Calculadora de Coeficiente de Consolidación (Cv) por el Método t50 — Online y Gratis

¿Qué es Coeficiente de Consolidación (Cv)?

En un ensayo de consolidación en laboratorio, la muestra de arcilla se carga y se mide cómo se comprime a lo largo del tiempo, registrando deformación contra tiempo transcurrido. El método t50 aprovecha una propiedad matemática conocida de la teoría de consolidación de Terzaghi: para un grado de consolidación del 50%, el factor de tiempo teórico Tv siempre vale exactamente 0.197, sin importar el suelo específico.

Con ese valor fijo de Tv, y leyendo directamente de la curva del ensayo cuánto tiempo real (t50) tardó la muestra en alcanzar ese 50% de consolidación, se puede despejar Cv directamente. ¿Por qué aparece Hdr al cuadrado en la fórmula? Porque la velocidad de consolidación depende del camino que debe recorrer el agua para drenar fuera de la muestra, y ese efecto crece con el cuadrado de la distancia, no de forma lineal: duplicar la longitud de drenaje cuadruplica el tiempo necesario para el mismo grado de consolidación.

Este coeficiente, junto con el espesor real del estrato en campo, permite estimar en cuánto tiempo se desarrollará el asentamiento total calculado por consolidación primaria.

Fórmulas utilizadas

Donde Tv es el factor de tiempo adimensional, fijo en 0.197 para el grado de consolidación del 50% según la teoría de Terzaghi, Hdr es la longitud de drenaje de la muestra (la mitad del espesor si el drenaje ocurre por ambas caras, o el espesor completo si solo drena por una cara) (cm), y t50 es el tiempo que tarda la muestra en alcanzar el 50% de su consolidación total, leído directamente de la curva del ensayo (min). El resultado Cv se entrega en cm²/min.

Ejemplo resuelto paso a paso

¿Cuándo usar esta calculadora?

Se usa al interpretar los resultados de un ensayo de consolidación de laboratorio, para obtener el coeficiente que después permite estimar el tiempo real de desarrollo de un asentamiento en campo, no solo su magnitud final. Es indispensable en proyectos donde el cronograma de construcción depende de esperar a que un relleno o precarga termine de consolidar el suelo antes de construir la estructura definitiva. ¿Ya tienes el asentamiento total calculado? Combinado con este Cv y el espesor real del estrato en campo, el siguiente paso es estimar el grado de consolidación esperado en distintos momentos del tiempo. Consulta nuestra guía práctica de consolidación y asentamiento para ver un ejemplo completo de ese cálculo.

Calculadoras relacionadas