ENSAYO EDOMETRICO.pdf

Universidad Peruana Del Centro

Escuela Prof Profesional: esional: Ingeniería Civil

ENSAYO ENDOMETRICO

Docente:: Ing. Dionicio Milla Simón Docente

ENSAY ENSAYO EDOMETRI EDOMETRICO CO O DE CONSOLIDACION •

 

Finalidad.»

•

determinar su velocidad y el grado de asentamiento que experimentara una muestra muestra de suelo arcilloso o saturado al someter a una serie de carga o presión.

NOTA: NOTA:

El ensayo edométrico esta basado en la teoría de la consolidación de Terzaghi.

TEORIA DE LA CONSOLIDACION

•

Pueden producirse a largo plazo ocasionando daños a estructuras (razón de preverlo en etapa de proyecto)

TEORIA DE LA CONSOLIDACION

TIPOS DE DEFORMACIÓN

• • •

•

DEFORMACIÓN VOLUMÉTRICA Cambio de volumen manteniendo forma Cambia distancia entre partículas manteniendo posición relativa

Compresión

 Expansión

 DEFORMACIÓN  DESVIADORA o DISTORSIÓN • •

Cambio de forma a volumen constante Cambia posición relativa entre  partículas

Deformación = Def. Volumétrica + Def. Desviadora

DEFORMACIÓN VOLUMÉTRICA

•

Hipótesis:  –   –   – 

Suelo infinitamente largo en plano horizontal Esfuerzos de confinamiento impiden deformación horizontal Posición relativa de partículas en plano horizontal es constante

q

•

Estrictamente no es deformación volumétrica

ASENTAMIENTO ASENTAMIENTO Proceso de disminución de volumen por reducción de relación de vacíos debido a eliminación de aire y agua de poros, causado por aumento de esfuerzos verticales •

VOLUMEN DE SUELOS CAMBIA POR:  –

Cambio de volumen de partículas minerales: Ocurre a s´ muy altas. Fuera de rango usual

»

de cargas de obras »

 –

Partículas minerales = “Sólidos”

Cambio de volumen de vacíos: Agua y Aire son incompresibles Cambio de volumen de vacíos debido a flujo de

•

•

agua y aire

CALCULO DEL ASENTAMIENTO A

Vacíos

A q Hvo

Vacíos

Ho

Sólidos

Hs

S  H o 

e

1  eo

Ho

Hs

Sólidos

e

H o  H1 Hs (1  eo )  Hs (1  e1) eo  e1 e     Ho Hs (1  eo ) 1  eo 1  e o

Hv1

V v V  s



 H    H v

H1

 H v  H  s   H  s 

………………..Asentamiento

e. H  s

  H  s 

1  e H 

s

CONSOLIDACIÓN DE SUELOS

Proceso de reducción de volumen por reducción de relación de vacíos del suelo, diferido en el tiempo, provocado por incremento de tensiones efectivas Consolidación unidimensional = Asentamiento diferidoverticales en tiempo •

 propio de las aarcillas saturada

•

Casos de consolidación:  – 

Torre de Pisa

 – 

Ciudad de México

 – 

Uruguay: Terraplén de acceso al Puente del Río Santa Lucía, Ampliación de Pista de Aeropuerto de Carrasco, etc.

Consolidación Unidimensional •

•

Ensayo de Consolidación o Edométrico (Norma ASTM D2435) Pistón de carga

Piedra porosa

q

Comparador

Extensómetro Recipiente anular Anillo rígido Muestra

Piedra porosa

ENSAYO EDOMETRICO Muestra cilíndrica de 7 cm de diámetro y 2 cm de altura

ENSAYO EDOMETRICO Anillo rígido Muestra

Cazuela

ENSAYO EDOMETRICO Cabezal Viga de Carga

Comparador y Extensómetro

BANCO DE EDOMETROS

Sistema de aplicación de cargas

Metodología del Ensayo Edométrico •

Un aparato de cargas o edometro de 250 kg de capacidad, previsto de un lector de carga y de deformacion de 0 o 1 mm de precision

Metodología de ensayo

 Anillo

cortador

Tallado de

METODOLOGIA DE ENSAYO •

luego de obtenida la muestra de ansayo tallar de modo que las piedras porosas calsen dentro del anillo es decir se debera rebajar la altura de la muestra . Utilizando el disco de molde se empuja la muestra al outro extremo, com um cuchillo se corta el suelo sobrante y se coloca um disco de papel filtro. Acontinuacion se pasa el disco de molde al otro extremo empujando la muestra con el lado de 4mm repitiendose el procedimiento.

Rebajando la

altura

Lista para se

 pesada

METODOLOGIA DE ENSAYO

 Junta de goma entre las dos partes de la celula

edometrica

Colocacion del a parte superior de la célula

edométrico

METODOLOGIA DE ENSAYO

Fijación de la parte

superior de la célula edométrico

Lubricación del

anillo que guia el  pistón de carga

METODOLOGIA DE ENSAYO

Colocacion de un Colocacion del

 pistón de carga

 filtro en la piedra  porosa superior situada en el pistón de la carga

METODOLOGIA DE ENSAYO

Colocacion en el

equipo edometro

METODOLOGIA DE ENSAYO

Colocacion de

carga

Lectura del

deformimetro asentamiento

METODOLOGIA DE ENSAYO

Colocacion de

carga

Toma de datos

Metodología del Ensayo Edométrico

e

Consolidación Primaria

Curva de Consolidación 

Consolidación Inicial

log (t)

Consolidación Secundaria

Características de la Curva de Consolidación

• • • • •

•

Consolidación Inicial :

Reducción de vacíos por eliminación de aire Consolidación Primaria: Reducción de vacíos por eliminación de agua Consolidación Secundaria :

Reacomodo de partículas sólidas con tensión efectiva constante Coeficiente de Consolidación (C   ) v

• •

Coeficiente que expresa velocidad de consolidación Cv  no es constante durante consolidación y depende de sobrecarga y conductividad hidráulica del suelo

Curva de Compresibilidad Tramo casi horizontal al  principio y de curvatura creciente Tramo recto Tramo de recarga casi horizontal al  principio y de curvatura creciente

Tramo de descarga recto

Tramo recto

Historia de Tensiones de las Arcillas

Comportamiento s - ε depende de historia de tensiones Ar cilla Normalmente Consoli dada  : Aquélla que nunca estuvo sometida a tensiones efectivas mayores a las actualmente existentes •

Ar cil la Sobreconsoli dada  : Aquélla que alguna vez estuvo sometida a tensiones efectivas mayores a las actualmente existentes •

Tensión de Sobreconsolidación (  p )  :  Máxima tensión a que ha estado sometido el suelo en su historia. ’ 

•

CAUSAS DE SOBRECONSOLIDACION •

Procesos de erosión

•

Zonas que han sufrido avance y retroceso de glaciaciones

•

Procesos de desecación y humedecimiento

•

Fluctuación de nivel freático