Laboratorio No 4 Consolidacion (original) (raw)

Laboratorio No. 4: Consolidación Objetivos 1. Determinar el decremento de volumen que sufre un suelo al tener cargas encima o con el peso propio y la velocidad con el que este se produce. 2. Conocer la magnitud y rapidez de los cambios de volumen de una muestra al ser sometida a un ensayo de consolidación. 3. Construir las curvas de consolidación y establecer los puntos importantes a través del método de Casagrande, para la determinación de las características de compresibilidad del suelo y rapidez de consolidación. Teoría Cuando una capa de suelo saturado se somete a un aumento del esfuerzo, la presión del agua intersticial se incrementa repentinamente. En los suelos arenosos que son altamente permeables, el drenaje causado por el aumento en la presión de agua intersticial se acompaña de una reducción en el volumen de la masa de suelo, lo que se traduce en asentamiento. Debido al rápido drenaje del agua intersticial en suelos arenosos, el asentamiento de consolidación elástico y de consolidación ocurren simultáneamente. Cuando una capa de arcilla compresible saturada se somete a un aumento del esfuerzo, el asentamiento elástico se produce inmediatamente. Debido a que la conductividad hidráulica de la arcilla es significativamente menor que la de la arena, el exceso de presión generado por la carga se disipa gradualmente durante un largo periodo. Por lo tanto, el cambio de volumen asociado en la arcilla puede continuar por mucho tiempo después del asentamiento elástico. Terzaghi propuso el modelo mostrado en la figura para ilustrar el proceso de la consolidación. Ese consiste en un recipiente cilíndrico lleno de agua, con un resorte dentro y sobre él un pistón con una válvula. El resorte representa el esqueleto mineral de un suelo con agua intersticial. Se supone que el pistón sin fricción es soportado por el resorte. Al aplicar una carga al pistón con la válvula cerrada, la longitud del resorte permanece invariable, puesto que el agua se considera incompresible. Si la carga induce un aumento de la presión total, entonces la totalidad de este aumento debe der absorbido por un aumento igual de la presión del agua. Cuando se abre la válvula, el exceso de presión de agua en la cámara causa el flujo de ésta hacia afuera, la presión disminuye y el pistón de hunde a medida que se comprime el resorte. En esta forma, la carga se transfiere en forma gradual al resorte, reduciendo su longitud, hasta que toda la carga es soportada por el mismo. Por consiguiente, en la etapa final, el aumento de la presión efectiva es igual al aumento de la presión total, u el exceso de presión de agua se reduce a cero. La velocidad de compresión depende del grado de apertura de la válvula, esto es análogo a la permeabilidad del suelo.