PEQUEÑO, PROPIO DEL EQUIPO, DEBIENDO ESTAR DICHA MUESTRA DE PREFERENCIA INALTERADA PARA REALIZAR UN MEJOR ENSAYO.

Mec. Suelos II – Laboratorio N°1 6

Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Civil 2015

COMO SIGUIENTE PASO SE INSTALA EL EQUIPO EN LA MÁQUINA DE CONSOLIDACIÓN.

ES IMPORTANTE ASEGURARSE DE QUE LA MUESTRA ESTÉ SIEMPRE SATURADA, PARA ELLO SE AGREGA AGUA CONSTANTEMENTE.

Mec. Suelos II – Laboratorio N°1 7

Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Civil 2015

Mec. Suelos II – Laboratorio N°1 8

Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Civil 2015

DESPUÉS SE COLOCA EL PESO PARA LA PRIMERA PARTE DEL ENSAYO, DEBIENDO ESTAR ESTA CORRECTAMENTE NIVELADA.

SE PROCEDE A REALIZAR LA OBSERVACIÓN DEL ASENTAMIENTO CON RESPECTO A UN DETERMINADO TIEMPO EN INTERVALOS DE 8SEG, 15SEG,30SEG,1MIN,2MIN,4MIN, ETC.

Mec. Suelos II – Laboratorio N°1 9

ASENTAMIENTO

TIEMPO

Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Civil 2015

POR ÚLTIMO SE CAMBIA EL PESO APLICADO PARA LA MEDICIÓN DEL ASENTAMIENTO, GENERALMENTE DESPUÉS DE UN DÍA, Y SE TOMAN DATOS DE IGUAL MANERA QUE LOS ANTERIORES.

SE LLEVA A UNA TABLA LOS RESULTADOS PARA LUEGO PROCESARLOS Y OBTENER LAS GRÁFICAS Y VALORES REQUERIDOS.

Mec. Suelos II – Laboratorio N°1 10

AGREGAR EL PESO, DUPLICANDO EL ANTEROR

Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Civil 2015

5. DESCRIPCIÓN DE LA CURVA DE CONSOLIDACIÓN. PARÁMETROS QUE SE OBTIENEN.

Mec. Suelos II – Laboratorio N°1 11

Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Civil 2015

6. DESCRIPCIÓN DE LA CURVA DE COMPRESIBILIDAD. PARÁMETROS QUE SE OBTIENEN.

Mec. Suelos II – Laboratorio N°1 12

Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Civil 2015

7. DIBUJAR LA CURVA DE CONSOLIDACIÓN PARA P = 3.20 KG/CM2. OBTENGA LOS PARÁMETROS CORRESPONDIENTES.

8. DIBUJAR LA CURVA DE COMPRESIBILIDAD. OBTENGA LOS PARÁMETROS CORRESPONDIENTES.

Mec. Suelos II – Laboratorio N°1 13

Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Civil 2015

9. CONCLUSIONES Y/O RECOMENDACIONES

EL PROCESO DE CONTROLAR LA EXPANSIÓN DE LA MUESTRA CON LA CARGA APLICADA DISMINUYE EL TIEMPO DEL ENSAYO.

la consolidación de un suelo es un proceso lento, puede durar meses y hasta años. es un proceso asintótico, es decir, que al comienzo es más veloz, y se va haciendo cada vez más lento, hasta que el suelo llega a una nueva situación de equilibro en la que ya no se mueve.

EL VALOR DE LA RELACIÓN DE VACÍOS ANTES Y DESPUÉS DEL ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN ES DIFERENTE, ESTO DEBIDO A LA COMPRESIÓN DEL SUELO.

el no tomar en cuenta este posible movimiento del suelo al proyectar una estructura sobre él puede llevar a consecuencias catastróficas tales como la inclinación, fisuración e incluso el colapso de la misma. en muchos casos es necesario pre-consolidar el suelo antes de proceder a la construcción de una obra importante, como puede ser, por ejemplo, un edificio o una carretera. la pre consolidación se hace el terreno con un peso semejante o mayor que el que deberá soportar una vez construida la obra.

SE RECOMIENDA VERIFICAR LA HORIZONTALIDAD DE LA BARRA AGREGADA PARA TENER UNA CORRECTA DISTRIBUCIÓN DE LA CARGA.

SE RECOMIENDA COMENZAR LA TOMA DE DATOS UN DÍA ELEGIDO Y TEMPRANO, DE TAL MANERA QUE SE PUEDA REALIZAR SATISFACTORIAMENTE EL ENSAYO, SIN NINGÚN INCONVENIENTE PROVOCADO POR EL TIEMPO, LOS HORARIOS DEL LABORATORIO O LOS FINES DE SEMANA.

Mec. Suelos II – Laboratorio N°1 14

Universidad Nacional de Ingeniería – Facultad de Ingeniería Civil 2015

10. REFERENCIAS

DIAPOSITIVAS ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN, ING. DANIEL BASURTO RAVICHAHUA, CISMID. APUNTES DE CLASE, DR. ZENÓN AGUILAR BARDALES, UNI-FIC BRAJA M. DAS - FUNDAMENTOS DE INGENIERÍA GEOTÉCNICA

Mec. Suelos II – Laboratorio N°1 15