Ensayo consolidacion de suelos y edometro

1.    Alcance del método de prueba estándar para consolidación unidimensional de suelos

• Estos métodos de prueba cubren los procedimientos para determinar la magnitud y la tasa de consolidación del suelo cuando se restringe lateralmente y se drena axialmente mientras se somete a una carga de esfuerzo controlado aplicada de forma incremental. Se proporcionan dos procedimientos alternativos como sigue:
  • Método de prueba A: Este método de prueba se realiza con una duración de incremento de carga constante de 24 h, o múltiplos de la misma. Se requieren lecturas de tiempo de deformación en un mínimo de dos incrementos de carga.
  • Método de prueba B: se requieren lecturas de tiempo de deformación en todos los incrementos de carga. Los incrementos de carga sucesivos se aplican después de que se alcanza el 100% de consolidación primaria, o en incrementos de tiempo constantes como se describe en el Método de prueba A.

NOTA 1: La determinación de la tasa y magnitud de consolidación del suelo cuando se somete a una carga de deformación controlada está cubierta por el Método de prueba D 4186.

• Este método de prueba se realiza más comúnmente en muestras inalteradas de suelos de grano fino naturalmente sedimentados en agua; sin embargo, el procedimiento de prueba básico también es aplicable a muestras de suelos compactados y muestras inalteradas de suelos formados por otros procesos como la intemperie o químicos. Las técnicas de evaluación especificadas en este método de prueba son generalmente aplicables a suelos sedimentados naturalmente en agua. Las pruebas realizadas en otros suelos, como suelos compactados y residuales (meteorizados o alterados químicamente) pueden requerir técnicas de evaluación especiales.
• Será responsabilidad de la agencia que solicita esta prueba especificar la magnitud y secuencia de cada incremento de carga, incluida la ubicación de un ciclo de rebote, si es necesario, y, para el Método de prueba A, los incrementos de carga para los cuales se toman las lecturas de tiempo-deformación. deseado.

NOTA 2: Se requieren lecturas de tiempo de deformación para determinar el tiempo para completar la consolidación primaria y para evaluar el coeficiente de consolidación, cv. Desde cv varía con el nivel de tensión y el incremento de carga (carga o descarga), los incrementos de carga con lecturas cronometradas deben seleccionarse con referencia específica al proyecto individual. Alternativamente, la agencia solicitante puede especificar el Método de prueba B en el que las lecturas de deformación del tiempo se toman en todos los incrementos de carga.

• Los valores indicados en unidades se deben considerar como estándar. Los de valores en unidades de pulgada-libra son aproximados y se dan solo como guía. La notificación de los resultados de las pruebas en unidades distintas del si no se considerará una no conformidad con este método de prueba.
  • En la profesión de la ingeniería, es una práctica habitual utilizar, indistintamente, unidades que representan tanto la masa como la fuerza, a menos que estén involucrados cálculos dinámicos (F = Ma). Esto combina de manera implícita a dos sistemas que están separados por unidades, es decir, el sistema absoluto y el sistema gravimétrico. Es científicamente indeseable combinar dos sistemas separados dentro de un solo estándar. Este método de prueba se ha escrito utilizando unidades SI; sin embargo, las conversiones de pulgada-libra se dan en el sistema gravimétrico, donde la libra (lbf) representa una unidad de fuerza (peso). El uso de balanzas o básculas que registran libras de masa (lbm), o el registro de la densidad en lb / ft3 no debe considerarse como una no conformidad con este método de prueba.
• Los valores observados y calculados deben cumplir con las pautas para dígitos significativos y redondeo establecidos en la Práctica D 6026, a menos que sean reemplazados por este método de prueba.
  • El método utilizado para especificar cómo se recopilan, calculan o registran los datos en esta norma no está directamente relacionado con la precisión con la que se pueden aplicar los datos en su diseño o en otros usos. El cómo se aplican los resultados obtenidos con este estándar está fuera de su alcance.
• Esta norma no busca abordar en todas las preocupaciones de seguridad, si las hay, asociadas con su uso. Sera exclusivamente responsabilidad del usuario de esta norma hacer las prácticas adecuadas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso.

2.    Documentos de referencia del método de prueba estándar para consolidación unidimensional de suelos

• Estándares ASTM:

D 422: Método para el análisis del tamaño de partículas de suelos.

D 653: Terminología relacionada con suelo, roca y fluidos contenidos.

D 854: Método de prueba para la gravedad específica de suelos.

D 1587: Práctica para muestreo geotécnico de suelos con tubos de paredes delgadas.

D 2216: Método de prueba para la determinación en laboratorio del contenido de agua (humedad) del suelo y las rocas.

D 2487: Clasificación de suelos para fines de ingeniería.

D 2488: Práctica para la descripción e identificación de suelos.

(Procedimiento visual-manual).

D 3550: Práctica para el muestreo de suelos en barriles revestidos con anillos.

D 3740: Práctica para los requisitos mínimos para las agencias involucradas en la prueba o inspección, o ambas, de suelos y Roca tal como se utiliza en diseño de ingeniería y construcción.

D 4186: Método de prueba para consolidación unidimensional.

Propiedades de los suelos que utilizan cargas de deformación controlada.

D4220: Práctica para preservar y transportar muestras de suelo.

D 4318: Método de prueba para límite líquido, límite plástico e índice de plasticidad de suelos.

D 4452: Métodos para radiografía de rayos X de muestras de suelo.

D 4546: Métodos de prueba para hinchamiento o asentamiento unidimensional potencial de los suelos cohesivos.

D 6026: Práctica para el uso de dígitos significativos en datos geotécnicos.

3.    Terminología del método de prueba estándar para consolidación unidimensional de suelos

• Definiciones—Las definiciones de los términos utilizados en este método de prueba deben estar de acuerdo con la Terminología D 653.

4.    Resumen del método de prueba del método de prueba estándar para consolidación unidimensional de suelos

• En este método de prueba, una muestra de suelo se restringe lateralmente y se carga axialmente con incrementos de tensión total. Cada incremento de tensión se mantiene hasta que el exceso de presión de agua intersticial se disipa por completo. Durante el proceso de consolidación, se toman medidas del cambio en la altura de la muestra y estos datos se utilizan para determinar la relación entre la tensión efectiva y la relación de vacíos o deformación, y la velocidad a la que se puede producir la consolidación mediante la evaluación del coeficiente de consistencia. solidaridad.

5.    Significado y uso del método de prueba estándar para consolidación unidimensional de suelos

• Los datos de la prueba de consolidación suelos se utilizan para estimar la magnitud y la tasa de asentamiento diferencial y total de una estructura o relleno de tierra. Las estimaciones de este tipo son de importancia clave en el diseño de estructuras de ingeniería y la evaluación de su desempeño.
• Los resultados de la prueba pueden verse muy afectados por alteraciones en la muestra. Se requiere una cuidadosa selección y preparación de las muestras de prueba para minimizar las perturbaciones.

Nota 3:  No obstante, la declaración sobre precisión y sesgo contenida en esta norma, la precisión de este método de prueba depende de la competencia del personal que realiza la prueba y de la idoneidad del equipo y las instalaciones utilizadas. Las agencias que cumplen con los criterios de la Práctica D 3740 generalmente se consideran capaces de realizar pruebas competentes y objetivas. Se advierte a los usuarios de este método de prueba que el cumplimiento de la Práctica D 3740 no asegura pruebas confiables. Las pruebas confiables dependen de muchos factores, y la Práctica D 3740 proporciona un medio de evaluación de algunos de estos factores.

• Los resultados de consolidación de las pruebas dependerán de la magnitud de los incrementos de carga. Tradicionalmente, la carga se duplica para cada incremento, lo que da como resultado una relación carga-incremento. Para muestras no perturbadas, este procedimiento de carga ha proporcionado datos a partir de los cuales las estimaciones de la presión de preconsolidación también se denominan presión pasada máxima, utilizando técnicas de evaluación establecidas. Se pueden usar otros programas de carga para modelar condiciones particulares de campo o cumplir con requisitos especiales. Por ejemplo, puede ser deseable inundar y cargar la muestra de acuerdo con el patrón de mojado o carga esperada en el campo para simular mejor la respuesta. Pueden ser deseables proporciones de incremento de carga más pequeñas que el estándar para suelos que son muy sensibles o cuya respuesta depende en gran medida de la tasa de deformación. El método de prueba especificado para estimar la presión de preconsolidación proporciona una técnica simple para verificar que se toma un conjunto de lecturas de tiempo después de la presión de preconsolidación. Existen varias otras técnicas de evaluación y pueden producir diferentes estimaciones de la presión previa a la consolidación. Por lo tanto, la agencia solicitante puede especificar una técnica alternativa para estimar la presión previa a la consolidación.
• Los resultados de consolidación de las pruebas dependerán de la duración de cada incremento de carga. Tradicionalmente, la duración de la carga es la misma para cada incremento e igual a 24 h. Para algunos suelos, la tasa de consolidación es tal que la disipación del exceso de presión de poro requerirá más de 24 El aparato de uso general no tiene disposiciones para la verificación formal de la disipación de la presión intersticial. Es necesario utilizar una técnica de interpretación que determine indirectamente que la consolidación suelos es completa. Este método de prueba específica dos técnicas; sin embargo, la agencia solicitante puede especificar una técnica alternativa y aún así cumplir con este método de prueba.
• El aparato de uso general para este método de prueba no tiene disposiciones para la verificación de la saturación. La mayoría de las muestras no perturbadas tomadas por debajo del nivel freático estarán saturadas. Sin embargo, la tasa de deformación en el tiempo es muy sensible al grado de saturación y se debe tener cuidado con las estimaciones de duración de los asentamientos cuando prevalecen condiciones parcialmente saturadas. La medida en que la saturación parcial influye en los resultados de las pruebas puede ser parte de la evaluación de la prueba y puede incluir aplicación de varios modelos teóricos que son distintos de la teoría de consolidación convencional. Alternativamente, la prueba se puede realizar usando un aparato equipado para saturar la muestra.
• Este método de prueba utiliza la teoría de consolidación de suelos convencional basada en la ecuación de consolidación de Terzaghi para calcular el coeficiente de consolidación, cv. El análisis se basa en los siguientes supuestos:
  • El suelo está saturado y tiene propiedades homogéneas.
  • El flujo de agua intersticial es en dirección vertical.
  • La compresibilidad de las partículas del suelo y el agua de los poros es insignificante en comparación con la compresibilidad del esqueleto del suelo.
  • La relación tensión-deformación es lineal sobre el incremento de carga.
  • La relación entre la permeabilidad del suelo y la compresibilidad del suelo es constante sobre el incremento de carga.

6. Aparato del método de prueba estándar para consolidación unidimensional de suelos
   • Dispositivo de carga: Un dispositivo adecuado para aplicar cargas verticales o tensiones totales a la muestra. El dispositivo debe ser capaz de mantener cargas especificadas durante largos períodos de tiempo con una precisión del 65% de la carga aplicada y debe permitir la aplicación rápida de un incremento de carga dado sin un impacto significativo.

 Nota 4: La aplicación de la carga generalmente debe completarse en un tiempo correspondiente a 0.01 t100 o menos. Para suelos donde la consolidación de suelosprimaria se completa en 3 min, la aplicación de carga debe ser menor de 2 s.

• Consolidómetro: Un dispositivo para sujetar la muestra en un anillo que está fijo a la base o flotante (soportado por fricción en la periferia de la muestra) con discos porosos en cada cara de la muestra. El diámetro interior del anillo se determinará con una tolerancia de 0,075 mm (0,003 pulg). El consolidómetro también debe proporcionar un medio para sumergir la muestra, para transmitir la carga vertical concéntrica a los discos porosos y para medir el cambio de altura de la muestra.
  • Diámetro mínimo de la muestra: El diámetro mínimo de la muestra será de 50 mm (2,00 pulg.).
  • Altura mínima de la muestra: La altura mínima inicial del espécimen debe ser de 12 mm (0,5 pulg.), Pero no debe ser inferior a diez veces el diámetro máximo de partícula.

Note 5: Si se encuentran partículas grandes en la muestra después de la prueba, incluya en el informe esta observación visual o los resultados de un análisis de tamaño de partículas de acuerdo con el Método D 422 (excepto el requisito de tamaño mínimo de la muestra no se aplicará).

• Relación mínima entre el diámetro y la altura de la muestra: La relación mínima entre el diámetro y la altura de la muestra será de 2,5.

Nota 6: Se recomienda el uso de relaciones de diámetro a altura mayores. Para minimizar los efectos de la fricción entre los lados de la muestra y el anillo, es preferible una relación diámetro-altura mayor de cuatro.

• Rigidez del anillo de la muestra: La rigidez del anillo será tal que, bajo condiciones de tensión hidrostática en la probeta, el cambio de diámetro del anillo no supere el 0,03% del diámetro bajo la mayor carga aplicada.
• Material del anillo de muestra: El anillo estará hecho de un material que no sea corrosivo en relación con el suelo ensayado. La superficie interior deberá estar muy pulida o revestida con un material de baja fricción. Se recomienda grasa de silicona o disulfuro de molibdeno; Se recomienda politetrafluoroetileno para suelos que no son arenosos.

• Discos porosos: Los discos porosos serán de carburo de silicio, óxido de aluminio o material no corrosivo similar. El grado de los discos debe ser lo suficientemente fino para evitar la intrusión de tierra en los poros. Si es necesario, se puede utilizar un papel de filtro (ver Nota 7) para evitar la intrusión del suelo en los discos; sin embargo, la permeabilidad de los discos y el papel de filtro, si se usa, debe ser al menos un orden de magnitud mayor que la de la muestra.

Note 7: Se ha descubierto que el papel de filtro Whatman No. 54 cumple con los requisitos de permeabilidad y durabilidad.

• Diámetro: El diámetro del disco superior debe ser de 0,2 a 0,5 mm (0,01 a 0,02 pulg.) Menos que el diámetro interior del anillo. Si se utiliza un anillo flotante, el disco inferior deberá tener el mismo diámetro que el disco superior.

Note 8: Se recomienda el uso de discos cónicos, con el diámetro mayor en contacto con el suelo.

• Grosor: El grosor de los discos será suficiente para evitar que se rompan. El disco superior se cargará a través de una placa resistente a la corrosión de suficiente rigidez para evitar la rotura del disco.
• Mantenimiento: Los discos deben estar limpios y libres de grietas, astillas y faltas de uniformidad. Los discos porosos nuevos deben hervirse durante al menos 10 minutos y dejarse en el agua para que se enfríen a temperatura ambiente antes de usarlos. Inmediatamente después de cada uso, limpiar los discos porosos con un cepillo no abrasivo y hervir para eliminar las partículas de arcilla que puedan reducir su permeabilidad. Se recomienda que los discos porosos se almacenen en un frasco con agua desaireada entre pruebas.

• Dispositivo de recorte de muestras: Se puede utilizar un plato giratorio de recorte o un anillo de corte cilíndrico para recortar la muestra hasta el diámetro interior del anillo de consolidómetro con un mínimo de perturbación. Un cortador que tenga el mismo diámetro interior que el anillo portamuestras se conectará o será parte integral del anillo portamuestras. El cortador debe tener un borde afilado, una superficie muy pulida y estar recubierto con un material de baja fricción. Alternativamente, se puede utilizar un plato giratorio o un torno de recorte. La herramienta de corte debe estar correctamente alineada para formar una muestra del mismo diámetro que la del anillo.
• Indicador de deformación: Para medir el cambio en la altura de las muestras, con una legibilidad de 0,0025 mm (0,0001 pulg.).
• Equipó variado: Incluye cronómetro con legibilidad de 1 s, agua destilada o desmineralizada, espátulas, cuchillos y sierras de alambre, utilizados en la preparación de la muestra.
• Saldos, según con el Método D 2216.
• El horno de secado, de acuerdo con el Método D 2216.
• Recipientes de contenido de agua, de acuerdo con el Método D 2216.
• Entorno: las pruebas se realizarán en un entorno donde las fluctuaciones de temperatura sean inferiores a 6 4 ° C (6 7 ° F) y no haya exposición directa a la luz solar.

7.    Muestreo del método de prueba estándar para consolidación unidimensional de suelos

• Las prácticas D 1587 y D 3550 cubren los procedimientos y aparatos que pueden usarse para obtener muestras no perturbadas generalmente satisfactorias para las pruebas. Las muestras también se pueden recortar de muestras de bloques grandes no perturbados fabricadas y selladas en el campo. Finalmente, las muestras remodeladas pueden prepararse desde muestras a granel hasta las condiciones de densidad y humedad estipuladas por la agencia que solicita la prueba.
• Las muestras no perturbadas destinadas a las pruebas de acuerdo con este método de prueba deben conservarse, manipularse y transportarse de acuerdo con las prácticas para las muestras de los Grupos C y D en la Práctica D 4220. Las muestras a granel para las muestras remoldeadas deben manipularse y transportarse de acuerdo con la práctica para las muestras del Grupo B.
• Almacenamiento: El almacenamiento de las muestras selladas debe ser tal que no se pierda humedad, es decir, que no haya evidencia de secado parcial de los extremos de las muestras o contracción. El tiempo de almacenamiento debe minimizarse, particularmente cuando se espera que el suelo o la humedad del suelo reaccione con los tubos de muestra.
• La calidad de los resultados de la prueba de consolidacion de suelos disminuye considerablemente con la alteración de la muestra. Ningún procedimiento de muestreo puede garantizar muestras completamente inalteradas. Por lo tanto, un examen cuidadoso de la muestra es esencial en la selección de muestras para la prueba.

Note 9: El examen para detectar alteraciones en la muestra, cálculos u otras inclusiones, y la selección de la ubicación de la muestra se facilita en gran medida mediante la radiografía de rayos X de las muestras (ver Métodos D 4452).

8.    Calibración del método de prueba estándar para consolidación unidimensional de suelos

• Las deformaciones verticales medidas deben corregirse para la flexibilidad del aparato siempre que la corrección de calibración determinada en 8.4 supere el 5% de la deformación medida y en todos los ensayos en los que se utilicen discos de papel de filtro.
• Ensamble el consolidómetro con un disco de cobre o acero duro de aproximadamente la misma altura que la muestra de prueba y 1 mm (0.04 pulg.) Más pequeño en diámetro que el anillo, en lugar de la muestra. Humedezca los discos porosos. Si se van a usar papeles de filtro (ver 6.3), deben humedecerse y dejarse suficiente tiempo (un mínimo de 2 min.) Para que se exprima la humedad durante cada incremento del proceso de calibración.
• Cargue y descargue el consolidómetro como en la prueba y mida la deformación para cada carga aplicada. Cuando se utilizan papeles de filtro, es imperativo que la calibración se realice siguiendo el programa exacto de carga y descarga que se utilizará. Esto se debe a las características de deformación inelástica del papel de filtro. La recalibración para pruebas sin papel de filtro debe realizarse solo una vez al año, o después de reemplazar y reensamblar los componentes del aparato.
• En cada carga aplicada, trace o tabule las correcciones que se aplicarán a la deformación medida de la muestra de ensayo. Tenga en cuenta que el disco de metal también se deformará; sin embargo, la corrección debida a esta deformación será insignificante para todos los suelos excepto los extremadamente rígidos. Si es necesario, la compresión del disco de metal se puede calcular y aplicar a las correcciones.

9.    Preparación de espécimen del método de prueba estándar para consolidación unidimensional de suelos

• Reduzca tanto como sea posible cualquier alteración del suelo o cambios en la humedad y densidad durante la preparación de la muestra. Evite la vibración, la distorsión y la compresión.
• Prepare las muestras de ensayo en un entorno donde se minimice el cambio de humedad del suelo durante la preparación.

Nota 10: Generalmente se utiliza un ambiente de alta humedad para este propósito.

• Recorte la muestra e insértela en el anillo de consolidación. Cuando las muestras provienen de suelo no perturbado recolectado usando tubos de muestra, el diámetro interior del tubo debe ser al menos 5 mm (0,25 pulg.) mayor que el diámetro interior del anillo de consolidacion de suelos, excepto como se indica en 9.4 y 9.5. Se recomienda utilizar un plato giratorio de recorte o un anillo de corte cilíndrico para cortar la tierra al diámetro adecuado. Cuando utilice un plato giratorio de recorte, realice un corte perimetral completo, reduciendo el diámetro de la muestra al diámetro interior del anillo de consolidación. Inserte con cuidado la muestra en el anillo de consolidación, por el ancho del corte, con un mínimo de fuerza. Repita hasta que la muestra sobresalga de la parte inferior del anillo. Cuando utilice un anillo cortante cilíndrico, recorte la tierra a una forma cónica suave delante del borde cortante. Después de que se forme el cono, avance el cortador una pequeña distancia para formar el diámetro final. Sigue haciendo el proceso hasta que la muestra sobresalga del anillo.
• Los suelos fibrosos, como la turba, y los suelos que se dañan fácilmente con el recorte, pueden transferirse directamente del tubo de muestreo al anillo, siempre que el anillo contenga el mismo diámetro que el tubo de muestreo.
• Las muestras obtenidas con un muestreador con revestimiento de anillo se pueden usar sin recorte previo, siempre que cumplan con los requisitos de la Práctica D 3550 y este método de prueba.
• Recorte la muestra al ras con los extremos planos del anillo. La muestra puede empotrarse ligeramente por debajo de la parte superior del anillo, para facilitar el centrado de la piedra superior, mediante extrusión parcial y recorte de la superficie inferior. Para suelos blandos a medianos, se debe usar una sierra de alambre para recortar la parte superior e inferior de la muestra para minimizar las manchas. Se puede usar una regla con un borde cortante afilado para el corte final después de que el exceso de tierra se haya eliminado por primera vez con una sierra de alambre. Para suelos rígidos, solo se puede usar una regla afilada para recortar la parte superior e inferior. Si se encuentra una pequeña partícula en cualquier superficie que se esté recortando, debe eliminarse y el vacío resultante se debe llenar con tierra de los recortes.

Nota 11: Si, en cualquier etapa de la prueba, la muestra se hincha más allá de su altura inicial, el requisito de restricción lateral del suelo dicta el uso de una muestra empotrada o el uso de un anillo de muestra equipado con un collar de extensión del mismo interior. diámetro como el anillo de la muestra. En ningún momento la muestra debe extenderse más allá del anillo de muestra o el collar de extensión.

• Determine la masa húmeda inicial de la muestra, MA, en el anillo de consolidación midiendo la masa del anillo con la muestra y restando la masa de tara del anillo.
• Determine la altura inicial, Ho, de la muestra al 0.025 mm (0.001 pulg.) más cercano tomando el promedio de al menos cuatro mediciones espaciadas uniformemente sobre las superficies superior e inferior de la muestra usando un comparador de cuadrante u otro dispositivo de medición adecuado.
• Calcule el volumen inicial, Vo, del espécimen al 0.25 cm3 (0.015 in.3) más cercano desde el diámetro del anillo y la altura inicial del espécimen.
• Obtenga dos o tres determinaciones del contenido de agua natural del suelo de acuerdo con el Método D 2216 del material recortado adyacente a la muestra de prueba si hay suficiente material disponible.
• Cuando las propiedades del índice sean especificadas por la agencia solicitante, almacene los recortes restantes tomados de alrededor de la muestra y determinados como material similar en un recipiente sellado para su determinación como se describe en la Sección 10.

10.    Determinaciones de las propiedades índice de suelo

• La determinación de las propiedades índice es un complemento importante, pero no un requisito, de la prueba de consolidacion de suelos. Estas determinaciones, cuando las especifique la agencia solicitante, se realizarán con el material más representativo posible. Al probar materiales uniformes, todas las pruebas de índice se pueden realizar en recortes adyacentes recolectados en 9.11. Cuando las muestras son heterogéneas o hay escasez de recortes, las pruebas de índice deben realizarse en el material de la muestra de ensayo como se obtuvo en 11.6, más los recortes representativos recogidos en 9.11.
• Gravedad específica: La gravedad específica se determinará de acuerdo con el método de prueba D 854 en el material de la muestra como se especifica en 10.1.
• Límites de Atterberg: El límite de líquido, el límite de plástico y el índice de plasticidad se determinarán de acuerdo con el método de prueba D 4318 utilizando material de la muestra como se especifica en 1. La determinación de los límites de Atterberg es necesaria para la clasificación adecuada del material, pero no es un requisito de este método de prueba.

10.4 Distribución del tamaño de las partículas: la distribución del tamaño de las partículas debe determinarse de acuerdo con el Método D 422 (excepto que se debe renunciar al requisito de tamaño mínimo de la muestra) en una porción de la muestra de ensayo obtenida en 11.6. Un análisis del tamaño de partícula puede ser útil cuando la inspección visual indica que la muestra contiene una fracción sustancial de material de grano grueso, pero no es un requisito de este método de prueba.

11.   Procedimiento del método de prueba estándar para consolidación unidimensional de suelos

• La preparación de los discos porosos y otros aparatos dependerá de la muestra que se esté probando. El consolidómetro debe ensamblarse de tal manera que se evite un cambio en el contenido de agua de la muestra. Los discos y filtros porosos secos deben usarse con suelos secos y altamente expansivos y pueden usarse para todos los demás suelos. Se pueden usar discos húmedos para suelos parcialmente saturados. Los discos saturados pueden usarse cuando la muestra está saturada y se sabe que tiene poca afinidad por el agua. Ensamble el anillo con muestra, discos porosos, discos de filtro (cuando sea necesario) y consolidómetro. Si la muestra no se inundará poco después de la aplicación de la carga de asentamiento (ver 11.2), encerrar el consolidómetro en una membrana de plástico o goma suelta para evitar cambios en el volumen de la muestra debido a la evaporación.

Nota 12: Para cumplir con los objetivos establecidos de este método de prueba, no se debe permitir que la muestra se hinche en exceso de su altura inicial antes de ser cargada más allá de su presión de preconsolidación. Los procedimientos detallados para la determinación del potencial de hinchamiento o asentamiento unidimensional de suelos cohesivos están cubiertos por el Método de prueba D 4546.

• Coloque el consolidómetro en el dispositivo de carga y aplique una presión de asiento de 5 kPa (100 lbf / ft2). Inmediatamente después de la aplicación de la carga de asiento, ajuste el indicador de deformación y registre la lectura inicial cero, do. Si es necesario, agregue una carga adicional para evitar que la muestra se hinche. Por el contrario, si se prevé que una carga de 5 kPa (100 lbf / ft2) provocará una consolidacion de suelos significativa de la muestra, reduzca la presión de asentamiento a 2 o 3 kPa (aproximadamente 50 lbf / ft2) o menos.
• Si la prueba se realiza en una muestra intacta que fue saturada en condiciones de campo u obtenida por debajo del nivel freático, inunde poco después de la aplicación de la carga de asiento. A medida que se produzcan inundaciones y humedecimiento de la muestra, aumente la carga según sea necesario para evitar la hinchazón. Registre la carga requerida para evitar la hinchazón y la lectura de deformación resultante. Si se va a retrasar la inundación de la muestra para simular condiciones específicas, entonces la inundación debe ocurrir a una presión lo suficientemente grande para evitar el oleaje. En tales casos, aplique la carga requerida e inunde la muestra. Tome lecturas de deformación de tiempo durante el período de inundación como se especifica en 11.5. En tales casos, anote en el informe de prueba la presión en la inundación y los cambios de altura resultantes.
• La muestra se someterá a incrementos de tensión total constante. La duración de cada incremento se ajustará a las pautas especificadas en 11.5. El programa de carga específico dependerá del propósito de la prueba, pero debe cumplir con las siguientes pautas. Si se requiere la pendiente y la forma de una curva de compresión virgen o la determinación de la presión de preconsolidación, la presión final será igual o mayor que cuatro veces la presión de preconsolidación. En el caso de arcillas sobreconsolidadas, se puede obtener una mejor evaluación de los parámetros de recompresión imponiendo un ciclo de descarga-recarga una vez definida la presión de preconsolidación. Los detalles sobre la ubicación y el alcance de un ciclo de descarga y recarga son opción de la agencia que solicita la prueba (ver 1.3), sin embargo,
  • El programa de carga estándar consistirá en una relación de incremento de carga (LIR) de uno que se obtiene duplicando la presión sobre el suelo para obtener valores de aproximadamente 12, 25, 50, 100, 200, etc. kPa (250, 500, 1000 , 2000, 4000, etc. lbf / ft 2).
  • El programa estándar de rebote o descarga debe seleccionarse reduciendo a la mitad la presión sobre el suelo (es decir, use los mismos incrementos de 11.4.1, pero en orden inverso). Sin embargo, si lo desea, cada carga sucesiva puede ser solo un cuarto del tamaño de la carga anterior, es decir, omitir una disminución.
  • Puede emplearse un programa alternativo de carga, descarga o recarga que reproduzca los cambios de tensión de construcción u obtenga una mejor definición de alguna parte de la curva de deformación (compresión) de tensión, o ayude a interpretar el comportamiento del suelo en el campo.

Nota 13: Pueden ser deseables pequeños incrementos en muestras altamente comprimibles o cuando sea deseable determinar la presión de preconsolidación con más precisión. Sin embargo, debe advertirse que las relaciones de incremento de carga inferiores a 0,7 y los incrementos de carga muy cercanos a la presión de preconsolidación pueden impedir la evaluación del coeficiente de consolidacion de suelos, cvy la consolidación al final de la primaria.

• Antes de aplicar cada incremento de presión, registre la altura o el cambio de altura, dF , del espécimen. Hay dos procedimientos alternativos disponibles que especifican la secuencia de tiempo de las lecturas y la duración mínima de carga requerida. A menudo se requieren duraciones más largas durante los incrementos de carga específicos para definir la pendiente de la porción de compresión secundaria de línea recta característica del gráfico de deformación versus logaritmo del tiempo. Para tales incrementos, se deben tomar lecturas suficientes cerca del final del incremento de presión para definir esta porción de línea recta. No es necesario aumentar la duración de otros incrementos de presión durante la prueba.
  • Método de prueba A—La duración estándar del incremento de carga será de 24 h. Para al menos dos incrementos de carga, incluido al menos un incremento de carga después de que se haya superado la presión de preconsolidación, registre la altura o el cambio de altura, d, a intervalos de tiempo de aproximadamente 0,1, 0,25, 0,5, 1, 2, 4, 8, 15 y 30 min, y 1, 2, 4, 8 y 24 h (o 0,09, 0,25, 0,49, 1, 4, 9 min, etc. Tome lecturas suficientes cerca del final del período de incremento de presión para verificar que se complete la consolidación de suelos primaria.

En algunos suelos, puede ser necesario un período de más de 24 h para alcanzar el final de la consolidación primaria. En tales casos, se requieren duraciones de incremento de carga superiores a 24 h. La duración del incremento de carga para estas pruebas generalmente se toma en un múltiplo de 24 horas y debe ser la duración estándar para todos los incrementos de carga de la prueba. La decisión de utilizar un intervalo de tiempo superior a 24 h generalmente se basa en la experiencia con tipos particulares de suelos. Sin embargo, si existe la duda de si un período de 24 h es adecuado, se debe realizar un registro de altura o cambio de altura con el tiempo para los incrementos de carga iniciales con el fin de verificar la idoneidad de un período de 24 h. Las duraciones de los incrementos de carga que no sean de 24 h se anotarán en el informe. Para incrementos de presión donde no se requieren datos de tiempo versus deformación.

• Método de prueba B: Para cada incremento, registre la altura o el cambio de altura, d, a intervalos de tiempo de aproximadamente 0,1, 0,25, 0,5, 1, 2, 4, 8, 15, 30 min y 1, 2, 4, 8 y 24 h. (o 0.09, 0.25, 0.49, 1, 4, 9, min, etc), medidos desde el momento de cada aplicación de presión incremental. La duración del incremento de carga estándar debe exceder el tiempo requerido para completar la consolidación primaria según lo determinado por un criterio establecido por la agencia solicitante.

Nota 14: Los intervalos de tiempo sugeridos para registrar la altura o el cambio de altura son para suelos típicos e incrementos de carga. Suele ser deseable cambiar la frecuencia de lectura para mejorar la interpretación de los datos. Una consolidación suelos más rápida requerirá lecturas más frecuentes. Para la mayoría de los suelos, la consolidación primaria durante las primeras disminuciones de carga se completará en menos tiempo (típicamente una décima parte) del que se requeriría para un incremento de carga a lo largo de la curva de compresión virgen; sin embargo, con tensiones muy bajas, el tiempo de rebote puede ser más prolongado.

• Para minimizar el oleaje durante el desmontaje, rebote la muestra de regreso a la carga de asiento (5 kPa). Una vez que los cambios de altura hayan cesado (generalmente durante la noche), desmantele rápidamente después de liberar la pequeña carga final sobre la muestra. Retire la muestra y el anillo del consolidómetro y limpie el agua libre del anillo y la muestra. Determine la masa de la muestra en el anillo y reste la masa de tara del anillo a obtener la masa final de la muestra. La determinación de la masa seca del espécimen y el contenido de agua se encuentra secando el espécimen completo al final del ensayo. Si la muestra de suelo es homogénea y hay suficientes recortes disponibles para la prueba de índice especificada (ver 9.11), entonces determine el contenido de agua final, wF, de acuerdo con el Método D 2216 y masa seca de sólidos, MD, utilizando toda la muestra. Si el suelo es heterogéneo o se requiere más material para la prueba de índice especificada, entonces determine el contenido de agua final, w, de acuerdo con el Método D 2216.
• 12.    Informe: hoja (s) de datos de prueba / formulario (s)

• La metodología utilizada para especificar cómo se registran los datos en la (s) hoja (s) / formulario (s) de datos, como se indica a continuación, se cubre en 1.5.
• Inscriba o registre por lo menos la siguiente información general (datos):
  • Nombre y ubicación del proyecto, número de perforación, número de muestra y profundidad.
  • Descripción y clasificación del suelo de acuerdo con la práctica D 2488 o el método de prueba D 2487 cuando se dispone de datos límite de Atterberg. La gravedad específica de los sólidos, los límites de Atterberg y la distribución del tamaño de grano también se informarán cuando estén disponibles más la fuente de dicha información si no son las mediciones obtenidas en la muestra de ensayo. También tenga en cuenta la ocurrencia y el tamaño aproximado de partículas grandes aisladas.
  • Condición del suelo:
    • Contenido medio de agua de los recortes,
    • Contenido de agua inicial y final de la muestra,
    • Peso unitario seco inicial y final de la muestra,
    • Relación de vacíos inicial y final de la muestra,
    • Grado de saturación inicial y final de la muestra, y
    • Presión de preconsolidación.
  • Procedimiento de prueba:
    • Procedimiento de preparación utilizado en relación con el recorte; Indique si la muestra se recortó con un plato giratorio de recorte, se recortó con una zapata de corte o se probó directamente en un anillo de un muestreador con revestimiento de anillos.
    • Estado de la prueba (humedad natural o inundado, presión en el momento de la inundación).
    • Método de prueba (A o B).
    • Método de prueba utilizado para calcular el coeficiente de consolidación de suelos.
    • Listado de incrementos y decrementos de carga, y duración del incremento de carga, si difiere de 24 h; resultados de deformación al final del incremento y, para el método de ensayo B, resultados de la deformación al final de la primaria y coeficiente de consolidación.
    • Todas las desviaciones del procedimiento descrito, incluidas las secuencias de carga especiales.