1. ¿Para qué se realiza el ensayo? 2. ¿En qué tipo de suelos se realiza el ensayo? 3. ¿Cuánto tiempo dura el ensayo? 4. Explicar, cómo se determina en base al ensayo los índices de compresibilidad y de entumecimiento.

1. Ensayo de consolidación
Ramírez Ricardo
Noviembre - 2017
Universidad Politécnica Salesiana
Ingeniería civil
Mecánica de Suelos II

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Ensayo de consolidación
1. ¿Para qué se realiza el ensayo?
Sirve para determinar la magnitud y la velocidad de consolidación de muestras de
suelos mediante una prueba de laboratorio en la cual se permite el drenaje axial de
especímenes confinados lateralmente, mientras se someten a incrementos de carga con
esfuerzo controlado. Los datos del ensayo de consolidación se emplean para estimar la
magnitud y velocidad de los asentamientos diferenciales y totales de una estructura o de un
terraplén. Estos datos son esenciales para diseñar las estructuras civiles y evaluar su
comportamiento.
2. ¿En qué tipo de suelos se realiza el ensayo?
Estos ensayos se efectúan sobre muestras de suelos finos saturadas e inalteradas,
naturalmente sedimentados en agua; sin embargo, el procedimiento básico también es
aplicable a muestras de suelos compactados y a muestras inalteradas de suelos formados por
procesos diferentes, tales como alteración química y meteorización.
3. ¿Cuánto tiempo dura el ensayo?
Tradicionalmente, la duración del ensayo es el de la aplicación de la carga e igual a 24
horas. Para algunos suelos, la velocidad de consolidación es tal, que la consolidación
completa (disipación del exceso de presión de poros) requiere más tiempo.
Método A – El tiempo estándar de aplicación de cada incremento de carga es de 24
horas. Durante al menos dos incrementos de carga, incluyendo al menos uno después de
exceder el esfuerzo de pre consolidación, se debe anotar la deformación axial, a intervalos
de tiempo de aproximadamente0.1, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 15 y 30 minutos y 1, 2, 4, 8 y 24
horas

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Método B – Para cada incremento, se anota la deformación axial, a intervalos de
tiempo de aproximadamente 0.1, 0.25, 0.5, 1, 2, 4, 8, 15 y 30 minutos y 1, 2, 4, 8 y 24 horas
4. Explicar, cómo se determina en base al ensayo los índices de compresibilidad y de
entumecimiento.
Se calculan la relación de vacíos inicial y la relación de vacíos final, como sigue
Donde:
eo: Relación de vacíos inicial (aproximada a 0.01);
ef: Relación de vacíos final (aproximada a 0.01);
Ho: Altura inicial del espécimen, cm;
Hf: Altura final del espécimen, cm.
Se calcula el esfuerzo axial.
Dónde:
𝛔a: Esfuerzo Axial Total, Kpa (Aproximado A La Unidad);
P: Fuerza Aplicada, N (Aproximada A La Unidad);
Ma: Masa Del Aparato Que Descansa Sobre El Espécimen, Kg (Aproximada A 0.01);
A: Área Del Espécimen, Cm2 (Aproximada A 0.01);
G: Aceleración De La Gravedad, 9.81 M/S2
Índice de Compresibilidad (Cc)
Sobre el gráfico “e – log(𝛔´) se obtiene el punto P1 (eo – 𝛔´o), para ello trazar una
horizontal en la ordenada correspondiente a la relación de vacíos inicial eo, calculada en base
a los datos iniciales de la probeta. Dicha horizontal se extiende hasta intersecar a la vertical

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que corresponde a la carga de pre consolidación 𝛔´o que representa las condiciones in situ del
suelo y pertenece a la curva noval del mismo.
Figura 1. Determinación índice de compresibilidad en suelos normalmente consolidados.
Prolongar la línea correspondiente al tramo recto del ensayo hasta intersecar a la
horizontal correspondiente a la ordenada de valor 0,4 eo, en un punto P2 que también
pertenece a la recta k ya que todos los tramos vírgenes tienden a converger en dicho punto
(Figura 23). Unir los puntos P1 y P2, obteniendo así la recta k o recta virgen que representa
el comportamiento in situ de un suelo normalmente consolidado. La pendiente de esta recta,
es el Índice de Compresibilidad buscado Cc.
Se deduce esta fórmula para el cálculo.
Donde:
Cc: Índice De Compresión
e: Índice De Vacíos
𝛔´: Esfuerzo vertical

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Índice de Entumecimiento
Sobre el gráfico “e – log(𝛔´) se obtiene el punto P1 (eo – 𝛔´o) , correspondiente a las
condiciones in situ del suelo. Se traza una horizontal en la ordenada
correspondiente a la relación de vacíos inicial eo, calculada en base a los datos
iniciales de la probeta. Dicha horizontal se extiende hasta intersecar a la vertical que
corresponde a la carga de tapada actual 𝛔´o
Figura 1. Determinación índice de entumecimiento.
Trazar una tangente a la curva de descarga, cuya pendiente Cs se considera igual a la
pendiente de la tangente a la curva de re compresión Cs. Trazar una paralela a la recta de
descarga que pase por el punto P1 obtenido en el paso anterior. Prolongar dicha recta hasta
intersecar a la vertical correspondiente a la carga de pre consolidación en P2 (ec – 𝛔´c), de
esta forma se obtiene la recta de re compresión. La pendiente de la recta de re compresión Cs
siguiendo el mismo razonamiento que se hizo para el caso del suelo normalmente
consolidado, y se calcula como:

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Cr: Índice De entumecimiento
e: Índice De Vacíos
𝛔´: Esfuerzo vertical
Referencias
ASTM. (1996). Standard Test Method for One-DimensionalConsolidationProperties 01
Soils. ASTM D2435 - 96.
Bowles , J. (1981). MANUAL DE LABORATORIO DE SUELOS EN INGENIERíA CIVIL .
Mexico: McGRAW-HILL .
Poliotti , M., & Sierra, P. (2010). CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL DE SUELOS.
Rosario: ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL Universidad Nacional de Rosario.
VIAS, I. N. (2013). CONSOLIDACIÓN UNIDIMENSIONAL DE SUELOS . Bogota: INV E
– 151 – 13 .