COMPACTACION T180
Transcript of COMPACTACION T180
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 1 de 17
Fecha: 19/0908
E NSAYO de C OMPACTACIÓN P ROCTOR T-180 D
1. O BJETIVO .-
1.1 O BJETIVO DEL ENSAYO.-
Este método sirve para determinar el contenido de humedad y densidad de los suelos cuando estos
son compactados con un molde de tamaño determinado con un apisonador de 5.5 [lb.]
1.2 O BJETIVOS ESPECIFICOS.-
Someter al suelo a una fuerza de tal manera que este reduzca los vacíos que contiene a partir del
contenido de humedad y la densidad de los suelos cuando estos son compactados en un molde de
tamaño dado con un apisonado.
Conocer el procedimiento y sus aplicaciones de este ensayo.
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 2 de 17
Fecha: 19/0908
2. A NALISIS T RATAMIENTO DE D ATOS .-
2.1R ECOMPILACIÓN DE DATOS.-
Datos:
Altura 2H = 2,5 [cm]
Diámetro = 6,4 [cm]
Densidad Humeda = 2.01 [g/cm3]
Peso esp. relativo Gs = 2,689Psh+cap = 235,66 [g]
Pss+cap = 221,37 [g]
Pcap = 74,26 [g]
% h = 298,10Lecturas de ensayo:
Tiempo Trans t Carga Carga Carga Carga Carga Carga
[min] [min] 0,25 0,50 1,00 2,00 4,00 8,00
0 0 0,0 500,0 479,0 466,0 446,0 421,0 395,50´15" 0,25 0,5 495,0 475,0 456,0 431,0 407,0 381,0
1´ 1 1,0 493,0 474,0 454,0 430,0 405,0 378,02´15" 2,25 1,5 491,0 472,0 452,0 428,5 404,0 377,0
4´ 4 2,0 489,0 471,5 451,0 427,0 401,5 375,06´15" 6,25 2,5 487,0 471,1 450,0 426,0 400,0 375,0
9´ 9 3,0 485,0 470,0 449,0 425,5 399,0 373,512´15" 12,25 3,5 484,0 470,0 449,0 425,0 399,0 373,0
16´ 16 4,0 483,0 470,0 448,5 425,0 399,0 373,020´15" 20,25 4,5 482,0 469,0 448,0 424,5 398,0 373,0
25´ 25 5,0 481,0 469,0 448,0 424,0 398,0 372,536´ 36 6,0 480,0 468,5 447,5 424,0 398,0 372,0
1hr 4´ 64 8,0 480,0 468,5 447,0 423,5 397,5 372,01hr 40´ 100 10,0 480,0 468,0 446,5 423,0 397,0 372,02hr 24´ 144 12,0 480,0 468,0 446,5 423,0 396,0 371,53hr 45´ 225 15,0 480,0 467,5 446,5 422,5 396,0 371,0
20hr 25´ 1225 35,0 479,0 466,5 446,0 422,0 396,0 370,524hr 1441 38,0 479,0 466,0 446,0 421,0 395,5 370,5
HorasINCREMENTO DE PRESIÓN [Kg/cm2]
√ t
2.2C ALCULOS PREVIOS.-
Dimensiones de la Probeta
Altura 2H [cm.] = 2,5
diámetro [cm.] = 6,4Área [cm.] = 32,17
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 3 de 17
Fecha: 19/0908
Contenido de Humedad de la Probeta
Psh+cap [g] = 235,66Pss+cap [g] = 221,37
Pcap [g] = 74,26Pagua [g] = 14,29
Pss [g] = 147,11% h = 9,71
Peso Especifico de la Muestra
peso esp relativo Gs = 2,689Altura de Solidos 2Ho = 1,701presión extensómetro = 0,01 [mm]
2.3C ALCULO DE LOS RESULTADOS OBTENIDOS.-
Calculó de la Columna (4) “Cambio de lectura”:
(4b) = (3a) – (3b)
Sustituimos: (4b) = 0.500 – 0.479 (4b) = 0.021 [cm.]
De igual manera para las demás filas.
Calculó de la Columna (5) “ΣΔH”:
(5b) = (5a) + (4b)
Sustituimos: (5b) = 0.000 + 0.021 (5b) = 0.021 [cm.]
De igual manera para las demás filas
Calculó de la Columna (7) “Altura corregida”:
(7a) = (6a) + (5a)
Sustituimos: (7a) = 2.500 – 0.000 (7a) = 2.500 [cm.]
De igual manera para las demás filas
Calculó de la Columna (8) “Altura de vacíos 2H – 2Ho”:
(8a) = (7a) - 2Ho
Sustituimos: (7a) = 2.500 – 1.701 (8a) = 0.799 [cm.]
De igual manera para las demás filas
Calculó de la Columna (9) “Relación de vacíos”:
(9a) = (8a) / 2Ho
Sustituimos: (9a) = 0.799 / 1.701 (9a) = 0.470 [cm.]
De igual manera para las demás filas
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 4 de 17
Fecha: 19/0908
2.4G RAFICAS.-
la columna (10) se obtiene de las siguientes graficas, de las cuales se obtendrán t90 y t50 en segundos.
Carga 0.25
CURVA DE CASA GRANDE “d VS t (log)”
CURVA DE TAYLOR “d vs √t ”
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
0.25
475,0
480,0
485,0
490,0
495,0
500,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38
0.25
475,0
480,0
485,0
490,0
495,0
500,0
0,1 1 10 100 1000 10000
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 5 de 17
Fecha: 19/0908
Carga 0.50
CURVA DE CASA GRANDE “d VS t (log)”
CURVA DE TAYLOR “d vs √t ”
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
0.50
465,0
467,0
469,0
471,0
473,0
475,0
477,0
479,0
0,1 1 10 100 1000 10000
0.50
465,0
467,0
469,0
471,0
473,0
475,0
477,0
479,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 6 de 17
Fecha: 19/0908
Carga 1.00
CURVA DE CASA GRANDE “d VS t (log)”
CURVA DE TAYLOR “d vs √t ”
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
1.00
445,0
450,0
455,0
460,0
465,0
470,0
0,1 1 10 100 1000 10000
1.00
445,0
450,0
455,0
460,0
465,0
470,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 7 de 17
Fecha: 19/0908
Carga 2.00
CURVA DE CASA GRANDE “d VS t (log)”
CURVA DE TAYLOR “d vs √t ”
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
2.00
420,0
425,0
430,0
435,0
440,0
445,0
450,0
0,1 1 10 100 1000 10000
2.00
420,0
425,0
430,0
435,0
440,0
445,0
450,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 8 de 17
Fecha: 19/0908
Carga 4.00
CURVA DE CASA GRANDE “d VS t (log)”
CURVA DE TAYLOR “d vs √t ”
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
4.00
395,0
400,0
405,0
410,0
415,0
420,0
425,0
0,1 1 10 100 1000 10000
4.00
395,0
400,0
405,0
410,0
415,0
420,0
425,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 9 de 17
Fecha: 19/0908
Carga 8.00
CURVA DE CASA GRANDE “d VS t (log)”
CURVA DE TAYLOR “d vs √t ”
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
8.00
370,0
375,0
380,0
385,0
390,0
395,0
400,0
0,1 1 10 100 1000 10000
8.00
370,0
375,0
380,0
385,0
390,0
395,0
400,0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 36 38
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 10 de 17
Fecha: 19/0908
Calculó de la Columna (11) “Altura de drenaje Hd”:
(11b) = (7a) + (7b)
4
Sustituimos: (11b) = 2.500+ 2.479 (11b) = 1.245 [cm.]
4
De igual manera para las demás filas
Calculó de la Columna (12x) “Coeficiente de consolidación Cv”:
(12X) =0.8448 (Hd)2 (12Xb) = 0.8448 (11b)2
(t90) (10xa)
Sustituimos: (12Xb) = 0.8448 +(1.245)2
240
(12Xb) = 5.475x10-3
De igual manera para las demás filas
Calculó de la Columna (12y) “Coeficiente de consolidación Cv”:
(12Y) =0.197 (Hd)2 (12Yb) = 0.197 (11b)2
(t50) (10Ya)
Sustituimos: (12Yb) = 0.197 + (1.245)2
462
(12Yb) = 6.607x10-4
De igual manera para las demás filas
De la forma antes mencionada para las distintas filas del la (a) a la (g) se calcula la tabla que se muestra a continuación.
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 11 de 17
Fecha: 19/0908
TENSION σ vs COEFICIENTE DE CONSOLIDACIÓN Cv
RELACION DE VACIOS e vs TENSION σ
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
0,000E+00
5,000E-03
1,000E-02
1,500E-02
2,000E-02
2,500E-02
3,000E-02
0,10 1,00 10,00
(Kg)
Cv
Cv 90Cv 50
Carga
0,390
0,400
0,410
0,420
0,430
0,440
0,450
0,460
0,470
0,10 1,00 10,00
presion (Kg)
rela
cio
n d
e v
ac
ios
Carga
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 12 de 17
Fecha: 19/0908
3. C ONCLUSIONES Y R ECOMENDACIONES .-
Del Ensayo:
- Aunque el método de ensayo no presente valores confiables debido a que estos están ligados a la
eficacia de la toma de muestra, este resulta ser muy básica y sencilla, sin embargo es un procesó
muy largo de 6 días aproximadamente, de cualquier forma su utilización, como parámetro de
determinación de la consolidación es vital.
- Es muy importante el conocer las características de compresibilidad del suelo ya que afectan enormemente a las cimentaciones de las estructuras, ya que las solicitaciones en la superestructura varían considerablemente cuando se producen asentamientos.
- Cuando se trata de suelos finos, el comportamiento de suelo es más aleatorio por lo que este tipo de ensayos se hacen necesarios antes de continuar con la construcción de cimentaciones.
De los Resultados:
- De acuerdo a los resultados obtenidos, se puede ver que en el gráfico Coeficiente de compresibilidad vs. Presión característico de un suelo arcilloso, Las gráficas son continuas y no sufren una gran discontinuidad, esto probablemente se deba a que los datos tomados de este punto, o sea no sufre asentamientos para la ultima parte, lo cual distorsiona los gráficos de Deformación vs. Tiempo.
- Las graficas obtenidas por el método de casa grande y por la curva de Taylor son muy diferentes uno mas superior que el otro respectivamente.
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 13 de 17
Fecha: 19/0908
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 14 de 17
Fecha: 19/0908
4. I NVESTIGACIÓN.-
Se describe brevemente la norma de ensayo ASTM D5084 para realizar ensayos de permeabilidad en laboratorio
mediante un permeámetro de pared flexible. También se presenta el equipo disponible en el Laboratorio Geotécnico del
CISMID de la Universidad Nacional de Ingeniería y los resultados obtenidos para diferentes muestras de suelos
impermeables ensayados a nivel nacional con la metodología indicada.
La principal ventaja del permeámetro de pared flexible, es que permite saturar los suelos finos y realizar el ensayo de
conductividad hidráulica a un nivel controlado de esfuerzos efectivos. El equipo es capaz de aplicar contrapresión y por lo
tanto disminuir el tiempo para alcanzar la saturación de los suelos finos, tanto inalterados como compactados. El equipo
permite realizar hasta tres ensayos de permeabilidad en simultáneo.
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 15 de 17
Fecha: 19/0908
Se presentan resultados de ensayos de permeabilidad en muestras de los diques de las lagunas de oxidación de Trujillo
y del núcleo de la Presa Pomacocha del proyecto Marca II, que fueron realizados en el Laboratorio Geotécnico del
CISMID – UNI para los consultores de los proyectos.
Presión de Confinamiento y Saturación de la Muestra.- Se usa agua desairada y se aplica presión de confinamiento y
contrapresión al espécimen del mismo modo que el Ensayo de Compresión Triaxial. Luego que el espécimen está
colocado en la celda, se aplica la presión de confinamiento (menor a 5 psi) para llenar la celda, a continuación, por la
línea de drenaje inferior se aplica una pequeña contrapresión (2 psi) de agua, con el objeto de ir saturando el espécimen
por percolación; mientras menor sea esta contrapresión mayor será la cantidad de aire desplazado de los vacíos del
suelo, la diferencia entre la presión de confinamiento y la contrapresión debe ser menor a 3 psi. La saturación podrá
verificarse midiendo el parámetro B de Skempton para lo cual se cierra las líneas de drenaje inferior y superior, se
aumenta paralelamente la contrapresión y la presión de confinamiento en 5 psi, como las líneas de drenaje están
cerradas, el aumento de contrapresión no afectará al espécimen, solo producirá el aumento de la presión de celda, el
cual como respuesta se producirá un incremento de la presión de poros al interior del espécimen (Äu).
Ä u
B = ( 3 ) Äó c
Donde:
Äu = aumento de la presión de poros
Äóc = aumento de la presión de confinamiento
La muestra de ensayo se considera saturada si el valor del parámetro B es mayor o igual que 0.95. La determinación del
valor preciso de B sólo puede hacerse si ninguna gradiente actúa sobre la muestra y toda presión de poro inducida por la
consolidación se ha disipado.
Se debe saturar la muestra para eliminar las burbujas de aire y gases disueltos presentes en el espécimen, pues afectan
grandemente los resultados de la permeabilidad.
Medición de la Conductividad Hidráulica (k).- Después de saturar la muestra y teniendo en cuenta que el gradiente
hidráulico sea aplicado según el tipo de suelo (Tabla I), se podrá determinar la permeabilidad midiendo la cantidad de
permeante que pasa por la muestra en relación con el tiempo.
Tabla I
Conductividad Gradiente Hidráulica
Hid rául ica (cm/s) Máxima Recomendada
1x10-3 a 1x10-4 2
1x10-4 a 1x10-5 5
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 16 de 17
Fecha: 19/0908
1x10-5 a 1x10-610
1x10-6 a 1x10-7
20
CÁLCULOS
Ensayos de Carga Constante y Velocidad de Flujo Constante.-
Para calcular la conductividad hidráulica k, o el coeficiente de permeabilidad,
se aplica la siguiente fórmula:
Q.L k= A. t .hDonde:
k = Conductividad hidráulica (m/s)
Q = Cantidad de flujo (m3)
L = Longitud de la muestra (m)
A = Area transversal de la muestra(m2)
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado
“ENSAYO DE CONSOLIDACIÓN” Universidad Mayor de San AndrésFacultad de Ingeniería
Carrera de Ingeniería CivilMecánica de Suelos I CIV – 219 L
Docente : Ing. Víctor Bermejo
Página 17 de 17
Fecha: 19/0908
t = Intervalo de tiempo (s)
h = Diferencia de carga hidráulica (m de agua)
“Instituto de Ensayo de Materiales – UMSA”“Hugo Mancilla Romero”
Nombre: Daniel Saavedra Maldonado