Lab. 2 - Ensayo de Compresion No Confinada

7/28/2019 Lab. 2 - Ensayo de Compresion No Confinada

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Curso: Mecnica de suelos II

Profesor: Ing. Luis Chang Chang

Alumno: Condori Mamani, Ivan Daniel

Cdigo: 20101063B

Ciclo: 2013 I

Ao: 2013


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UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIA

FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL

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INTRODUCCIN

A continuacin vamos a detallar el procedimiento, clculos de los ensayos de

Compresin No Confinada en esta experiencias es gravitante sealar que la

muestra al ser pequea solo es para suelos finos porque una muestra de suelo

granular no sera representativa en proporcin al tamao. Luego de efectuar los

clculos pertinentes procederemos a ver las conclusiones del ensayo.

OBJETIVOS

El objetivo fundamental de este ensayo es introducir al estudiante a un

procedimiento aproximado para evaluar la resistencia al corte de suelos cohesivos

con el Ensayo de Compresin No Confinada.

Los objetivos del ensayo de Compresin No Confinada son Indicar la forma de

realizar el ensayo para determinar la resistencia a la compresin no confinada de

suelos cohesivos bajo condiciones inalteradas o remoldeadas, aplicando carga

axial, usando cualquiera de los mtodos de resistencia controlada o deformacin

controlada.

Sirve nicamente para suelos cohesivos y se usa para determinar la resistencia a

la compresin no confinada, que es la carga por unidad de rea a la cual una

probeta de suelo, cilndrica o prismtica, falla en el ensayo de compresin simple.


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MARCO TEORICO

Este clculo se basa en el hecho de que el esfuerzo principal menor es cero.

Ya que el suelo solo lo rodea la presin atmosfrica y el ngulo de friccin internadel suelo se supone es cero. Este experimento es ampliamente utilizado, ya queconstituye un mtodo rpido y econmico.

Consiste en un ensayo uniaxial en donde la probeta no tiene soporte lateral( ), realizndolo en condiciones ordenadas. Se podr realizar de dosmaneras, mediante un control de formacin o bien mediante control de esfuerzos,el primero es ampliamente utilizado, controlando la velocidad de avance de laplataforma del equipo.

El segundo, requiere ir realizando incrementos de carga, lo que puede causarerrores en las deformaciones unitarias al producir una carga adicional de impactoal aumentar la carga, por lo que resulta prcticamente en la utilizacin.

El experimento de compresin inconfinada puede hacerse con control dedeformacin unitaria o control de esfuerzo. El experimento de deformacin unitariaes casi universalmente utilizado, pues simplemente es controlar la velocidad deavance de la plataforma de carga. Para garantizar buenos resultados esconveniente una velocidad de deformacin unitaria entre 0.5 y 2 %/min (es decir,un espcimen de 50 mm a una tasa de deformacin unitaria de 1% deberacomprimirse a una velocidad de 0.50 mm/min.). Esto se debe hacer debido a que

el ensayo es bastante sensible a la tasa de deformacin unitaria. Las muestras desuelos se prueban hasta que la carga en la muestra comience a decrecer o hastaque por lo menos haya desarrollado una deformacin unitaria del 20%.

Se efectan clculos de esfuerzos y deformacin unitaria axial de forma que sepueda dibujar una curva de esfuerzo deformacin unitaria para obtener elmximo esfuerzo que se toma como la resistencia a la compresin inconfinada del suelo.


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DESCRIPCION DEL ENSAYO

PROBETA

Las probetas deben cumplir con las siguientes condiciones:

- Dimetro mnimo 33 mm.- Tamao mximo de las partculas menor que 1/10 de su dimetro.- Relacin altura-dimetro (L/D) debe ser lo suficientemente grande para

evitar interferencias en los planos potenciales de falla a 45 y losuficientemente corta para evitar que acte como columna; para satisfacerambos criterios, se recomienda una relacin L/D comprendida entre 2 y 3.

EQUIPO

- Mquina de compresin, con sistema de lectura de carga de rango bajo.- Un dial o lector de deformacin, con curso de al menos 20% del largo de la

probeta y precisin de 0,01 mm.

El equipo, el procedimiento y tipos de ensayo que se realizan


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Aparato de Compresin: conformado por una prensa para rotura de lasprobetas, de velocidad controlada manual o mecnicamente, con capacidadsuficiente para llegar a la carga de rotura.

Extractor de muestras: capaz de sacar el testigo de suelos; si las muestras

llegan al laboratorio en tubos no abiertos longitudinalmente, es preciso queproduzca poca alteracin en el suelo.

Un torno con motor o tallador de probetas de muestras inalteradas conaccesorios (sierra de alambre, cuchillos, caja de ingletes, etc.).

Moldes para preparar probetas de suelo amasado o compactado.

Un calibradorcon nonio capaz de medir las dimensiones fsicas de la probetacon aproximacin de 0.1 mm. Calibrador Vernier o similar.

Balanzas que den el peso de la muestra con una precisin del 0.1 % de supeso total.

Se miden la altura y el dimetro o lado de la probeta, con una precisin de 0.1 mmmediante un calibrador con nonio o un objeto anlogo.

PROCEDIMIENTO DEL ENSAYO

El Procedimiento del ensayo es el siguiente:

Se pesa la muestra.

Se coloca la probeta en la prensa de modo que quede perfectamentecentrada.

Se acciona el dispositivo de avance lo estrictamente necesario para que la probetatoque a la placa superior de la prensa. Se pone en cero el indicador dedeformaciones.

Para el caso de la deformacin controlada, se acciona la prensa de modo quela velocidad de deformacin unitaria de la probeta est comprendida entre % y2% por minuto. Se toman medidas de las deformaciones y de las cargas cada

30 segundos hasta que las cargas comiencen a disminuir o hasta llegar a unadeformacin axial del 20% (lo que antes suceda). Se escoger una velocidad enque la rotura ocurra en un lapso entre 1 y 10 minutos.

Si se trata de una probeta de suelo muy duro, en la cual la deformacin a larotura sea muy pequea, la curva esfuerzo-deformacin no quedar debidamenterepresentada en dicho grfico. En ese caso, es posible despreciar el aumento deseccin durante la carga.


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Cuando interesa hallar el mdulo de deformacin en probetas de suelo muyduro, es conveniente medir la deformacin mediante extensmetros o por otroprocedimiento que elimine las deformaciones en la base.

Cuando se empleen esfuerzos controlados, se aplicar la carga para queproduzca una deformacin axial a una razn de % a 2 % por minuto y seregistrarn los esfuerzos y las deformaciones cada 30 s.

Hgase un esquema de la forma de rotura. Si la rotura se produce a travs deun plano inclinado, es conveniente medir el ngulo de inclinacin de dicho plano.

De la parte de la probeta en donde se ha producido la rotura se toma unapequea muestra en el recipiente y se determina su humedad.

CLCULOS


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7

0.463

406.98

10

5

236.12

643.1

568.36

Peso de la tara (g)

ESPECIMEN 01

Factor del anillo

Peso del especimen (g)

Altura (cm)

Dimetro (cm)

Humedad

Densidad seca (g/cm3)

Humedad (%)

Peso tara + S.H. (g)

Peso tara + S.S. (g)

Resultados

Volumen (cm3)

Densidad hmeda (g/cm3)

1 0 0 0 19.630 0.000 0.000

2 0.01 3.32 0.01 19.632 1.534 0.078

3 0.01 4.34 0.01 19.632 2.005 0.102

4 0.02 5.05 0.02 19.634 2.333 0.119

5 0.03 5.65 0.03 19.636 2.610 0.133

6 0.04 6.39 0.04 19.638 2.952 0.150

7 0.04 7.03 0.04 19.638 3.247 0.165

8 0.05 7.6 0.05 19.640 3.510 0.179

9 0.06 8.24 0.06 19.642 3.806 0.194

10 0.07 9.13 0.07 19.644 4.217 0.21511 0.07 9.64 0.07 19.644 4.453 0.227

12 0.09 10.47 0.09 19.648 4.836 0.246

13 0.1 11.69 0.1 19.650 5.400 0.275

14 0.12 12.26 0.12 19.654 5.663 0.288

15 0.13 12.45 0.13 19.656 5.751 0.293

16 0.15 12.71 0.15 19.659 5.871 0.299

17 0.16 12.77 0.16 19.661 5.898 0.300

18 0.17 12.9 0.17 19.663 5.959 0.303

19 0.19 12.65 0.19 19.667 5.843 0.297

20 0.2 12.45 0.2 19.669 5.751 0.292

21 0.22 12.13 0.22 19.673 5.603 0.285

22 0.23 11.5 0.23 19.675 5.312 0.27023 0.25 10.73 0.25 19.679 4.956 0.252

24 0.26 9.96 0.26 19.681 4.601 0.234

25 0.28 9.13 0.28 19.685 4.217 0.214

26 0.29 8.3 0.29 19.687 3.834 0.195

27 0.31 7.34 0.31 19.691 3.390 0.172

28 0.32 6.71 0.32 19.693 3.099 0.157

29 0.33 6.07 0.33 19.695 2.804 0.142

30 0.35 5.17 0.35 19.699 2.388 0.121

Def.

(%)

A. Correg.

(cm2)

Fuerza

(Kg)

Esf.

(Kg/cm2)N

Def.

(mm)

Esf.

(mm)


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8

0.463

405.96

10

5

231.92

637.88

559.81

Dimetro (cm)

ESPECIMEN 02

Factor del anillo

Peso del especimen (g)

Altura (cm)

Densidad hmeda (g/cm3)

Densidad seca (g/cm3)

Humedad (%)

Humedad

Peso de la tara (g)

Peso tara + S.H. (g)

Peso tara + S.S. (g)Resultados

Volumen (cm3)


10/12



9

1 0 0 0 19.630 0.000 0.000

2 0.01 3.55 0.01 19.632 1.640 0.084

3 0.01 4.65 0.01 19.632 2.148 0.109

4 0.02 5.4 0.02 19.634 2.494 0.127

5 0.03 6.05 0.03 19.636 2.794 0.142

6 0.03 6.83 0.03 19.636 3.155 0.161

7 0.04 7.51 0.04 19.638 3.469 0.177

8 0.05 8.13 0.05 19.640 3.755 0.191

9 0.05 8.81 0.05 19.640 4.069 0.207

10 0.06 9.77 0.06 19.642 4.513 0.230

11 0.06 10.32 0.06 19.642 4.767 0.243

12 0.08 11.2 0.08 19.646 5.173 0.263

13 0.09 12.5 0.09 19.648 5.774 0.294

14 0.1 13.12 0.1 19.650 6.060 0.308

15 0.12 13.32 0.12 19.654 6.153 0.313

16 0.13 13.59 0.13 19.656 6.277 0.31917 0.14 13.66 0.14 19.658 6.310 0.321

18 0.15 13.8 0.15 19.659 6.374 0.324

19 0.17 13.53 0.17 19.663 6.250 0.318

20 0.18 13.32 0.18 19.665 6.153 0.313

21 0.19 12.98 0.19 19.667 5.995 0.305

22 0.21 12.3 0.21 19.671 5.681 0.289

23 0.22 11.48 0.22 19.673 5.303 0.270

24 0.23 10.66 0.23 19.675 4.924 0.250

25 0.25 9.77 0.25 19.679 4.513 0.229

26 0.26 8.88 0.26 19.681 4.102 0.208

27 0.27 7.86 0.27 19.683 3.631 0.184

28 0.28 7.17 0.28 19.685 3.312 0.16829 0.3 6.49 0.3 19.689 2.998 0.152

30 0.31 5.53 0.31 19.691 2.554 0.130

NDef.

(mm)

Esf.

(mm)

Fuerza

(Kg)

Esf.

(Kg/cm2)

Def.

(%)

A. Correg.

(cm2)


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- Del espcimen 1:

- Del espcimen 2:

- Entonces:


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Por lo tanto se tiene:

BIBLIOGRAFA

BRAJA M. DAS Fundamentos de Ingeniera Geotcnica.

JAUREZ BADILLO Mecnica de suelos.

JOSEPH BOWLES Manual de laboratorio.

CONCLUSIONES

Ensayo de Compresin no Confinada:

Es un ensayo mucho ms rpido que el de corte directo ya que en este caso se consideraque el esfuerzo principal menor es cero y el ngulo de friccin interna tambin escero.

Constituye un medio rpido y econmico para determinar aproximadamente laresistencia al corte de un suelo cohesivo.

El experimento de compresin simple puede hacerse con control de deformacinunitaria o con control de esfuerzo que son procedimientos casi universalmenteconocidos.

El efecto de la restriccin lateral provista por la masa de suelo sobre la muestra sepierde cuando la muestra es removida del terreno.

La condicin interna del suelo (presin de poros, grado de saturacin y efectos dealteracin del grado de saturacin) no pueden controlarse.

El ensayo de compresin simple inconfinada generalmente no proporciona unvalor bastante confiable de la resistencia al corte del suelo.

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