Ensayo de consolidación unidimensional Mecánica de Suelos 64.08
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 C c, C r, C v ) Estimar en forma indirecta el coeficiente de permeabilidad vertical (v=k.i) 2
Muestreo Pistón fijo (hidroneumático - ASTM D6519) Muestra en dama (tallado manual) 3 Tubos Shelby (hinca)
Equipos 4 Tradicional (flexímetro, brazo de palanca, captura manual) Moderno (LVDT, celda de carga, captura digital)
Edómetro anillo flotante (menor fricción) anillo fijo 5
Hipótesis asumidas La muestra ensayada está saturada en forma total (S r =100%) Flujo de agua vertical, no horizontal (k h =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. u t C v 2 u 2 z 6
Tabla de ensayo s DH DH ac H De e H/2 t 50 C v a v m v k (kpa) (mm) (mm) (H o -DH ac ) (DH ac /H s ) (e o -De) (mm) (seg) (cm 2 /seg) (kpa -1 ) (kpa -1 ) (cm/seg) Lectura 560 550 540 530 520 510 500 490 480 470 Tabla 1 1000 1000000 C v m v T 50 H 2 t 50 av 1 e 2 a v k e p C v m w v Log T 7 Escalón de carga Ecuaciones
Ensayo edométrico Procedimiento Preparación de la muestra Se aplican incrementos de carga de magnitud variable e 1,15 1,10 21,5 21,0 20,5 Desplazamiento 20,0 19,5 Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final 1,05 19,0 1,00 0,95 18,5 0,90 0,85 18,0 8 0,80 0,10 1,00 10,00 Presion 17,5 0,1 1 10 100 1000 Log (t)
Ensayo edométrico Procedimiento Preparación de la muestra Se aplican incrementos de carga de magnitud variable e 1,15 1,10 21,5 21,0 20,5 Desplazamiento 20,0 19,5 Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final 1,05 19,0 1,00 0,95 18,5 0,90 0,85 18,0 9 0,80 0,10 1,00 10,00 Presion 17,5 0,1 1 10 100 1000 Log (t)
Ensayo edométrico Procedimiento Preparación de la muestra Se aplican incrementos de carga de magnitud variable e 1,15 1,10 21,5 21,0 20,5 Desplazamiento 20,0 19,5 Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final 1,05 19,0 1,00 0,95 18,5 0,90 0,85 18,0 10 0,80 0,10 1,00 10,00 Presion 17,5 0,1 1 10 100 1000 Log (t)
Ensayo edométrico Procedimiento Preparación de la muestra Se aplican incrementos de carga de magnitud variable e 1,15 1,10 21,5 21,0 20,5 Desplazamiento 20,0 19,5 Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final 1,05 19,0 1,00 0,95 18,5 0,90 0,85 18,0 11 0,80 0,10 1,00 10,00 Presion 17,5 0,1 1 10 100 1000 Log (t)
Ensayo edométrico Procedimiento Preparación de la muestra Se aplican incrementos de carga de magnitud variable e 1,15 1,10 21,5 21,0 20,5 Desplazamiento 20,0 19,5 Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final 1,05 19,0 1,00 0,95 18,5 0,90 0,85 18,0 12 0,80 0,10 1,00 10,00 Presion 17,5 0,1 1 10 100 1000 Log (t)
Ensayo edométrico Procedimiento Preparación de la muestra Se aplican incrementos de carga de magnitud variable e 1,15 1,10 21,5 21,0 20,5 Desplazamiento 20,0 19,5 Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final 1,05 19,0 1,00 0,95 18,5 0,90 0,85 18,0 13 0,80 0,10 1,00 10,00 Presion 17,5 0,1 1 10 100 1000 Log (t)
Ensayo edométrico Procedimiento Preparación de la muestra Se aplican incrementos de carga de magnitud variable e 1,15 1,10 21,5 21,0 20,5 Desplazamiento 20,0 19,5 Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final 1,05 19,0 1,00 0,95 18,5 0,90 0,85 18,0 14 0,80 0,10 1,00 10,00 Presion 17,5 0,1 1 10 100 1000 Log (t)
Ensayo edométrico Procedimiento Preparación de la muestra Se aplican incrementos de carga de magnitud variable e 1,15 1,10 21,5 21,0 20,5 Desplazamiento 20,0 19,5 Escalones de carga, descarga, recarga, descarga final 1,05 19,0 1,00 0,95 18,5 0,90 0,85 18,0 15 0,80 0,10 1,00 10,00 Presion 17,5 0,1 1 10 100 1000 Log (t)
Coeficientes a v - C c 16 Gráfico e p Gráfico e log p a v e p C c e log p
Curvas experimentales Comparación entre curva experimental y teórica (Terzaghi) 17
Grado de consolidación 18 Comienzo y fin de consolidación primaria para cada escalón de carga (U=0% y 100%)
Determinación p c 19
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) 20
Comportamiento muestra Calidad muestra (pared delgada) Relación de incrementos de carga (LIR =< 1) 21
Comportamiento muestra Tiempo de duración de carga 22
Curvas experimentales Arcillas de México (Rutledge, 1944) 23
Curvas experimentales Efecto remoldeo en arcillas sensitivas (leda clay, Canadá) 24
Curvas experimentales Efecto remoldeo (muestra en bloque, muestra de sondeo, muestra disturbada) 25