SlideShare uma empresa Scribd logo
1 de 14
Baixar para ler offline
4.1. ENSAYO EDOMETRICO O DE CONSOLIDACION.
S u f i n a l i d a d e s d e t e r m i n a r l a v e l o c i d a d y g r a d o d e a s e n t a m i e n t o q u e
e x p e r i m e n t a r á u n a m u e s t r a d e s u e l o a r c i l l o s o s a t u r a d o a l s o m e t e r l a a u n a
s e r i e d e i n c r e m e n t o s d e p r e s i ó n o c a r g a .
E l f e n ó m e n o d e c o n s o l i d a c i ó n , s e o r i g i n a d e b i d o a q u e s i u n s u e l o p a r c i a l o
t o t a l m e n t e s a t u r a d o s e c a r g a , e n u n c o m i e n z o e l a g u a e x i s t e n t e e n l o s p o r o s
a b s o r b e r á p a r t e d e d i c h a c a r g a p u e s t o q u e e s t a e s i n c o m p r e s i b l e , p e r o c o n e l
t r a n s c u r s o d e l t i e m p o , e s c u r r i r á y e l s u e l o i r á a b s o r b i e n d o e s a c a r g a
p a u l a t i n a m e n t e . E s t e p r o c e s o d e t r a n s f e r e n c i a d e c a r g a , o r i g i n a c a m b i o s d e
v o l u m e n e n l a m a s a d e s u e l o , i g u a l e s a l v o l u m e n d e a g u a d r e n a d a ( f i g u r a
4 . 1 . ) .
F i g u r a 4 . 1 . E s q u e m a d e c o n s o l i d a c i ó n e n t e r r e n o ( E L E I n t e r n a c i o n a l L t d a . ,
1 9 9 3 ) .
E n s u e l o g r a n u l a r e s , l a r e d u c c i ó n d e l v o l u m e n d e v a c í o s s e p r o d u c e c a s i
i n s t a n t á n e a m e n t e c u a n d o s e a p l i c a l a c a r g a , s i n e m b a r g o e n s u e l o s a r c i l l o s o s
t o m a r á m a y o r t i e m p o , d e p e n d i e n d o d e f a c t o r e s c o m o e l g r a d o d e s a t u r a c i ó n ,
e l c o e f i c i e n t e d e p e r m e a b i l i d a d , l a l o n g i t u d d e l a t r a y e c t o r i a q u e t e n g a q u e
r e c o r r e r e l f l u í d o e x p u l s a d o , l a s c o n d i c i o n e s d e d r e n a j e y l a m a g n i t u d d e l a
s o b r e c a r g a .
4 . 1 . 1 . M e t o d o l o g í a d e e n s a y o .
- E q u i p o n e c e s a r i o .
- U n a p a r a t o d e c a r g a o e d ó m e t r o d e 2 5 0 k g . d e c a p a c i d a d , p r o v i s t o d e
u n l e c t o r d e c a r g a y u n d i a l l e c t o r d e d e f o r m a c i ó n d e 0 , 0 1 m m . d e
p r e c i s i ó n ( f i g u r a 4 . 2 . ) .
F i g u r a 4 . 2 .
T i p o s d e
e d ó m e t r o
( B o w l e s J . ,
1 9 8 2 ) .
- U n c o n s o l i d ó m e t r o , e q u i p o c o m p u e s t o p o r u n a c a j a d e b r o n c e e s t a n c a ,
u n a n i l l o d e b r o n c e d e 6 3 m m . d e d i á m e t r o y 2 4 m m . d e a l t u r a c o n s u s
b o r d e s c o r t a n t e s p a r a t a l l a r l a m u e s t r a , u n d i s c o d e m o l d e o p a r a
r e b a j a r l a m u e s t r a e n u n a p r o f u n d i d a d d e 2 y 4 m m . , d o s p i e d r a s
p o r o s a s , d o s d i s c o s d e p a p e l f i l t r o y u n b l o q u e o p i s t ó n d e c a r g a .
- U n j u e g o d e m a s a s p a r a a l c a n z a r l a s p r e s i o n e s d e e n s a y o .
- H o r n o d e s e c a d o c o n c i r c u l a c i ó n d e a i r e y t e m p e r a t u r a r e g u l a b l e
c a p a z d e m a n t e n e r s e e n 1 1 0 º ± 5 º C .
- B a l a n z a d e c a p a c i d a d s u p e r i o r a 1 0 0 0 g r s . y p r e c i s i ó n d e 0 , 0 1 g r .
- H e r r a m i e n t a s y a c c e s o r i o s . C u c h i l l o , e s p á t u l a , r e c i p i e n t e s p l á s t i c o s ,
e s c o b i l l a , a g u a d e s t i l a d a y c r o n ó m e t r o .
- P r o c e d i m i e n t o . U n a v e z d e t e r m i n a d o e l p e s o d e l a n i l l o d e b r o n c e ( M r )
d e u n a m u e s t r a i n a l t e r a d a d e s u e l o , s e t a l l a l a m u e s t r a d e e n s a y e c o n e l
a n i l l o , e l c u a l p o s e e s u s b o r d e s c o r t a n t e s q u e f a c i l i t a n e l p r o c e s o . D e l
s u e l o s o b r a n t e , s e t o m a n m u e s t r a s r e p r e s e n t a t i v a s p a r a d e t e r m i n a r :
h u m e d a d n a t u r a l , g r a v e d a d e s p e c í f i c a d e l o s s ó l i d o s y l í m i t e s d e
c o n s i s t e n c i a .
L u e g o d e o b t e n i d a l a m u e s t r a d e e n s a y e , d e m o d o q u e l a s p i e d r a s
p o r o s a s c a l c e n d e n t r o d e l a n i l l o , s e d e b e r á r e b a j a r l a a l t u r a d e l a
m u e s t r a . U t i l i z a n d o e l d i s c o d e m o l d e o p o r s u l a d o d e 2 m m . , s e e m p u j a
l a m u e s t r a y a l o t r o e x t r e m o , c o n u n c u c h i l l o s e c o r t a e l s u e l o s o b r a n t e
y s e c o l o c a u n d i s c o d e p a p e l f i l t r o . A c o n t i n u a c i ó n , s e p a s a e l d i s c o d e
m o l d e o a l o t r o e x t r e m o , e m p u j a n d o l a m u e s t r a c o n e l l a d o d e 4 m m ,
r e p i t i e n d o e l p r o c e d i m i e n t o .
P o r l a c a r a r e c i é n c o r t a d a , s e e m p u j a l a m u e s t r a c o n e l d i s c o d e m o l d e o
p o r s u l a d o d e 2 m m . y s e d e t e r m i n a l a a l t u r a i n i c i a l ( H o ) d e l a p r o b e t a
y e l p e s o d e l a n i l l o m á s e l s u e l o ( W 1 ) .
S o b r e c a d a c a r a d e l a p r o b e t a , s e c o l o c a u n a p i e d r a p o r o s a s a t u r a d a , l a s
q u e d e b e n a j u s t a r p e r f e c t a m e n t e d e n t r o d e l a n i l l o c o m o s e v i o e n l a
f i g u r a 4 . 2 . L u e g o s e c e n t r a e l c o n j u n t o d e n t r o d e l a c a j a d e b r o n c e , s e
c o l o c a e l p i s t ó n o b l o q u e d e c a r g a y s e l e v a n t a e l n i v e l d e a g u a p o r
e n c i m a d e l a p i e d r a p o r o s a s u p e r i o r .
S e a j u s t a e l c o n s o l i d ó m e t r o a l a p a r a t o d e c a r g a y s e a p l i c a u n a c a r g a d e
i n i c i a l i z a c i ó n d e 0 , 0 5 k g s / c m 2
p a r a s u e l o s b l a n d o s y d e 0 , 1 0 k g s / c m 2
p a r a s u e l o s f i r m e s . S i n r e t i r a r e s t a c a r g a , s e l l e v a a c e r o e l d i a l d e
d e f o r m a c i ó n .
L a c o m p r e s i ó n d e l a m u e s t r a c o n s i s t e e n a p l i c a r e l s i g u i e n t e i n c r e m e n t o
d e p r e s i o n e s o e s c a l o n e s d e c a r g a e n k g s / c m 2
: 0 , 2 5 - 0 , 5 0 - 1 , 0 0 - 2 , 0 0 -
4 , 0 0 y 8 , 0 0 . E n c a d a u n a d e e l l a s s e r e g i s t r a l a l e c t u r a d e l d i a l d e
d e f o r m a c i ó n , e n l o s s i g u i e n t e s t i e m p o s : 0 , 6 , 1 5 , 3 0 s e g u n d o s ; 1 , 2 , 4 ,
8 , 1 5 , 3 0 m i n u t o s y 1 , 2 , 4 , 8 , 1 6 , 2 4 h o r a s .
F i n a l m e n t e , s e d e s c a r g a l a m u e s t r a e n s a y a d a , s e r e t i r a e l c o n s o l i d ó m e t r o
y d e l a n i l l o d e b r o n c e , s e e x t r a e e l t o t a l d e l a m u e s t r a , s e p e s a ( W 2 ) y
s e c o l o c a a h o r n o d u r a n t e 2 4 h o r a s p a r a d e t e r m i n a r e l p e s o s e c o ( W 3 ) .
- C á l c u l o s y g r á f i c o s .
- C a l c u l a r e l á r e a ( A ) d e l a p r o b e t a : A = π * ( D / 2 ) 2
( c m 2
)
d o n d e : D = d i á m e t r o i n t e r i o r d e l a n i l l o d e b r o c e ( c m . )
- C a l c u l a r e l v o l u m e n ( V ) : V = A * H o ( c m 3
)
d o n d e : H o = a l t u r a i n i c i a l d e l a p r o b e t a ( c m . )
- C a l c u l a r e l c o n t e n i d o d e h u m e d a d i n i c i a l ( w i ) d e l a p r o b e t a , e l q u e s e
c o m p a r a c o n a q u e l o b t e n i d o a t r a v é s d e u n a m u e s t r a r e p r e s e n t a t i v a ,
m e d i a n t e l a s i g u i e n t e e x p r e s i ó n :
w i = ( ( W 1 - M r ) - W 3 ) / W 3 * 1 0 0 ( % )
d o n d e :
M r = p e s o d e l a n i l l o d e b r o n c e ( g r s . )
W 1 = p e s o d e l a n i l l o m á s l a p r o b e t a ( g r s . )
W 3 = p e s o d e l a p r o b e t a s e c a ( g r s . )
- C a l c u l a r e l c o n t e n i d o d e h u m e d a d f i n a l ( w f ) d e l a p r o b e t a ( s u p o n i e n d o
S = 1 0 0 % ) , m e d i a n t e l a s i g u i e n t e e x p r e s i ó n :
w f = ( W 2 - W 3 ) / W 3 * 1 0 0 ( % )
d o n d e : W 2 = p e s o d e l a p r o b e t a l u e g o d e e n s a y a d a ( g r s . )
- C a l c u l a r l a a l t u r a d e s ó l i d o s ( H s ) d e l a p r o b e t a :
H s = W 3 / ( G s * γ w * A ) ( c m )
d o n d e :
G s = v a l o r d e l a g r a v e d a d e s p e c í f i c a d e l o s s ó l i d o s
γ w = d e n s i d a d d e l a g u a ( v a l o r ≈ 1 )
S i n o s e c o n o c e e l v a l o r d e G s , l a a l t u r a d e s ó l i d o s ( H s ) d e l a p r o b e t a ,
s e p u e d e c a l c u l a r u n a v e z c o n c l u í d o e l e n s a y o , m e d i a n t e l a e x p r e s i ó n :
H s = ( H o - ∆ H ) - ( W 2 - W 3 ) / A ( c m )
d o n d e : ∆ H = a s e n t a m i e n t o t o t a l d e l a p r o b e t a ( c m . )
- C a l c u l a r l a a l t u r a i n i c i a l d e v a c í o s ( H v o ) d e l a p r o b e t a , m e d i a n t e l a
e x p r e s i ó n : H v o = H o - H s ( c m )
- C a l c u l a r e l g r a d o d e s a t u r a c i ó n i n i c i a l ( S o ) d e l a p r o b e t a :
S o = ( ( W 1 - M r ) - W 3 ) / ( H v o * A ) * 1 0 0 ( % )
- C a l c u l a r l a r e l a c i ó n d e v a c í o s i n i c i a l ( e o ) d e l a p r o b e t a :
e o = H v o / H s
- C a l c u l a r l a a l t u r a p r o m e d i o ( H ’ ) p a r a c a d a i n c r e m e n t o d e c a r g a ,
m e d i a n t e l a e x p r e s i ó n : H ’ = ( H i + H f ) / 2 ( c m )
d o n d e :
H i = a l t u r a i n i c i a l d e l a m u e s t r a ( c m . )
H f = a l t u r a f i n a l d e l a m u e s t r a ( c m . )
- C a l c u l a r l a a l t u r a d e v a c í o s ( H v ’ ) p a r a c a d a i n c r e m e n t o d e c a r g a ,
m e d i a n t e l a e x p r e s i ó n : H v ’ = H f - H s ( c m )
- C a l c u l a r l a r e l a c i ó n d e v a c í o s ( e ’ ) p a r a c a d a i n c r e m e n t o d e c a r g a ,
m e d i a n t e l a e x p r e s i ó n : e ’ = H v ’ / H s
- C a l c u l a r l a d e f o r m a c i ó n u n i t a r i a ( ε ) p a r a c a d a i n c r e m e n t o d e c a r g a ,
m e d i a n t e l a e x p r e s i ó n : ε = ∆ H ’ / H o
d o n d e :
∆ H ’ = l e c t u r a f i n a l d e l d i a l d e d e f o r m a c i ó n ( c m . )
- C a l c u l a r l a l o n g i t u d p r o m e d i o d e l a t r a y e c t o r i a d e l d r e n a j e ( H 2
) p a r a
c a d a i n c r e m e n t o d e c a r g a , m e d i a n t e l a s i g u i e n t e e x p r e s i ó n : H 2
= (
H ’ / 2 ) 2
( c m 2
)
- O b t e n e r l o s p a r á m e t r o s d e c o n s o l i d a c i ó n p o r u n o d e l o s d o s m é t o d o s
e s t a b l e c i d o s .
- M é t o d o d e l a r a í z c u a d r a d a d e l t i e m p o o d e T a y l o r . C o n s i s t e e n
g r a f i c a r l a c u r v a l e c t u r a s d e d i a l c o n t r a r a í z c u a d r a d a d e l t i e m p o p a r a
c a d a i n c r e m e n t o d e c a r g a . P o r s u p a r t e r e c t a s e t r a z a u n a t a n g e n t e ,
p r o l o n g á n d o l a h a s t a c o r t a r l a o r d e n a d a , o b t e n i e n d o a s í e l o r i g e n
c o r r e g i d o ( D s ) .
P o r e s t e p u n t o s e t r a z a u n a l í n e a r e c t a c o n u n a i n c l i n a c i ó n d e l 1 5 %
m a y o r a l a t a n g e n t e , h a s t a c o r t a r l a c u r v a , c u y a i n t e r s e c c i ó n
p r o y e c t a d a e n l a o r d e n a d a c o r r e s p o n d e r á a l 9 0 % d e c o n s o l i d a c i ó n
( D 9 0 ) y e n l a a b s c i s a a l t i e m p o d e 9 0 % d e c o n s o l i d a c i ó n ( T 9 0 ) . E l
1 0 0 % d e c o n s o l i d a c i ó n ( D 1 0 0 ) s e o b t i e n e m e d i a n t e l a s i g u i e n t e
e x p r e s i ó n :
D 1 0 0 = D s - ( 1 0 / 9 ) * ( D s - D 9 0 )
- M é t o d o d e l l o g a r i t m o d e l t i e m p o . C o n s i s t e e n g r a f i c a r l a c u r v a
l e c t u r a s d e d i a l c o n t r a l o g a r i t m o d e l t i e m p o p a r a c a d a i n c r e m e n t o d e
c a r g a . P o r s u s p a r t e s r e c t a s ( e n e l m e d i o y f i n a l d e l a c u r v a ) , s e
t r a z a n t a n g e n t e s c u y a i n t e r s e c c i ó n p r o y e c t a d a e n l a o r d e n a d a
c o r r e s p o n d e r á a l 1 0 0 % d e c o n s o l i d a c i ó n ( D 1 0 0 ) y e n l a a b s c i s a a l
t i e m p o d e 1 0 0 % d e c o n s o l i d a c i ó n ( T 1 0 0 ) .
• E l o r i g e n c o r r e g i d o ( D s ) s e o b t i e n e s e l e c c i o n a n d o e n l a c e r c a n í a d e
0 . 1 ’ , u n t i e m p o T 1 y u n o T 2 = 4 * T 1 . D e s d e T 1 a T 2 s e m i d e l a
o r d e n a d a y e s t e v a l o r s e f i j a v e r t i c a l m e n t e s o b r e T 1 .
• L a o p e r a c i ó n s e r e p i t e p a r a o t r o s t r e s p u n t o s , l o s q u e d e b e n e s t a r e n
u n a r e c t a a p r o x i m a d a . L a i n t e r s e c c i ó n c o n l a o r d e n a d a d e t e r m i n a e l
v a l o r d e D s . E l 5 0 % d e c o n s o l i d a c i ó n ( D 5 0 ) s e o b t i e n e m e d i a n t e : D 5 0
= ( D s + D 1 0 0 ) / 2
- C a l c u l a r e l c o e f i c i e n t e d e c o n s o l i d a c i ó n ( C v ) , p o r e l m é t o d o d e l a r a í z
c u a d r a d a d e l t i e m p o o d e T a y l o r :
C v = ( 0 , 8 4 8 * H 2
) / T 9 0 ( c m 2
/ s e g )
- C a l c u l a r e l c o e f i c i e n t e d e c o n s o l i d a c i ó n ( C v ) , p o r e l m é t o d o d e l
l o g a r i t m o d e l t i e m p o :
C v = ( 0 , 1 9 7 * H 2
) / T 5 0 ( c m 2
/ s e g )
- C a l c u l a r l a r a z ó n p r i m a r i a d e c o m p r e s i ó n ( r ) , p o r e l m é t o d o d e l a
r a í z c u a d r a d a d e l t i e m p o o d e T a y l o r :
r = ( 1 0 / 9 ) * ( D s - D 9 0 ) / ( D o - D f )
d o n d e :
D o = l e c t u r a d e l d i a l d e c o m p r e s i ó n a l t i e m p o c e r o ( c m )
D f = l e c t u r a d e l d i a l d e c o m p r e s i ó n a l f i n a l d e l e n s a y o ( c m )
- C a l c u l a r l a r a z ó n p r i m a r i a d e c o m p r e s i ó n ( r ) , p o r e l m é t o d o d e l
l o g a r i t m o d e l t i e m p o :
r = ( D s - D 1 0 0 ) / ( D o - D f )
- G r a f i c a r l a c u r v a r e l a c i ó n d e v a c í o s ( e ’ ) c o n t r a l o g a r i t m o d e p r e s i ó n .
L a p e n d i e n t e d e s u p a r t e r e c t a d e t e r m i n a e l í n d i c e d e c o m p r e s i ó n
( C c ) : C c = ∆ e / ( l o g ( P 2 / P 1 ) )
d o n d e :
∆ e = d i f e r e n c i a d e v a c í o s p a r a d o s l o g a r i t m o d e p r e s i ó n ( P 1 y P 2 ) d e
l a r e c t a .
- G r a f i c a r l a c u r v a d e f o r m a c i ó n u n i t a r i a ( ε ) v / s l o g a r i t m o d e p r e s i ó n .
L a p e n d i e n t e d e s u p a r t e r e c t a d e t e r m i n a l a r e l a c i ó n d e c o m p r e s i ó n
( C c ’ ) : C c ’ = ∆ ε / ( l o g ( P 2 / P 1 ) )
d o n d e :
∆ ε = d i f e r e n c i a d e d e f o r m a c i ó n u n i t a r i a p a r a d o s l o g a r i t m o d e
p r e s i ó n ( P 1 y P 2 ) d e l a r e c t a .
- G r a f i c a r l a c u r v a p r e s i ó n ( P ) c o n t r a r e l a c i ó n d e v a c í o s ( e ’ ) . L a
p e n d i e n t e d e s u p a r t e r e c t a d e t e r m i n a e l c o e f i c i e n t e d e
c o m p r e s i b i l i d a d ( a v ) : a v = ∆ e / ∆ p
d o n d e :
∆ e = d i f e r e n c i a d e v a c í o s p a r a d o s l o g a r i t m o d e p r e s i ó n ( P 1 y P 2 ) d e
l a r e c t a .
∆ p = P 2 - P 1
E s t e c o e f i c i e n t e s e p u e d e c a l c u l a r t a m b i é n , e n f u n c i ó n d e l í n d i c e d e
c o m p r e s i ó n , m e d i a n t e l a s i g u i e n t e e x p r e s i ó n :
a v = ( 0 , 4 3 5 * C c ) / P
d o n d e :
P = p r e s i ó n p r o m e d i o e n l a o b t e n c i ó n d e C c
- D e l a c u r v a l e c t u r a d e d i a l v / s l o g . d e l t i e m p o , l a p e n d i e n t e d e l a
r a m a s e c u n d a r i a d e t e r m i n a e l c o e f i c i e n t e d e c o m p r e s i b i l i d a d
s e c u n d a r i a ( C α ) .
C α = ∆ h / ( l o g ( T 2 / T 1 ) )
d o n d e :
∆ h = d i f e r e n c i a d e a l t u r a p a r a d o s l o g a r i t m o d e t i e m p o ( T 1 y T 2 ) d e
l a r a m a s e c u n d a r i a .
- C a l c u l a r e l c o e f i c i e n t e d e c o m p r e s i b i l i d a d v o l u m é t r i c a ( m v ) :
m v = a v / ( 1 + e o )
- C a l c u l a r e l c o e f i c i e n t e d e p e r m e a b i l i d a d ( K ) e n f u n c i ó n d e l o s
r e s u l t a d o s o b t e n i d o s p a r a c a d a i n c r e m e n t o d e c a r g a :
K = ( C v * a v * γ w ) / ( 1 + e o ) ( c m / s e g )
- O b s e r v a c i o n e s .
- L a p r e p a r a c i ó n d e l a p r o b e t a d e b e r á s e r r e a l i z a d a d e n t r o d e u n a s a l a o
c á m a r a h ú m e d a .
- L a p r o b e t a a l m o m e n t o d e e n s a y o , d e b e r á q u e d a r o r i e n t a d a e n l a
m i s m a d i r e c c i ó n q u e o c u p a b a e n e l e s t r a t o o r i g i n a l .
- E s t e e n s a y o e s u n i d i m e n s i o n a l , p o r e l h e c h o d e q u e u n a n i l l o m e t á l i c o
r o d e a l a p r o b e t a y n o p e r m i t e e l f l u j o o m o v i m i e n t o d e l a g u a e n u n
s e n t i d o l a t e r a l c o m o s u c e d e e n t e r r e n o .
- C o n e l o b j e t o d e l i m p i a r c o m p l e t a m e n t e l o s p o r o s d e l a s p i e d r a s
p o r o s a s , e s t a s s e l a v a r á n y e s c o b i l l a r á n , p a r a l u e g o s a t u r a r l a s c o n
a g u a d e s t i l a d a .
- D e p e n d i e n d o d e l a c a p a c i d a d d e c a r g a d e l e d ó m e t r o , e s p o s i b l e
o b t e n e r e s f u e r z o s i g u a l e s o s u p e r i o r e s a 1 6 k g s / c m 2
.
- G e n e r a l m e n t e e l v a l o r d e l c o e f i c i e n t e d e c o n s o l i d a c i ó n ( C v ) e s m a y o r
p o r e l m é t o d o d e T a y l o r .
- S i s e d e s e a c o n o c e r e l c o e f i c i e n t e d e r e c o m p r e s i ó n ( C r ) , c o n c l u í d a l a
d e s c a r g a , s e v u e l v e a c a r g a r l a p r o b e t a e n 2 , 4 y 8 k g s / c m 2
,
g r a f i c a n d o l o s r e s u l t a d o s a c o n t i n u a c i ó n d e l a c u r v a d e d e s c a r g a . L a
p e n d i e n t e d e e s t a n u e v a c u r v a d e t e r m i n a e l v a l o r d e C r . C r = ∆ e /
( l o g ( P 2 / P 1 ) )
- S i s e d e s e a c o n o c e r e l c o e f i c i e n t e d e e x p a n s i ó n o h i n c h a m i e n t o ( C s ) ,
c o n c l u i d a l a c o m p r e s i ó n d e l a p r o b e t a , s e d e s c a r g a e s t a a 4 , 2 y 1
k g / c m 2
e n a l m e n o s 1 2 h o r a s d e a p l i c a c i ó n p a r a c a d a u n a . L o s
r e s u l t a d o s o b t e n i d o s s e g r a f i c a n a c o n t i n u a c i ó n d e l a c u r v a r e l a c i ó n
d e v a c í o s c o n t r a l o g a r i t m o d e p r e s i ó n . L a p e n d i e n t e d e e s t a n u e v a
c u r v a d e t e r m i n a e l v a l o r d e C s . C s = ∆ e / ( l o g ( P 2 / P 1 ) )
- E n c a s o d e q u e r e r r e a l i z a r e l e n s a y o p a r a a r e n a s , g r a v i l l a s o p a r a
m u e s t r a s r e m o l d e a d a s , s e p u e d e e m p l e a r u n e d ó m e t r o e s p e c i a l d e g r a n
d i á m e t r o p r o p u e s t o p o r R o w e y B a r d e n ( 1 9 6 6 ) c o m o s e p u e d e v e r e n l a
f i g u r a 4 . 3 .
F i g u r a 4 . 3 . E d ó m e t r o R o w e . F u e n t e : E s p i n a c e R . , 1 9 8 4 .
E s t e a p a r a t o t i e n e g r a n d e s v e n t a j a s c o n r e s p e c t o a l o s e d ó m e t r o s
c o n v e n c i o n a l e s , p u e s n o p r e s e n t a i n c o n v e n i e n t e s c o m o e l c o n t r o l d e
d r e n a j e , m e d i c i ó n d e p r e s i o n e s i n s t e r s t i c i a l e s , e x i s t e n c i a d e f r i c c i ó n
l a t e r a l , e t c .
L a c a r g a v e r t i c a l s e a p l i c a p o r m e d i o d e p r e s i ó n d e a g u a q u e a c t ú a
s o b r e u n a m e m b r a n a f l e x i b l e d e g o m a . L a s m u e s t r a s e n s a y a d a s t i e n e n
u n d i á m e t r o d e 1 0 ” ( 2 5 , 4 c m . ) y u n a a l t u r a a p r o x i m a d a d e e n t r e 8 y 9
c m . d e p e n d i e n d o d e l t i p o d e d r e n p o r o s o y p l a c a u t i l i z a d a .
UNIVERSIDAD CATOLICA DE VALPARAISO
ESCUELA DE INGENIERIA EN CONSTRUCCION
LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS
ENSAYO EDOMETRICO ( CONSOLIDACION )
Proyecto :
Ubicación :
Descripción del suelo :
Fecha de muestreo :
Fecha de ensayo :
Características de la muestra
Diámetro interior del molde ( cm ) :
Area de la muestra ( cm2
) :
Altura inicial de la muestra ( cm ) :
Volumen inicial de la muestra ( cm3
) :
Gravedad específica de los sólidos :
Altura de sólidos ( cm ) :
Altura inicial de vacíos ( cm ) :
Saturación inicial ( % ) :
Relación de vacíos inicial :
Humedades
Peso del molde
Peso del molde + suelo húmedo inicial
Peso del suelo seco
Humedad inicial ( % )
Peso del molde + suelo húmedo final
Humedad final ( % ) ( Suponiendo S = 100 % )
Carga aplicada : kgs Presión : kgs / cm2
Fecha y hora Tiempo ( minutos ) √ tiempo Lectura del dial ( mm )
0
0,1
0,25
0,5
1
2
4
8
15
30
60
120
240
480
960
1440
Método del logaritmo del tiempo
Logaritmo del tiempo ( minutos )
Lecturadial(mm)
Método de Taylor ( raíz cuadrada del tiempo )
Lectura
dial(mm
)
Raíz cuadrada del tiempo ( minutos )
Parámetros de consolidación
Presió
n
Kg/cm
2
Lectura dial
inicial
final
Altura
de
vacíos
Relació
nde
vacíos
Defor
mUnita
ria
Altura
promedi
o
Longitud
promedio
Tiempos
T50 T90
Coef.
consolidac.
Taylor Log ( t
)
0
0,25
0,50
1,00
2,00
4,00
8,00
Gráfico relación de vacíos ( e’ ) contra logaritmo de presión
relación de
vacíos ( e’ )
Cc =
Cs =
Cr =
log presión
Gráfico deformación unitaria ( ε ) contra logaritmo de presión
Deformación
unitaria ( ε )
Cc’ =
log presión
Gráfico relación de vacíos ( e’ ) contra presión
relación de
vacíos ( e’ )
av =
mv =
presión ( Kg / cm2
)
Observaciones :
Ensayo edometrico
Ensayo edometrico

Mais conteúdo relacionado

Mais procurados

La Palestra del Networking
La Palestra del NetworkingLa Palestra del Networking
La Palestra del Networking
Giuseppe Citerna
 
Actividad enzimatica-amilasa
Actividad enzimatica-amilasaActividad enzimatica-amilasa
Actividad enzimatica-amilasa
Brenda Yadira
 
Curso de Geologia Ambiental De Colombia
Curso de Geologia Ambiental De ColombiaCurso de Geologia Ambiental De Colombia
Curso de Geologia Ambiental De Colombia
Ana Maria Hernandez
 
Hinchamiento
HinchamientoHinchamiento
Hinchamiento
pabloocc
 

Mais procurados (15)

Secciones en Word
Secciones en WordSecciones en Word
Secciones en Word
 
La Palestra del Networking
La Palestra del NetworkingLa Palestra del Networking
La Palestra del Networking
 
Porto Em Destaque
Porto Em DestaquePorto Em Destaque
Porto Em Destaque
 
Actividad enzimatica-amilasa
Actividad enzimatica-amilasaActividad enzimatica-amilasa
Actividad enzimatica-amilasa
 
Methods of research 1
Methods of research 1Methods of research 1
Methods of research 1
 
Theories of Urbanism Project 3 : Comparative Analysis
Theories of Urbanism Project 3 : Comparative AnalysisTheories of Urbanism Project 3 : Comparative Analysis
Theories of Urbanism Project 3 : Comparative Analysis
 
What are the types of glass pipes
What are the types of glass pipesWhat are the types of glass pipes
What are the types of glass pipes
 
Qué es el software
Qué es el softwareQué es el software
Qué es el software
 
Curso de Geologia Ambiental De Colombia
Curso de Geologia Ambiental De ColombiaCurso de Geologia Ambiental De Colombia
Curso de Geologia Ambiental De Colombia
 
Gravedad especifica
Gravedad especificaGravedad especifica
Gravedad especifica
 
Focusing on the quality of mobile app is important how to go about it
Focusing on the quality of mobile app is important how to go about itFocusing on the quality of mobile app is important how to go about it
Focusing on the quality of mobile app is important how to go about it
 
Hinchamiento
HinchamientoHinchamiento
Hinchamiento
 
The Official State Office Known As Person
The Official State Office Known As Person The Official State Office Known As Person
The Official State Office Known As Person
 
Diapositiva nº 9 entornos virtuales
Diapositiva nº 9 entornos virtualesDiapositiva nº 9 entornos virtuales
Diapositiva nº 9 entornos virtuales
 
Somos GoFun Eventos
Somos GoFun EventosSomos GoFun Eventos
Somos GoFun Eventos
 

Destaque

Consolidacion
ConsolidacionConsolidacion
Consolidacion
hansico
 
Rohan Duong_Portfolio 2014-15_compr
Rohan Duong_Portfolio 2014-15_comprRohan Duong_Portfolio 2014-15_compr
Rohan Duong_Portfolio 2014-15_compr
Rohan Duong
 
Бухгалтерія для бюджетних установ України | Бюджетна устаНова
Бухгалтерія  для бюджетних установ України | Бюджетна устаНоваБухгалтерія  для бюджетних установ України | Бюджетна устаНова
Бухгалтерія для бюджетних установ України | Бюджетна устаНова
Бюджетна устаНова
 
MarielRamos-Li Portfolio
MarielRamos-Li PortfolioMarielRamos-Li Portfolio
MarielRamos-Li Portfolio
Mariel Ramos
 
고은석 창발
고은석 창발고은석 창발
고은석 창발
eunseok95
 
Variables Predefinidas
Variables PredefinidasVariables Predefinidas
Variables Predefinidas
nacharigoli12
 

Destaque (20)

Consolidacion
ConsolidacionConsolidacion
Consolidacion
 
Rohan Duong_Portfolio 2014-15_compr
Rohan Duong_Portfolio 2014-15_comprRohan Duong_Portfolio 2014-15_compr
Rohan Duong_Portfolio 2014-15_compr
 
Бухгалтерія для бюджетних установ України | Бюджетна устаНова
Бухгалтерія  для бюджетних установ України | Бюджетна устаНоваБухгалтерія  для бюджетних установ України | Бюджетна устаНова
Бухгалтерія для бюджетних установ України | Бюджетна устаНова
 
Harvey Nash Technology Survey 2016
Harvey Nash Technology Survey 2016Harvey Nash Technology Survey 2016
Harvey Nash Technology Survey 2016
 
Presentation1 paru
Presentation1 paruPresentation1 paru
Presentation1 paru
 
Abr 8(3) abstracts_v2
Abr 8(3) abstracts_v2Abr 8(3) abstracts_v2
Abr 8(3) abstracts_v2
 
Estatuto estudiantil
Estatuto estudiantilEstatuto estudiantil
Estatuto estudiantil
 
Christmas Tree Project
Christmas Tree ProjectChristmas Tree Project
Christmas Tree Project
 
MarielRamos-Li Portfolio
MarielRamos-Li PortfolioMarielRamos-Li Portfolio
MarielRamos-Li Portfolio
 
SAP Intel partnership
SAP Intel partnershipSAP Intel partnership
SAP Intel partnership
 
Clase05
Clase05Clase05
Clase05
 
SATONDA ISLAND
SATONDA ISLANDSATONDA ISLAND
SATONDA ISLAND
 
Tramites en linea
Tramites en lineaTramites en linea
Tramites en linea
 
Film presentation
Film presentationFilm presentation
Film presentation
 
고은석 창발
고은석 창발고은석 창발
고은석 창발
 
El aviador
El aviadorEl aviador
El aviador
 
Variables Predefinidas
Variables PredefinidasVariables Predefinidas
Variables Predefinidas
 
Raouane's family
Raouane's familyRaouane's family
Raouane's family
 
Saug
SaugSaug
Saug
 
Buy online - Alpaca FIlled Cushion - Animal Prints - RUBEYLIZA HOMEWARES
Buy online - Alpaca FIlled Cushion - Animal Prints - RUBEYLIZA HOMEWARESBuy online - Alpaca FIlled Cushion - Animal Prints - RUBEYLIZA HOMEWARES
Buy online - Alpaca FIlled Cushion - Animal Prints - RUBEYLIZA HOMEWARES
 

Semelhante a Ensayo edometrico

P RENDIMIENTO ACADÉMICO Y CLASES VIRTUALES EN ESTUDIANTES DEL IV CICLO DEL CU...
P RENDIMIENTO ACADÉMICO Y CLASES VIRTUALES EN ESTUDIANTES DEL IV CICLO DEL CU...P RENDIMIENTO ACADÉMICO Y CLASES VIRTUALES EN ESTUDIANTES DEL IV CICLO DEL CU...
P RENDIMIENTO ACADÉMICO Y CLASES VIRTUALES EN ESTUDIANTES DEL IV CICLO DEL CU...
KatleenPereda
 

Semelhante a Ensayo edometrico (20)

Densidad in situ
Densidad in situDensidad in situ
Densidad in situ
 
Determinacion de la densidad in situ
Determinacion de la densidad in situDeterminacion de la densidad in situ
Determinacion de la densidad in situ
 
humedad.pdf
humedad.pdfhumedad.pdf
humedad.pdf
 
Relacion densidad humedad dmcs
Relacion densidad humedad dmcsRelacion densidad humedad dmcs
Relacion densidad humedad dmcs
 
Gravedad especifica
Gravedad especificaGravedad especifica
Gravedad especifica
 
Cortedirecto
CortedirectoCortedirecto
Cortedirecto
 
placa de carga (1).pdf
placa de carga (1).pdfplaca de carga (1).pdf
placa de carga (1).pdf
 
Triaxial
TriaxialTriaxial
Triaxial
 
Ensayo triaxial
Ensayo triaxialEnsayo triaxial
Ensayo triaxial
 
Ensayo Triaxial
Ensayo TriaxialEnsayo Triaxial
Ensayo Triaxial
 
Munari cisa
Munari cisaMunari cisa
Munari cisa
 
Aplicación metodología Bruno Munari
Aplicación metodología Bruno MunariAplicación metodología Bruno Munari
Aplicación metodología Bruno Munari
 
Resolución de Conflictos en la sociedad
Resolución de Conflictos en la sociedadResolución de Conflictos en la sociedad
Resolución de Conflictos en la sociedad
 
El magnesio
El magnesioEl magnesio
El magnesio
 
Diapositiva power point
Diapositiva power pointDiapositiva power point
Diapositiva power point
 
Magnesio en la medicina
Magnesio en la medicinaMagnesio en la medicina
Magnesio en la medicina
 
Unidades de masa y tiempo jose mota
Unidades de masa y tiempo   jose motaUnidades de masa y tiempo   jose mota
Unidades de masa y tiempo jose mota
 
Magnesio en la medicina
Magnesio en la medicina  Magnesio en la medicina
Magnesio en la medicina
 
P RENDIMIENTO ACADÉMICO Y CLASES VIRTUALES EN ESTUDIANTES DEL IV CICLO DEL CU...
P RENDIMIENTO ACADÉMICO Y CLASES VIRTUALES EN ESTUDIANTES DEL IV CICLO DEL CU...P RENDIMIENTO ACADÉMICO Y CLASES VIRTUALES EN ESTUDIANTES DEL IV CICLO DEL CU...
P RENDIMIENTO ACADÉMICO Y CLASES VIRTUALES EN ESTUDIANTES DEL IV CICLO DEL CU...
 
Magnesio en la medicina
Magnesio en la medicinaMagnesio en la medicina
Magnesio en la medicina
 

Ensayo edometrico

  • 1. 4.1. ENSAYO EDOMETRICO O DE CONSOLIDACION. S u f i n a l i d a d e s d e t e r m i n a r l a v e l o c i d a d y g r a d o d e a s e n t a m i e n t o q u e e x p e r i m e n t a r á u n a m u e s t r a d e s u e l o a r c i l l o s o s a t u r a d o a l s o m e t e r l a a u n a s e r i e d e i n c r e m e n t o s d e p r e s i ó n o c a r g a . E l f e n ó m e n o d e c o n s o l i d a c i ó n , s e o r i g i n a d e b i d o a q u e s i u n s u e l o p a r c i a l o t o t a l m e n t e s a t u r a d o s e c a r g a , e n u n c o m i e n z o e l a g u a e x i s t e n t e e n l o s p o r o s a b s o r b e r á p a r t e d e d i c h a c a r g a p u e s t o q u e e s t a e s i n c o m p r e s i b l e , p e r o c o n e l t r a n s c u r s o d e l t i e m p o , e s c u r r i r á y e l s u e l o i r á a b s o r b i e n d o e s a c a r g a p a u l a t i n a m e n t e . E s t e p r o c e s o d e t r a n s f e r e n c i a d e c a r g a , o r i g i n a c a m b i o s d e v o l u m e n e n l a m a s a d e s u e l o , i g u a l e s a l v o l u m e n d e a g u a d r e n a d a ( f i g u r a 4 . 1 . ) . F i g u r a 4 . 1 . E s q u e m a d e c o n s o l i d a c i ó n e n t e r r e n o ( E L E I n t e r n a c i o n a l L t d a . , 1 9 9 3 ) . E n s u e l o g r a n u l a r e s , l a r e d u c c i ó n d e l v o l u m e n d e v a c í o s s e p r o d u c e c a s i i n s t a n t á n e a m e n t e c u a n d o s e a p l i c a l a c a r g a , s i n e m b a r g o e n s u e l o s a r c i l l o s o s t o m a r á m a y o r t i e m p o , d e p e n d i e n d o d e f a c t o r e s c o m o e l g r a d o d e s a t u r a c i ó n , e l c o e f i c i e n t e d e p e r m e a b i l i d a d , l a l o n g i t u d d e l a t r a y e c t o r i a q u e t e n g a q u e r e c o r r e r e l f l u í d o e x p u l s a d o , l a s c o n d i c i o n e s d e d r e n a j e y l a m a g n i t u d d e l a s o b r e c a r g a . 4 . 1 . 1 . M e t o d o l o g í a d e e n s a y o . - E q u i p o n e c e s a r i o . - U n a p a r a t o d e c a r g a o e d ó m e t r o d e 2 5 0 k g . d e c a p a c i d a d , p r o v i s t o d e u n l e c t o r d e c a r g a y u n d i a l l e c t o r d e d e f o r m a c i ó n d e 0 , 0 1 m m . d e p r e c i s i ó n ( f i g u r a 4 . 2 . ) .
  • 2. F i g u r a 4 . 2 . T i p o s d e e d ó m e t r o ( B o w l e s J . , 1 9 8 2 ) . - U n c o n s o l i d ó m e t r o , e q u i p o c o m p u e s t o p o r u n a c a j a d e b r o n c e e s t a n c a , u n a n i l l o d e b r o n c e d e 6 3 m m . d e d i á m e t r o y 2 4 m m . d e a l t u r a c o n s u s b o r d e s c o r t a n t e s p a r a t a l l a r l a m u e s t r a , u n d i s c o d e m o l d e o p a r a r e b a j a r l a m u e s t r a e n u n a p r o f u n d i d a d d e 2 y 4 m m . , d o s p i e d r a s p o r o s a s , d o s d i s c o s d e p a p e l f i l t r o y u n b l o q u e o p i s t ó n d e c a r g a . - U n j u e g o d e m a s a s p a r a a l c a n z a r l a s p r e s i o n e s d e e n s a y o . - H o r n o d e s e c a d o c o n c i r c u l a c i ó n d e a i r e y t e m p e r a t u r a r e g u l a b l e c a p a z d e m a n t e n e r s e e n 1 1 0 º ± 5 º C . - B a l a n z a d e c a p a c i d a d s u p e r i o r a 1 0 0 0 g r s . y p r e c i s i ó n d e 0 , 0 1 g r . - H e r r a m i e n t a s y a c c e s o r i o s . C u c h i l l o , e s p á t u l a , r e c i p i e n t e s p l á s t i c o s , e s c o b i l l a , a g u a d e s t i l a d a y c r o n ó m e t r o . - P r o c e d i m i e n t o . U n a v e z d e t e r m i n a d o e l p e s o d e l a n i l l o d e b r o n c e ( M r ) d e u n a m u e s t r a i n a l t e r a d a d e s u e l o , s e t a l l a l a m u e s t r a d e e n s a y e c o n e l a n i l l o , e l c u a l p o s e e s u s b o r d e s c o r t a n t e s q u e f a c i l i t a n e l p r o c e s o . D e l s u e l o s o b r a n t e , s e t o m a n m u e s t r a s r e p r e s e n t a t i v a s p a r a d e t e r m i n a r : h u m e d a d n a t u r a l , g r a v e d a d e s p e c í f i c a d e l o s s ó l i d o s y l í m i t e s d e c o n s i s t e n c i a . L u e g o d e o b t e n i d a l a m u e s t r a d e e n s a y e , d e m o d o q u e l a s p i e d r a s p o r o s a s c a l c e n d e n t r o d e l a n i l l o , s e d e b e r á r e b a j a r l a a l t u r a d e l a m u e s t r a . U t i l i z a n d o e l d i s c o d e m o l d e o p o r s u l a d o d e 2 m m . , s e e m p u j a l a m u e s t r a y a l o t r o e x t r e m o , c o n u n c u c h i l l o s e c o r t a e l s u e l o s o b r a n t e y s e c o l o c a u n d i s c o d e p a p e l f i l t r o . A c o n t i n u a c i ó n , s e p a s a e l d i s c o d e m o l d e o a l o t r o e x t r e m o , e m p u j a n d o l a m u e s t r a c o n e l l a d o d e 4 m m , r e p i t i e n d o e l p r o c e d i m i e n t o . P o r l a c a r a r e c i é n c o r t a d a , s e e m p u j a l a m u e s t r a c o n e l d i s c o d e m o l d e o p o r s u l a d o d e 2 m m . y s e d e t e r m i n a l a a l t u r a i n i c i a l ( H o ) d e l a p r o b e t a y e l p e s o d e l a n i l l o m á s e l s u e l o ( W 1 ) .
  • 3. S o b r e c a d a c a r a d e l a p r o b e t a , s e c o l o c a u n a p i e d r a p o r o s a s a t u r a d a , l a s q u e d e b e n a j u s t a r p e r f e c t a m e n t e d e n t r o d e l a n i l l o c o m o s e v i o e n l a f i g u r a 4 . 2 . L u e g o s e c e n t r a e l c o n j u n t o d e n t r o d e l a c a j a d e b r o n c e , s e c o l o c a e l p i s t ó n o b l o q u e d e c a r g a y s e l e v a n t a e l n i v e l d e a g u a p o r e n c i m a d e l a p i e d r a p o r o s a s u p e r i o r . S e a j u s t a e l c o n s o l i d ó m e t r o a l a p a r a t o d e c a r g a y s e a p l i c a u n a c a r g a d e i n i c i a l i z a c i ó n d e 0 , 0 5 k g s / c m 2 p a r a s u e l o s b l a n d o s y d e 0 , 1 0 k g s / c m 2 p a r a s u e l o s f i r m e s . S i n r e t i r a r e s t a c a r g a , s e l l e v a a c e r o e l d i a l d e d e f o r m a c i ó n . L a c o m p r e s i ó n d e l a m u e s t r a c o n s i s t e e n a p l i c a r e l s i g u i e n t e i n c r e m e n t o d e p r e s i o n e s o e s c a l o n e s d e c a r g a e n k g s / c m 2 : 0 , 2 5 - 0 , 5 0 - 1 , 0 0 - 2 , 0 0 - 4 , 0 0 y 8 , 0 0 . E n c a d a u n a d e e l l a s s e r e g i s t r a l a l e c t u r a d e l d i a l d e d e f o r m a c i ó n , e n l o s s i g u i e n t e s t i e m p o s : 0 , 6 , 1 5 , 3 0 s e g u n d o s ; 1 , 2 , 4 , 8 , 1 5 , 3 0 m i n u t o s y 1 , 2 , 4 , 8 , 1 6 , 2 4 h o r a s . F i n a l m e n t e , s e d e s c a r g a l a m u e s t r a e n s a y a d a , s e r e t i r a e l c o n s o l i d ó m e t r o y d e l a n i l l o d e b r o n c e , s e e x t r a e e l t o t a l d e l a m u e s t r a , s e p e s a ( W 2 ) y s e c o l o c a a h o r n o d u r a n t e 2 4 h o r a s p a r a d e t e r m i n a r e l p e s o s e c o ( W 3 ) . - C á l c u l o s y g r á f i c o s . - C a l c u l a r e l á r e a ( A ) d e l a p r o b e t a : A = π * ( D / 2 ) 2 ( c m 2 ) d o n d e : D = d i á m e t r o i n t e r i o r d e l a n i l l o d e b r o c e ( c m . ) - C a l c u l a r e l v o l u m e n ( V ) : V = A * H o ( c m 3 ) d o n d e : H o = a l t u r a i n i c i a l d e l a p r o b e t a ( c m . ) - C a l c u l a r e l c o n t e n i d o d e h u m e d a d i n i c i a l ( w i ) d e l a p r o b e t a , e l q u e s e c o m p a r a c o n a q u e l o b t e n i d o a t r a v é s d e u n a m u e s t r a r e p r e s e n t a t i v a , m e d i a n t e l a s i g u i e n t e e x p r e s i ó n : w i = ( ( W 1 - M r ) - W 3 ) / W 3 * 1 0 0 ( % ) d o n d e : M r = p e s o d e l a n i l l o d e b r o n c e ( g r s . ) W 1 = p e s o d e l a n i l l o m á s l a p r o b e t a ( g r s . ) W 3 = p e s o d e l a p r o b e t a s e c a ( g r s . ) - C a l c u l a r e l c o n t e n i d o d e h u m e d a d f i n a l ( w f ) d e l a p r o b e t a ( s u p o n i e n d o S = 1 0 0 % ) , m e d i a n t e l a s i g u i e n t e e x p r e s i ó n : w f = ( W 2 - W 3 ) / W 3 * 1 0 0 ( % ) d o n d e : W 2 = p e s o d e l a p r o b e t a l u e g o d e e n s a y a d a ( g r s . ) - C a l c u l a r l a a l t u r a d e s ó l i d o s ( H s ) d e l a p r o b e t a : H s = W 3 / ( G s * γ w * A ) ( c m ) d o n d e : G s = v a l o r d e l a g r a v e d a d e s p e c í f i c a d e l o s s ó l i d o s γ w = d e n s i d a d d e l a g u a ( v a l o r ≈ 1 ) S i n o s e c o n o c e e l v a l o r d e G s , l a a l t u r a d e s ó l i d o s ( H s ) d e l a p r o b e t a , s e p u e d e c a l c u l a r u n a v e z c o n c l u í d o e l e n s a y o , m e d i a n t e l a e x p r e s i ó n : H s = ( H o - ∆ H ) - ( W 2 - W 3 ) / A ( c m )
  • 4. d o n d e : ∆ H = a s e n t a m i e n t o t o t a l d e l a p r o b e t a ( c m . )
  • 5. - C a l c u l a r l a a l t u r a i n i c i a l d e v a c í o s ( H v o ) d e l a p r o b e t a , m e d i a n t e l a e x p r e s i ó n : H v o = H o - H s ( c m ) - C a l c u l a r e l g r a d o d e s a t u r a c i ó n i n i c i a l ( S o ) d e l a p r o b e t a : S o = ( ( W 1 - M r ) - W 3 ) / ( H v o * A ) * 1 0 0 ( % ) - C a l c u l a r l a r e l a c i ó n d e v a c í o s i n i c i a l ( e o ) d e l a p r o b e t a : e o = H v o / H s - C a l c u l a r l a a l t u r a p r o m e d i o ( H ’ ) p a r a c a d a i n c r e m e n t o d e c a r g a , m e d i a n t e l a e x p r e s i ó n : H ’ = ( H i + H f ) / 2 ( c m ) d o n d e : H i = a l t u r a i n i c i a l d e l a m u e s t r a ( c m . ) H f = a l t u r a f i n a l d e l a m u e s t r a ( c m . ) - C a l c u l a r l a a l t u r a d e v a c í o s ( H v ’ ) p a r a c a d a i n c r e m e n t o d e c a r g a , m e d i a n t e l a e x p r e s i ó n : H v ’ = H f - H s ( c m ) - C a l c u l a r l a r e l a c i ó n d e v a c í o s ( e ’ ) p a r a c a d a i n c r e m e n t o d e c a r g a , m e d i a n t e l a e x p r e s i ó n : e ’ = H v ’ / H s - C a l c u l a r l a d e f o r m a c i ó n u n i t a r i a ( ε ) p a r a c a d a i n c r e m e n t o d e c a r g a , m e d i a n t e l a e x p r e s i ó n : ε = ∆ H ’ / H o d o n d e : ∆ H ’ = l e c t u r a f i n a l d e l d i a l d e d e f o r m a c i ó n ( c m . ) - C a l c u l a r l a l o n g i t u d p r o m e d i o d e l a t r a y e c t o r i a d e l d r e n a j e ( H 2 ) p a r a c a d a i n c r e m e n t o d e c a r g a , m e d i a n t e l a s i g u i e n t e e x p r e s i ó n : H 2 = ( H ’ / 2 ) 2 ( c m 2 ) - O b t e n e r l o s p a r á m e t r o s d e c o n s o l i d a c i ó n p o r u n o d e l o s d o s m é t o d o s e s t a b l e c i d o s . - M é t o d o d e l a r a í z c u a d r a d a d e l t i e m p o o d e T a y l o r . C o n s i s t e e n g r a f i c a r l a c u r v a l e c t u r a s d e d i a l c o n t r a r a í z c u a d r a d a d e l t i e m p o p a r a c a d a i n c r e m e n t o d e c a r g a . P o r s u p a r t e r e c t a s e t r a z a u n a t a n g e n t e , p r o l o n g á n d o l a h a s t a c o r t a r l a o r d e n a d a , o b t e n i e n d o a s í e l o r i g e n c o r r e g i d o ( D s ) . P o r e s t e p u n t o s e t r a z a u n a l í n e a r e c t a c o n u n a i n c l i n a c i ó n d e l 1 5 % m a y o r a l a t a n g e n t e , h a s t a c o r t a r l a c u r v a , c u y a i n t e r s e c c i ó n p r o y e c t a d a e n l a o r d e n a d a c o r r e s p o n d e r á a l 9 0 % d e c o n s o l i d a c i ó n ( D 9 0 ) y e n l a a b s c i s a a l t i e m p o d e 9 0 % d e c o n s o l i d a c i ó n ( T 9 0 ) . E l 1 0 0 % d e c o n s o l i d a c i ó n ( D 1 0 0 ) s e o b t i e n e m e d i a n t e l a s i g u i e n t e e x p r e s i ó n : D 1 0 0 = D s - ( 1 0 / 9 ) * ( D s - D 9 0 ) - M é t o d o d e l l o g a r i t m o d e l t i e m p o . C o n s i s t e e n g r a f i c a r l a c u r v a l e c t u r a s d e d i a l c o n t r a l o g a r i t m o d e l t i e m p o p a r a c a d a i n c r e m e n t o d e c a r g a . P o r s u s p a r t e s r e c t a s ( e n e l m e d i o y f i n a l d e l a c u r v a ) , s e t r a z a n t a n g e n t e s c u y a i n t e r s e c c i ó n p r o y e c t a d a e n l a o r d e n a d a c o r r e s p o n d e r á a l 1 0 0 % d e c o n s o l i d a c i ó n ( D 1 0 0 ) y e n l a a b s c i s a a l t i e m p o d e 1 0 0 % d e c o n s o l i d a c i ó n ( T 1 0 0 ) . • E l o r i g e n c o r r e g i d o ( D s ) s e o b t i e n e s e l e c c i o n a n d o e n l a c e r c a n í a d e 0 . 1 ’ , u n t i e m p o T 1 y u n o T 2 = 4 * T 1 . D e s d e T 1 a T 2 s e m i d e l a o r d e n a d a y e s t e v a l o r s e f i j a v e r t i c a l m e n t e s o b r e T 1 . • L a o p e r a c i ó n s e r e p i t e p a r a o t r o s t r e s p u n t o s , l o s q u e d e b e n e s t a r e n u n a r e c t a a p r o x i m a d a . L a i n t e r s e c c i ó n c o n l a o r d e n a d a d e t e r m i n a e l
  • 6. v a l o r d e D s . E l 5 0 % d e c o n s o l i d a c i ó n ( D 5 0 ) s e o b t i e n e m e d i a n t e : D 5 0 = ( D s + D 1 0 0 ) / 2 - C a l c u l a r e l c o e f i c i e n t e d e c o n s o l i d a c i ó n ( C v ) , p o r e l m é t o d o d e l a r a í z c u a d r a d a d e l t i e m p o o d e T a y l o r : C v = ( 0 , 8 4 8 * H 2 ) / T 9 0 ( c m 2 / s e g ) - C a l c u l a r e l c o e f i c i e n t e d e c o n s o l i d a c i ó n ( C v ) , p o r e l m é t o d o d e l l o g a r i t m o d e l t i e m p o : C v = ( 0 , 1 9 7 * H 2 ) / T 5 0 ( c m 2 / s e g ) - C a l c u l a r l a r a z ó n p r i m a r i a d e c o m p r e s i ó n ( r ) , p o r e l m é t o d o d e l a r a í z c u a d r a d a d e l t i e m p o o d e T a y l o r : r = ( 1 0 / 9 ) * ( D s - D 9 0 ) / ( D o - D f ) d o n d e : D o = l e c t u r a d e l d i a l d e c o m p r e s i ó n a l t i e m p o c e r o ( c m ) D f = l e c t u r a d e l d i a l d e c o m p r e s i ó n a l f i n a l d e l e n s a y o ( c m ) - C a l c u l a r l a r a z ó n p r i m a r i a d e c o m p r e s i ó n ( r ) , p o r e l m é t o d o d e l l o g a r i t m o d e l t i e m p o : r = ( D s - D 1 0 0 ) / ( D o - D f ) - G r a f i c a r l a c u r v a r e l a c i ó n d e v a c í o s ( e ’ ) c o n t r a l o g a r i t m o d e p r e s i ó n . L a p e n d i e n t e d e s u p a r t e r e c t a d e t e r m i n a e l í n d i c e d e c o m p r e s i ó n ( C c ) : C c = ∆ e / ( l o g ( P 2 / P 1 ) ) d o n d e : ∆ e = d i f e r e n c i a d e v a c í o s p a r a d o s l o g a r i t m o d e p r e s i ó n ( P 1 y P 2 ) d e l a r e c t a . - G r a f i c a r l a c u r v a d e f o r m a c i ó n u n i t a r i a ( ε ) v / s l o g a r i t m o d e p r e s i ó n . L a p e n d i e n t e d e s u p a r t e r e c t a d e t e r m i n a l a r e l a c i ó n d e c o m p r e s i ó n ( C c ’ ) : C c ’ = ∆ ε / ( l o g ( P 2 / P 1 ) ) d o n d e : ∆ ε = d i f e r e n c i a d e d e f o r m a c i ó n u n i t a r i a p a r a d o s l o g a r i t m o d e p r e s i ó n ( P 1 y P 2 ) d e l a r e c t a . - G r a f i c a r l a c u r v a p r e s i ó n ( P ) c o n t r a r e l a c i ó n d e v a c í o s ( e ’ ) . L a p e n d i e n t e d e s u p a r t e r e c t a d e t e r m i n a e l c o e f i c i e n t e d e c o m p r e s i b i l i d a d ( a v ) : a v = ∆ e / ∆ p d o n d e : ∆ e = d i f e r e n c i a d e v a c í o s p a r a d o s l o g a r i t m o d e p r e s i ó n ( P 1 y P 2 ) d e l a r e c t a . ∆ p = P 2 - P 1 E s t e c o e f i c i e n t e s e p u e d e c a l c u l a r t a m b i é n , e n f u n c i ó n d e l í n d i c e d e c o m p r e s i ó n , m e d i a n t e l a s i g u i e n t e e x p r e s i ó n : a v = ( 0 , 4 3 5 * C c ) / P d o n d e : P = p r e s i ó n p r o m e d i o e n l a o b t e n c i ó n d e C c - D e l a c u r v a l e c t u r a d e d i a l v / s l o g . d e l t i e m p o , l a p e n d i e n t e d e l a r a m a s e c u n d a r i a d e t e r m i n a e l c o e f i c i e n t e d e c o m p r e s i b i l i d a d s e c u n d a r i a ( C α ) . C α = ∆ h / ( l o g ( T 2 / T 1 ) ) d o n d e : ∆ h = d i f e r e n c i a d e a l t u r a p a r a d o s l o g a r i t m o d e t i e m p o ( T 1 y T 2 ) d e l a r a m a s e c u n d a r i a .
  • 7. - C a l c u l a r e l c o e f i c i e n t e d e c o m p r e s i b i l i d a d v o l u m é t r i c a ( m v ) : m v = a v / ( 1 + e o ) - C a l c u l a r e l c o e f i c i e n t e d e p e r m e a b i l i d a d ( K ) e n f u n c i ó n d e l o s r e s u l t a d o s o b t e n i d o s p a r a c a d a i n c r e m e n t o d e c a r g a : K = ( C v * a v * γ w ) / ( 1 + e o ) ( c m / s e g ) - O b s e r v a c i o n e s . - L a p r e p a r a c i ó n d e l a p r o b e t a d e b e r á s e r r e a l i z a d a d e n t r o d e u n a s a l a o c á m a r a h ú m e d a . - L a p r o b e t a a l m o m e n t o d e e n s a y o , d e b e r á q u e d a r o r i e n t a d a e n l a m i s m a d i r e c c i ó n q u e o c u p a b a e n e l e s t r a t o o r i g i n a l . - E s t e e n s a y o e s u n i d i m e n s i o n a l , p o r e l h e c h o d e q u e u n a n i l l o m e t á l i c o r o d e a l a p r o b e t a y n o p e r m i t e e l f l u j o o m o v i m i e n t o d e l a g u a e n u n s e n t i d o l a t e r a l c o m o s u c e d e e n t e r r e n o . - C o n e l o b j e t o d e l i m p i a r c o m p l e t a m e n t e l o s p o r o s d e l a s p i e d r a s p o r o s a s , e s t a s s e l a v a r á n y e s c o b i l l a r á n , p a r a l u e g o s a t u r a r l a s c o n a g u a d e s t i l a d a . - D e p e n d i e n d o d e l a c a p a c i d a d d e c a r g a d e l e d ó m e t r o , e s p o s i b l e o b t e n e r e s f u e r z o s i g u a l e s o s u p e r i o r e s a 1 6 k g s / c m 2 . - G e n e r a l m e n t e e l v a l o r d e l c o e f i c i e n t e d e c o n s o l i d a c i ó n ( C v ) e s m a y o r p o r e l m é t o d o d e T a y l o r . - S i s e d e s e a c o n o c e r e l c o e f i c i e n t e d e r e c o m p r e s i ó n ( C r ) , c o n c l u í d a l a d e s c a r g a , s e v u e l v e a c a r g a r l a p r o b e t a e n 2 , 4 y 8 k g s / c m 2 , g r a f i c a n d o l o s r e s u l t a d o s a c o n t i n u a c i ó n d e l a c u r v a d e d e s c a r g a . L a p e n d i e n t e d e e s t a n u e v a c u r v a d e t e r m i n a e l v a l o r d e C r . C r = ∆ e / ( l o g ( P 2 / P 1 ) ) - S i s e d e s e a c o n o c e r e l c o e f i c i e n t e d e e x p a n s i ó n o h i n c h a m i e n t o ( C s ) , c o n c l u i d a l a c o m p r e s i ó n d e l a p r o b e t a , s e d e s c a r g a e s t a a 4 , 2 y 1 k g / c m 2 e n a l m e n o s 1 2 h o r a s d e a p l i c a c i ó n p a r a c a d a u n a . L o s r e s u l t a d o s o b t e n i d o s s e g r a f i c a n a c o n t i n u a c i ó n d e l a c u r v a r e l a c i ó n d e v a c í o s c o n t r a l o g a r i t m o d e p r e s i ó n . L a p e n d i e n t e d e e s t a n u e v a c u r v a d e t e r m i n a e l v a l o r d e C s . C s = ∆ e / ( l o g ( P 2 / P 1 ) ) - E n c a s o d e q u e r e r r e a l i z a r e l e n s a y o p a r a a r e n a s , g r a v i l l a s o p a r a m u e s t r a s r e m o l d e a d a s , s e p u e d e e m p l e a r u n e d ó m e t r o e s p e c i a l d e g r a n d i á m e t r o p r o p u e s t o p o r R o w e y B a r d e n ( 1 9 6 6 ) c o m o s e p u e d e v e r e n l a f i g u r a 4 . 3 . F i g u r a 4 . 3 . E d ó m e t r o R o w e . F u e n t e : E s p i n a c e R . , 1 9 8 4 .
  • 8. E s t e a p a r a t o t i e n e g r a n d e s v e n t a j a s c o n r e s p e c t o a l o s e d ó m e t r o s c o n v e n c i o n a l e s , p u e s n o p r e s e n t a i n c o n v e n i e n t e s c o m o e l c o n t r o l d e d r e n a j e , m e d i c i ó n d e p r e s i o n e s i n s t e r s t i c i a l e s , e x i s t e n c i a d e f r i c c i ó n l a t e r a l , e t c . L a c a r g a v e r t i c a l s e a p l i c a p o r m e d i o d e p r e s i ó n d e a g u a q u e a c t ú a s o b r e u n a m e m b r a n a f l e x i b l e d e g o m a . L a s m u e s t r a s e n s a y a d a s t i e n e n u n d i á m e t r o d e 1 0 ” ( 2 5 , 4 c m . ) y u n a a l t u r a a p r o x i m a d a d e e n t r e 8 y 9 c m . d e p e n d i e n d o d e l t i p o d e d r e n p o r o s o y p l a c a u t i l i z a d a .
  • 9. UNIVERSIDAD CATOLICA DE VALPARAISO ESCUELA DE INGENIERIA EN CONSTRUCCION LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS ENSAYO EDOMETRICO ( CONSOLIDACION ) Proyecto : Ubicación : Descripción del suelo : Fecha de muestreo : Fecha de ensayo : Características de la muestra Diámetro interior del molde ( cm ) : Area de la muestra ( cm2 ) : Altura inicial de la muestra ( cm ) : Volumen inicial de la muestra ( cm3 ) : Gravedad específica de los sólidos : Altura de sólidos ( cm ) : Altura inicial de vacíos ( cm ) : Saturación inicial ( % ) : Relación de vacíos inicial : Humedades Peso del molde Peso del molde + suelo húmedo inicial Peso del suelo seco Humedad inicial ( % ) Peso del molde + suelo húmedo final Humedad final ( % ) ( Suponiendo S = 100 % ) Carga aplicada : kgs Presión : kgs / cm2 Fecha y hora Tiempo ( minutos ) √ tiempo Lectura del dial ( mm ) 0 0,1 0,25 0,5 1 2 4 8 15 30 60 120 240 480 960 1440
  • 10. Método del logaritmo del tiempo Logaritmo del tiempo ( minutos ) Lecturadial(mm) Método de Taylor ( raíz cuadrada del tiempo ) Lectura dial(mm ) Raíz cuadrada del tiempo ( minutos )
  • 11. Parámetros de consolidación Presió n Kg/cm 2 Lectura dial inicial final Altura de vacíos Relació nde vacíos Defor mUnita ria Altura promedi o Longitud promedio Tiempos T50 T90 Coef. consolidac. Taylor Log ( t ) 0 0,25 0,50 1,00 2,00 4,00 8,00 Gráfico relación de vacíos ( e’ ) contra logaritmo de presión relación de vacíos ( e’ ) Cc = Cs = Cr = log presión
  • 12. Gráfico deformación unitaria ( ε ) contra logaritmo de presión Deformación unitaria ( ε ) Cc’ = log presión Gráfico relación de vacíos ( e’ ) contra presión relación de vacíos ( e’ ) av = mv = presión ( Kg / cm2 ) Observaciones :