CONSOLIDACION (CALCULOS II)

5.2 La cantidad de deformación producida en la muestra bajo una carga dada se registra como parte de los datos del ensayo a diferentes intervalos de tiempo. Esta información se obtiene ajustando un deformimetro para tomar mediciones de la deformación de la muestras a ciertos intervalos de tiempo. El intervalo de tiempo total para consolidar de la muestra bajo un incremento de carga dado puede ser entre 24 y 48 horas o más para poder dar a todas las lecturas la misma importancia los gráficos se presentan usualmente en una gráfica semilogaritmica de lectura del deformimetro (DR) contra tiempo(tiempo en escala logarítmica) en minutos para cada incremento de carga. La mayor parte de la compresión de la muestra ocurre en los primeros instantes después de la aplicación de la carga, por consiguiente es necesario dar a esta parte de la curva tanta importancia como la que se da a la parte final de la misma.

5.3 Los datos tiempo-asentamiento se presentan como una gráfica de lectura del deformimetro contra log

en tiempo minutos. De esta gráfica se puede obtener D100( la lectura correspondiente al 100% de

consolidación, o U = 100%), Do, D50, y los tiempos correspondientes t100, t50, etc.

Para que esto ocurra y para cada incremento de carga.

5.3.a Para obtener D100 ( el cual se define arbitrariamente) a partir de la lectura de deformación contra logaritmo del tiempo, es necesario dibujar tangentes en la parte central y final de la curva. En la intersección de las tangentes, proyectar horizontalmente hasta el eje de las ordenadas para leer D100. Para obtener t100 ( el tiempo al cual ocurre esta cantidad de compresión), se debe proyectar horizontalmente desde la intersección de las tangentes hasta la curva, luego verticalmente hacia abajo hasta el eje de las abscisas para registrar el valor de tiempo correspondiente.

5.3.b Para obtener Do(lectura teórica del deformimetro en t = 0 ya que es imposible en un gráfico semilogaritmico localizar el punto para t = 0) en el gráfico semilogaritmico, si la parte inicial de la curva es parabólica, seleccionar un tiempo t1 y un t2 = 4 t1.

Medir la ordenada Y, desde t1 hasta t2 sobre la curva y desplazar este mismo valor Y, verticalmente encima de t1. Dibujar una línea horizontal sobre este punto y llamar el intercepto de esta línea con el eje de las lecturas de deformimetro Do.

Con D0 y D100 definidos es posible obtener la lectura de deformimetro correspondiente al 50% de consolidación D50 como:

D50 = Do + D100

2

5.3.c. El valor de t50 puede obtenerse a partir de la curva de deformación contra tiempo entrando con el valor D50.

5.3.d Con el tiempo para el 50% de la consolidación, t50 (usualmente) o cualquier otro tiempo podrá utilizarse para encontrar el coeficiente de consolidación cv.

cv = TH²

t

donde T = factor tiempo (0.197 para U = 50%), dado en la tabla 1 para dos casos de presión de poros

t = tiempo para el correspondiente factor de tiempo T (sí T = 0.197, utilizar el tiempo transcurrido correspondiente a t = t50)

H=longitud promedio para el máximo camino de drenaje durante el incremento de carga dado( y la muestra es doblemente drenada, H será igual a la mitad de la altura promedio de la muestra durante la aplicación del incremento de carga dado).
Tabla 1

Factores de tiempo para las distribuidores de presión indicadas

U% Caso I

0 0.000

10 0.008

20 0.031

30 0.071

40 0.126

50 0.197

60 0.287

70 0.403

80 0.567

90 0.848

El coeficiente de consolidación se presenta usualmente en una gráfica como cv contra logaritmo de la presión p, generalmente la misma gráfica de relación de vacíos contra logaritmo de la presión a una diferente escala de ordenada (natural).