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hola cómo estás bienvenidos a esta clase
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virtual el día de hoy vamos a continuar
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con nuestra serie de vídeos del tema de
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consolidación te voy a dejar una lista
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de reproducción aquí arriba por si
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quiera checar todos los vídeos
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anteriores que son necesarios para poder
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comprender esta clase así que en nuestra
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clase de hoy vamos a abordar el tema de
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prueba de consolidación vamos a ver en
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qué consiste esta prueba cómo se realiza
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cuál es la forma de la curva y cuál es
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la diferencia entre la consolidación
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primaria y la consolidación secundaria
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así que vamos a comenzar en nuestras
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clases anteriores ustedes ya aprendieron
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qué es la consolidación así que para
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resumirlo un poco aquí les puse lo que
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es el proceso de consolidación ese fin
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como la disminución de volumen que tiene
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lugar en un lapso de tiempo y esto es
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provocado por un aumento de las cargas
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sobre el suelo como vimos anteriormente
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nosotros aplicamos una carga a un suelo
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saturado y la expulsión de agua va a
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generar una disminución de su volumen
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así que eso es el proceso de
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consolidación a grandes rasgos y tenemos
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la definición de consolidación
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unidimensional como podemos ver en el
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título unidimensional hace referencia
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que es una dimensión por lo tanto el
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movimiento de las partículas puede
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ocurrir solamente en la dirección
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vertical es decir que la consolidación
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unidimensional es la disminución de
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volumen pero solamente la dirección
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vertical es la dirección horizontal no
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tenemos ningún movimiento solamente
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disminuye de forma vertical y la prueba
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para realizar esta consolidación
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unidimensional fue sugerida por pensar y
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en el año
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1925 y se lleva a cabo en un consolidó
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metro que también se conoce como el dow
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metro él consolidó metro también
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conocido como el dow metro es un aparato
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muy interesante en el cual nosotros
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primero necesitamos labrar la muestra la
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muestra la vamos a elaborar de forma
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inalterada con cuchillos con diferentes
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herramientas o también se puede hacer
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con muestra alterada dependiendo de
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bueno para qué quieres la prueba y lo
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que se hace es que se coloca dentro de
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un anillo y en ese anillo se va a poner
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una piedra porosa en la parte superior y
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en la parte inferior la muestra ya con
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las piedras porosas se coloca dentro de
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una cazuela y ésta se va a colocar en el
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consolida metro en la parte superior es
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donde se basa en la aplicación de la
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carga cómo se aplica esta carga bueno se
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aplica mediante un brazo de palanca que
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tiene en el consolidó metro que va a
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tener una relación que puede ser 1 a 9 1
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a 10 ó 1
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11 esto quiere decir que la carrera que
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en realidad son unas pesas que se
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colocan como en un palito que ve en la
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parte de abajo ese peso que nosotros
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estamos poniendo debido al brazo de
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palanca va a ejercer una fuerza mucho
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mayor por ejemplo si nuestro brazo de
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palanca está en una relación 1 a 10 y yo
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coloco un kilogramo significa que en
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realidad el peso que estamos colocando
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sobre la muestra es 10 veces mayor es
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decir 10 kilogramos la aplicación de la
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carga se hace sobre la muestra y vamos a
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tener unos micrómetros que nos van a
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permitir ver cuál es la deformación del
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suelo con el tiempo estos micrómetros
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son como si fueran unos relojitos que se
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van moviendo conforme la muestra se va
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consolidando o deformando y nosotros lo
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que vamos a hacer es que vamos a
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utilizar unos prono metros y vamos a ir
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viendo con el tiempo cómo es esta
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deformación así que bueno ese es el
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proceso he explicado muy rápidamente en
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el laboratorio supongamos que tenemos
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nuestra muestra y que yo ya sé que el
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primer incremento que necesito
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de 10 kilos pascal es los incrementos
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que nosotros realicemos va a depender de
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la prueba eso lo podemos ver más a
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detalle en una siguiente clase donde
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hablemos sobre los cálculos pero bueno
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imaginando que tenemos una muestra y que
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la presión que yo quiero aplicar inicial
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es de 10 kilos pascal es como yo conozco
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el área de la muestra y conozco también
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la relación del brazo de palanca voy a
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poder hacer los cálculos para saber
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cuántos kilogramos necesito poner en el
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consolidó metro y esto me va a generar
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una presión de 10 kilos pascal es así
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que vamos a saber cuál es la longitud
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inicial de nuestro suelo y lo que vamos
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a hacer es que aplicamos esta carga que
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dijimos que va a ser el equivalente a
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una presión de 10 kilos pascal es
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entonces nosotros vamos a tener nuestro
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cronómetro en cuanto ponemos la carga lo
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echamos a andar y el suelo va a empezar
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a deformarse entonces en los diferentes
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tiempos
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nosotros vamos a ver cuál es esa
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deformación esto lo vamos a dejar
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durante el tiempo que sea necesario
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hasta que veamos que el suelo ya no se
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está deformando como lo dice aquí cuando
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la velocidad de deformación se reduzca a
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cero este proceso de consolidación
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tenemos que esperar hasta que veamos que
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ya no se está deformando esto depende
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del tipo de suelo pero normalmente son
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de dos a tres días aproximadamente puede
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ser un poco menos puede ser un poco más
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vamos a ir tomando estas lecturas en
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diferentes tiempos y cuando veamos que
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ya no se deforma entonces yo ya voy a
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obtener la longitud final para esta
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carga con estos datos que tomamos vamos
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a poder graficar la curva de
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consolidación que es la curva de
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consolidación bueno vamos a verificar en
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el eje vertical las lecturas que
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nosotros obtuvimos tenemos la longitud
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inicial y conforme fue pasando el tiempo
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fuimos obteniendo las demás lecturas y
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en el eje horizontal vamos a graficar el
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tiempo en escala logarítmica
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si por ejemplo en el tiempo cero yo
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obtuve una longitud inicial sería este
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punto y después por ejemplo en el
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segundo tiempo que puede ser a los diez
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segundos yo tendría una lectura
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diferente con otro tiempo y así vamos a
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ir trazando en los diferentes puntos
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hasta que veamos que esta curva ya se
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hace completamente horizontal es decir
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que ya no estamos teniendo una
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deformación que la altura de la muestra
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ya se quedó ahí entonces eso significa
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que ya terminó el proceso de
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consolidación así que podemos ver que
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para la carga de subíndice 1 vamos a
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obtener esta curva de consolidación y
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una vez que ya esté horizontal que ya no
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hay deformación vamos a aplicar la
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segunda clase a el segundo incremento
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que por ejemplo si el primer incremento
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fue de 10 kilos pascales y el segundo es
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de 20 kilos pascal es nuevamente voy a
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repetir el proceso aplicamos carga
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tomamos lectura
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de tiempo y de deformación y trazamos
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una nueva curva por lo tanto cada una de
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las carreras cada uno de los incrementos
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va a tener su curva de consolidación
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supongamos que yo aplique cinco
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incrementos de carrera por lo tanto voy
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a tener cinco curvas de consolidación y
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con estas curvas yo no voy a poder
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trazar una siguiente curva que es muy
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importante que se conoce como curva de
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compresibilidad esa curva la vamos a ver
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más a detalle en la siguiente clase para
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que no se haga tan pesada esta y no sea
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tanta información así que en esta clase
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vamos a ver únicamente la curva de
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consolidación así que qué les parece si
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vemos a detalle las diferentes partes
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que conforman a la curva de
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consolidación de este lado gráfico la
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curva de consolidación vemos que tenemos
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en el eje vertical
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las lecturas en milímetros y el eje
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horizontal tenemos el tiempo en escala
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logarítmica por lo tanto este es una
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curva semi logarítmica porque esto es en
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escala natural y está en escala
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logarítmica podemos diferenciar tres
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zonas en nuestra curva de consolidación
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la primera es la compresión inicial si
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recuerdan una de nuestras clases
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anteriores vimos que existen dos tipos
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de asentamiento el asentamiento elástico
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y el asentamiento por consolidación el
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asentamiento elástico vendría haciendo
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esta parte que es la compresión inicial
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que se da por la elasticidad que tenga
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el suelo y cuando se termina la
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compresión inicial vemos que hay un
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cambio de pendiente y tenemos esta
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sección que se conoce como consolidación
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primaria y después tenemos la
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consolidación secundaria así que tanto
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la consolidación primaria como la
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consolidación secundaria
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referencia a esta disminución del
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volumen del suelo debido a la expulsión
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del agua entonces en esta zona no tiene
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que ver con la expulsión del agua sino
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con la deformación elástica y en esta
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parte si ya estamos hablando de una
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deformación debido a la expulsión del
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agua entonces la consolidación primaria
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se define de la siguiente forma la
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consolidación primaria es el cambio de
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volumen de un suelo de grano fino y éste
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es causado como dijimos por la expulsión
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de agua de los vacíos y también por la
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transferencia de esfuerzo del exceso de
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presión de poro a las partículas del
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suelo y como vimos en el modelo mecánico
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de terzaghi lo que ocurre en un inicio
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es que el agua es que recibe toda esta
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carga y conforme pasa el tiempo que es
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cuando abrimos la válvula lo que ocurre
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es que los esfuerzos también se
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transmitían al resorte es decir
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partículas sólidas entonces aquí es lo
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mismo esta consolidación este
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asentamiento que está teniendo el suelo
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en la consolidación primaria se debe
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precisamente a la expulsión de esa agua
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y después tenemos la consolidación
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secundaria en la consolidación
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secundaria también vemos un cambio de
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pendiente y nos dice a la definición lo
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siguiente la consolidación secundaria es
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el cambio de volumen de un suelo de
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grano fino que es causado por el ajuste
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de la estructura interna después de la
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disipación total del exceso de presión
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de x es decir que la consolidación
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secundaria comienza cuando termina la
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consolidación primaria para poder
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comprender mejor la consolidación
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secundaria hay que analizar el agua que
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se encuentra en el suelo si nosotros
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tenemos una partícula del suelo que
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sigue esta de aquí vamos a tener algo
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que se llama agua gravitacional o agua
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libre
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estoy aquí que como su nombre lo dice se
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rige por la gravedad se va a mover de
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acuerdo a la gravedad y después tenemos
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otra capa de agua y esta es una capa
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viscosa de agua esta capa de viscosa de
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agua estén los micro poros los poros más
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pequeños que tiene el suelo por eso es
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que es más difícil sacar esa agua por lo
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tanto podemos ver que en la
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consolidación primaria es la disminución
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del volumen de nuestro suelo debido a la
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expulsión del agua gravitacional así que
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cuando termina de disiparse toda esta
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agua gravitacional llegaríamos a este
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punto y entramos a la consolidación
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secundaria que es cuando se disipa la
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capa viscosa de agua y por eso todavía
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seguimos teniendo un asentamiento así
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que lo que ocurre en este punto es que
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ya terminó la consolidación primaria y
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entonces comienza a haber un ajuste
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estructura interna de las partículas
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sólidas y también empieza a disiparse
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esta capa viscosa de agua y hay un
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asentamiento aunque podemos ver que este
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asentamiento es muchísimo menor a
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comparación del asentamiento que tenemos
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en la consolidación primaria este
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vendría siendo el asentamiento principal
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o más grande porque pues en esta parte
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la capa viscosa de agua es muchísimo
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menor si la comparamos con el agua
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gravitacional así que esta es la
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diferencia que hay entre la
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consolidación primaria y la
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consolidación secundaria y bueno esto
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fue todo por la clase del día de hoy
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muchas gracias por asistir espero que
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haya sido de utilidad y nos vemos en la
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siguiente clase
