Trabajo de Investigacion Mecanica de Suelos II

7/25/2019 Trabajo de Investigacion Mecanica de Suelos II

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UNIVERSIDADPERUANALOS ANDES FACULTADDEINGENIERA

AO DE LA DIVERSIFICACION PRODUCTIVA Y DEL FORTALECIMIENTO DE LA

EDUCACION

TEMA:

CTEDRA : MECANICA DE SUELOS II

CATEDRTICO : ING. DIONICIO MILLA

ALUMNOS :

HINOSTROZA RODRIGUEZ, Willi! V.

OLIVERA RAMIREZ, E"#i$ Y.

YAVARINO FLORES, R%!&$" S!'(l

SEMESTRE : VI

SECCI)N : A*+

ENSAYO DE CORTE DIRECTO, TRIAIAL YCOMPRESION SIMPLE


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DEDICATORIA

El presente trabajo esta dedicado atodas las personas que luchandiariamente venciendo losobstculos que se les presenta, y


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INTRODUCCION

Toda estructura est apoyada en el suelo, de esta manera transmite los esfuerzos al suelode fundacin. Estos esfuerzos producen deformaciones en el suelo, en el cual para realizarla construccin necesitamos saber si el suelo ser favorable para ejecutar esta construccin,mediante los grandes avances que se ha tenido en el campo de la mecnica de suelos en laactualidad se cuenta con equipos que nos ayudan a determinar cules son lascaractersticas geotcnicas y qumicas de un material sobre el cual se piensa construir unaestructura!

Ensayo de "orte #irecto. Ensayo Tria$ial. Ensayo de "ompresin %imple.

Estos ensayos nos permitirn y facilitaran conocer cules son las propiedades fsicas ymecnicas de un suelo, de esta manera se podr conocer la capacidad portante del suelo.

Estos ensayos son de gran importancia para las construcciones ya q nos ayuda a realizarcon mayor precisin y seguridad el trabajo as mismo brindando una mejor comodidad y

satisfaccin de necesidades a la poblacin.En el presente trabajo se ver el procedimiento, ventajas y desventajas, de cada ensayopara as poder comprender y conocer de estos ensayos.

CONTENIDO


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Ensayo de CORTE DIRECTO

1.- Generalidades

"uando una estructura se apoya en la tierra, transmite los esfuerzos al suelo de fundacin.

Estos esfuerzos producen deformaciones en el suelo que pueden ocurrir de tres maneras!

a& 'or deformacin elstica de las partculas.

b& 'or cambio de volumen en el suelo como consecuencia de la evacuacin del lquidoe$istente en los huecos entre las partculas.

c& 'or deslizamiento de las partculas, que pueden conducir al deslizamiento de unagran masa de suelo.

El primer caso es despreciable para la mayora de los suelos, en los niveles de esfuerzo que

ocurren en la prctica.

El segundo caso corresponde al fenmeno de la consolidacin. El tercer caso, correspondea fallas del tipo catastrficos y para evitarla se debe hacer un anlisis de estabilidad, querequiere del conocimiento de la resistencia al corte de suelo.

El anlisis debe asegurar, que los esfuerzos de corte solicitantes son menores que laresistencia al corte, con un margen adecuado de modo que la obra siendo segura, seaeconmicamente factible de llevar a cabo. (emos que es absolutamente imposibleindependizar el comportamiento de la estructura y el del suelo.

'or tanto el problema de la determinacin de la resistencia al esfuerzo cortante de los suelospuede decirse que constituye uno de los puntos fundamentales de toda la )ecnica de%uelos. En efecto, una valoracin correcta de este concepto constituye un paso previoimprescindible para intentar, con esperanza de $ito cualquier aplicacin de la )ecnica de%uelos al anlisis de la estabilidad de las obras civiles.

El procedimiento para efectuar la prueba directa de resistencia al esfuerzo cortante tal comose presenta en este informe, se aplica solamente al ms sencillo de los casos que puedenpresentarse en la prctica! aquel en que se prueba el material en estado seco.

2.- Ensayo

El ensayo est normalizado en *%T) +-. a caja de corte es del tipo cuadrada de / 0/ mm.

El 1set2 de presiones normales aplicadas a la muestra queda a criterio del constructor. %erecomienda usar valores de 345 /45 /34 y 64 del valor de terreno. Es decir si laestructura descarga en su fundacin una tensin de compresin de 6 78g9cm:&, serecomienda usar valores de /, 6, + y ; 7


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2.1 Aparatos

= )quina de corte #irecto.

= "aja de corte directo.

>ig. / 'lacas de la caja de corte

2.1 Preparacin de la muestra

El procedimiento depende del tipo de suelo y de las condiciones en que serensayado. El tama?o m$imo de las partculas para la caja de / cm de lado es de +,+3mm.

- Arena Seca

%e ensaya generalmente a una densidad predeterminada, la muestra se preparacolocando el material en la caja de corte y compactndola en ella, el peso de la muestra secalcula por diferencia entre el peso de la caja con muestra y el peso de la caja vaca. El nivela que se coloca es del orden de 3 mm por debajo del nivel superior.

"oloque la placa ranurada, en la superficie de la muestra con las ranuras en direccinperpendicular al movimiento. )ida la distancia entre el borde superior de la caja y lasuperficie de la placa, en las cuatro esquinas o en el centro de los cuatro lados, el promediode estos valores lo llamaremos X.


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#etermine la altura de la muestra a partir de la e$presin siguiente!

H = B - (t1 2t2 X! @cmA

#onde

B ! *ltura total de la caja

t6 ! p C nqr9

= Arena seca densa

%e recomienda vibrar la muestra al interior de la caja.

= Arena seca suelta

#ejar caer la muestra desde una peque?a altura en el interior de la caja. Evitegolpear la caja al instalarla, puesto que la arena suelta es muy sensible a los golpes.

= Arena saturada

En estas condiciones agregue agua a la muestra y colquela en la caja. Do se debeobtener densidades bajas, slo densidades medias o altas.

2." Procedimiento de ensayo

- Suelo no co#esi$o

= 'esar un plato grande de arena seca 7o mojada con el contenido de humedad conocidocon e$actitud& con suficiente material para hacer por lo menos tres ensayos a la mismadensidad.

= Ensamblar cuidadosamente la caja de corte 7retroceder cualquier separacin e$istenteentre las partes de la caja y los tornillos de empalme& y fijar la caja en posicin. btener laseccin transversal Ade la muestra.

= "olocar cuidadosamente la arena en la caja de corte hasta cerca de 3 mm del borde de lasuperficie del anillo y colocar el pistn de carga 7incluyendo la piedra porosa& sobre lasuperficie del suelo. Tomar un nivel peque?o y verificar la nivelacin del pistn o bloque decarga.

'esar el recipiente de la arena para determinar el peso e$acto del material utilizado en lamuestra. btener a continuacin una referencia del espesor de la muestra de suelomarcando en varios puntos el borde del pistn o bloque de carga alrededor del permetrocon respecto a la altura de la caja de corte.

Ejemplo FtG /.H6 g9cm+ (olumen de la caja G +I3.-; cm+


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Entonces la masa de ensayo ser de J6.; g

= *plicar la carga normal P$deseada y colocar el dial para determinar el desplazamientovertical 7con precisin de ,/ mm por divisin&. Kecordar incluir el peso del pistn de cargay la mitad superior de la caja de corte como parte del peso P$.

= %eparar dos partes de la caja de corte desplazando los tornillos espaciadores que seencuentran en la parte superior de la caja de corte. El espacio desplazado debera serligeramente superior 7al ojo& que el tama?o ms grande de partculas presente en lamuestra. * continuacin se debe fijar el bloque de carga apretando los tornillos de fijacinprovistos para tal propsito a los lados de la parte superior de la caja de corte.Lnmediatamente despus de separar los tornillos espaciadores de manera que se libere laparte inferior de la caja de corte5 en este momento la carga normal, la mitad de la carga de lacaja de corte, y el bloque o pistn de carga se encuentran actuando sobre la muestra desuelo.

= *justar el dial de deformacin de cartula 7,/ mm9divisin& para medir el desplazamientoen cortante.

= 'ara ensayos saturados, saturar la muestra llenando la caja de muestra y permitiendotranscurrir suficiente tiempo para que tenga lugar la saturacin.

*segurarse de que las piedra porosas que se encuentran en la caja de corte estn saturadassi el suelo al ensayarse contiene alguna humedad.

= "omenzar la carga horizontal 7cortante& y tomar lecturas del deformmetro de carga, deldeformmetro de desplazamiento cortante, y del deformmetro vertical 7cambio de volumen&.%i el ensayo es de tipo deformacin unitaria controlada, se deben tomar esas lecturas adesplazamientos horizontales de! 3, /, y cada / 6 unidades de desplazamientohorizontal. Mtilizar una tasa de deformacin unitaria del orden de ,3 a no ms de 6 mm9min.Do utilizar tasas de deformacin unitaria ms rpidas, pues e$iste el peligro de que sepresente el pico de carga cortante entre dos lecturas. a tasa de deformacin unitariadebera ser tal que la muestra 1falle2 entre + y 3 min.

= Ketirar la arena de la caja de corte y repetir los pasos / a - sobre por lo menos dos

muestras adicionales y a una densidad ojal dentro de los 3 g y no ms de / g respecto ala cantidad de suelo usada en el primer ensayo. *segurarse de que la arena ocupe el mismovolumen utilizando las marcas de referencia del paso DN +.

En el paso anterior usar un valor diferente de P$para cada ensayo 7se sugiere doblar lacarga e$terior, por ejemplo, ;, -, /I


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#etalles del ensayo y la caja de corte directo

En la figura se aprecian los siguientes componentes! 7aeformmetro para medirdesplazamientos verticales 7b&barra de carga 7c&pasadores de alineacin 7d&tornillos paraseparar las partes de la caja de corte 7e&bordes estriados para retener la muestra 7f&espaciomayor que el tama?o de la m$ima partcula en la muestra 7g& #eformmetro 7h& juego de

tornillos para fijar en posicin la cabeza de carga.

- Suelo co#esi$o

= )oldear cuidadosamente tres o cuatro muestras al mismo tama?o 7y, ojal, a la mismadensidad& tomadas de una muestra de bloque grande, o de una muestra de tubo, o decualquier otro tipo de fuente. Mtilizar un anillo cortante de manera que el tama?o pueda sercontrolado bastante apro$imadamente. "ualquier muestra con un peso apreciablementediferente de las otras debe descartarse y en su lugar moldear otra muestra. Ou constituye1apreciable2 comparado con el tama?o de la muestra 7del orden de 3 cm: $ 6 a 63 mm de

espesor& es un asunto de criterio personal.

= Ketroceder la separacin y el agarre de los tornillos gua en la parte superior de la caja decorte y ensamblar las dos partes. *segurarse de que las piedras porosas estn saturadas amenos que se vaya a ensayar un suelo seco. )edir las dimensiones de la caja de corte paracalcular el rea de la muestra.

= "olocar cuidadosamente la muestra dentro de la caja de corte. a muestra debe ajustarperfectamente en la caja y llenarla hasta cerca de 3 mm de la parte superior de la caja decorte. "olocar el bloque o pistn de carga en su sitio sobre el suelo, la carga normal P$y

ajustar el deformmetro de cartula vertical.'ara un ensayo consolidado es necesario controlar el deformmetro vertical igual que para elensayo de consolidacin para determinar cuando la consolidacin haya terminado.

= %eparar cuidadosamente las mitades de la caja de corte dejando una peque?a separacinapenas mayor que el tama?o de la partcula ms grande presente en el suelo, retroceder lostornillos de separacin y empalmar la cabeza de carga en su sitio utilizando los tornillos fijospara tal propsito. *segurarse de que la carga normal refleje la fuerza normal ms el pesodel bloque de carga y la mitad superior de la caja de corte. %er e$tremadamente cuidadoso

al separar la caja de corte cuando se ensaya una arcilla blanda porque parte del material


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puede ser e$truido fuera de la caja por la zona de separacin = utilizar en esos casos cargasverticales peque?as y9o hacer si puede requerir el hacer la consolidacin antes de laseparacin de cajas.

= *coplar el deformmetro de deformacin constante, fijar en cero tanto el deformmetro

horizontal como el vertical. 'ara ensayos saturados, es necesario llenar la caja de corte conagua y esperar un tiempo razonable para que se produzca la saturacin de la muestra.

= "omenzar la carga horizontal 7cortante& y tomar lecturas del deformmetro de carga,desplazamiento de corte y desplazamientos verticales 7de cambio de volumen&. %i el ensayose hace a deformacin unitaria controlada tomar estas lecturas a desplazamientoshorizontales de 3, / y cada / 6 unidades del deformmetro de desplazamientohorizontal. Mtilizar una tasa de deformacin unitaria del orden de .3 a no ms de 6 mm9min.Do utilizar tasas de deformacin unitaria demasiado altas, ya que es posible que la cargapico de corte est entre dos lecturas. a tasa de deformacin unitaria debera ser tal que lamuestra 1falle2 en 3 a / min a menos que el ensayo sea de tipo con drenaje. 'uede hacerseuna grfica de la lectura de deformacin vertical contra el log del tiempo similar a la delensayo de consolidacin del suelo.

= Kemover el suelo y tomar una muestra para contenido de humedad. Kepetir los pasos 6 aI para dos o ms muestras adicionales. %i el suelo est preconsolidado y se utilizan seismuestras para el ensayo, es preciso asegurarse de utilizar un rango de tres cargas normales

a cada lado del esfuerzo de preconsolidacin.

".- %&'%')S

os siguientes clculos son aplicables tanto a suelos cohesivos como a suelos no cohesivos.

a. *ensidad de la muestra+ %i durante el ensayo ocurren asentamientos importantes ladensidad vara de la siguiente forma!

FPG Q $ F

Q R SFP ! #ensidad en funcin del asentamiento.

Q! *ltura inicial de la muestra

S! *sentamiento 7#eformacin vertical&

F ! #ensidad inicial

,. %alculo de Esueros normales


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G 'v

A

#nde!

'vG "arga aplicada normal

* G Urea de la muestra 7/ cm6&

os esfuerzos normales con los que se trabajar son!

D/G , 63 78g9cm6& D6G /, 78g9cm6& D+G;. 78g9cm6&

c. %alculo del Esuero %ortante ltimo

TG >uerza rasante dada por el anillo de carga

d. %onstruir la En$ol$ente de /alla

= #ibujar el valor del esfuerzo cortante contra el esfuerzo Dormal.

= Trazar una lnea recta a travs de los puntos dibujados.

= btener el intercepto de cohesin 7si e$iste& con el eje ordenado y medir la pendiente de la

lnea para obtener el ngulo de friccin interno.

e. *eormacin nitaria

= #ibujar una curva de esfuerzo de deformacin Mnitaria contra esfuerzo cortante.

= Entregar el dato de deformacin m$ima en milmetros

. Esueros de corte y cam,ios de $olumen

"onfeccione un grfico que lleve en las abscisas el desplazamiento y en las ordenadas

los esfuerzos de corte. Msando la misma escala para los desplazamientos horizontales,confeccione otro grfico, llevando en las ordenadas los cambios de volumen. as curvaspara un set de ensayos, deben ir en un solo grfico.

0. En$ol$ente de %oulom,

"onfeccione un grfico llevando en las ordenadas el esfuerzo de corte de falla, y enabscisas los esfuerzos normales. as escalas vertical y horizontal deben ser las mismas.#ibuje una lnea que represente a los puntos del grfico. %i el suelo es granular y no


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cohesivo, esta recta debera pasar por el origen 7cG& que puede considerarse como otropunto del ensayo. Esta recta es la llamada envolvente de falla o de "oulomb. #etermine lainclinacin de esta recta 7tg V&, que indica el ngulo de friccin interna. #etermine lainterseccin con el eje vertical que nos indica la cohesin del suelo.

Ensayo triaxial

)BE34)+

#eterminar el Ungulo de Kozamiento Lnterno y la "ohesin del suelo, que permitanestablecer su Kesistencia al "orte, aplicando a las probetas esfuerzos verticales y lateralesque tratan de reproducir los esfuerzos a los que est sometido el suelo en condicionesnaturales.

Prue,a ria5ial

a prueba de ensayo tria$ial es uno de los mtodos ms confiables para determinar losparmetros de la resistencia al cortante.

En un ensayo tria$ial, un espcimen cilndrico de suelo es revestido con una membrana delte$ dentro de una cmara a presin. a parte superior e inferior de la muestra tiene discosporosos, los cuales se conectan al sistema de drenaje para saturar o drenar el espcimen.En estas pruebas se pueden variar las presiones actuantes en tres direcciones ortogonalessobre el espcimen de suelo, efectuando mediciones sobre sus caractersticas mecnicasen forma completa. os especmenes usualmente estn sujetos a presiones laterales de un

lquido, generalmente agua.

El agua de la cmara puede adquirir cualquier presin deseada por la accin de uncompresor comunicado con ella. a carga a$ial se transmite al espcimen por medio de unvstago que atraviesa la parte superior de la cmara.

a presin que se ejerce con el agua que llena la cmara es hidrosttica y produce por lotanto, esfuerzos principales sobre el espcimen, iguales en todas las direcciones, tantolateral como a$ialmente. En las bases del espcimen actuar adems de la presin delagua, el efecto transmitido por el vstago de la cmara desde el e$terior.

Es usual llamar /, 6 y + a los esfuerzos principales mayor, intermedio y mnimo,respectivamente. En una prueba de compresin, la presin a$ial siempre es el esfuerzoprincipal mayor, /5 los esfuerzos intermedios y menor son iguales 76 G +& y son iguales ala presin lateral.

2. ipos de prue,as tria5iales

2.1 Prue,a lenta - Prue,a con consolidacin y con drena6e (%*!


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a caracterstica fundamental de la prueba es que los esfuerzos aplicados al espcimen sonefectivos. 'rimeramente se aplica al suelo una presin hidrosttica, manteniendo abierta lavlvula de comunicacin con la bureta y dejando transcurrir el tiempo necesario para quehaya consolidacin completa bajo la presin actuante. "uando el equilibrio esttico internose haya restablecido, todas las fuerzas e$teriores estarn actuando sobre la fase slida delsuelo, es decir, producen esfuerzos efectivos, en tanto que los esfuerzos neutrales en elagua corresponden a la condicin hidrosttica. a muestra se lleva a la falla a continuacinaplicando la carga a$ial en peque?os incrementos, cada uno de los cuales se mantiene eltiempo necesario para que la presin en el agua, en e$ceso de la hidrosttica, se reduzca acero.

os ensayos consolidados drenados se utilizan esencialmente en suelos granulares7arenas&, sin embargo, se puede aplicar en suelos finos, pero los ensayos requieren tiemposprolongados del orden de semanas.

2.2 Prue,a r7pida 8 Prue,a con consolidacin y sin drena6e (%!

En este tipo de prueba, el espcimen se consolida primeramente bajo la presin hidrosttica5as el esfuerzo llega a ser efectivo, actuando sobre la fase slida del suelo. En seguida, lamuestra se lleva a la falla por un rpido incremento de la carga a$ial, de manera que no sepermita cambio de volumen. El hecho esencial de este tipo de prueba es el no permitirninguna consolidacin adicional durante el periodo de falla, de aplicacin de la carga a$ial.Esto se logra fcilmente en una cmara de compresin tria$ial cerrando la vlvula de salida

de las piedras porosas a la bureta.

En la segunda etapa de una prueba rpida consolidada podra pensarse que todo elesfuerzo desviador fuera tomado por el agua de los vacos del suelo en forma de presinneutral, ello no ocurre as y se sabe que parte de esa presin a$ial es tomada por la faseslida del suelo, sin que hasta la fecha, se hayan dilucidado por completo ni la distribucin


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de esfuerzos, ni las razones que lo gobiernan. #e hecho no hay ninguna razn en principiopara que el esfuerzo desviador sea ntegramente tomado por el agua en forma de presinneutral, si la muestra estuviese lateralmente confinada, como el caso de una prueba deconsolidacin.

El ensayo "M 7consolidado=no drenado& se realiza generalmente con medicin de la presinde poros o neutra con el fin de determinar los parmetros de 1"2 y 1W2 en trminos deesfuerzos totales y esfuerzos efectivos.

2." Prue,a r7pida - Prue,a sin consolidacin y sin drena6e (!

En este tipo de prueba no se permite en ninguna etapa la consolidacin de la muestra. avlvula de comunicacin entre el espcimen y la bureta permanece siempre cerradaimpidiendo el drenaje. En primer lugar, se aplica al espcimen una presin hidrosttica y deinmediato, se falla el suelo con la aplicacin rpida de la carga a$ial. os esfuerzos efectivos

en esta prueba no se conocen bien.

El ensayo MM es usualmente llevado a cabo sobre especmenes de arcilla, enmarcando larealizacin del ensayo dentro del concepto de resistencia para suelos cohesivos saturados,en donde se e$presan los resultados en trminos de esfuerzos totales. a envolvente defalla para los criterios de )ohr del esfuerzo total se convierte en una lnea horizontal, conuna condicin de W G N 7ngulo de friccin& y Xf G "u, siendo "u la resistencia al cortante nodrenada, la cual es igual al radio de los crculos de )ohr.

". %omponentes de la m79uina tria5ial

"on el fin de realizar los diversos ensayos tria$iales, un equipo tria$ial completo requierediferentes elementos que lleven a cabo la adquisicin de datos, aplicacin de carga,medicin de cambios de volumen, saturacin de especmenes, entre otras funciones. *continuacin se caracterizan de forma breve cada uno de ellos y la funcin que cumplen.

EOML' "mara tria$ial

)quina de compresin tria$ial

)embrana de caucho )olde metlico

"ompresor de aire Bomba de vaco

Balanza de precisin, apro$imacin ,/ gr


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"alibrador *ro=sello de caucho Tallador de muestras, cuchillas y sierras Equipo para

determinar el contenido de humedad

'K"E#L)LEDT /. El suelo a utilizarse se prefiere que sea inalterado, en cuyo caso sedebe tallar por lo menos tres especmenes cilndricos, teniendo muy en cuenta su

estratificacin y evitando destruir la estructura original del suelo. %i la muestra es alterada,se procede a preparar los especmenes compactndose la muestra con una determinadaenerga, de acuerdo con las condiciones tcnicas impartidas. as dimensiones de losespecmenes dependen del tama?o de la mquina tria$ial a emplearse5 debiendo tomar encuenta que la altura de la muestra debe ser el doble del dimetro, 7%e toman las medidas delos especmenes preparados&.

/. 6. El momento de preparar los especmenes se debe tomar muestra para determinarel contenido de humedad.

6. 'esamos el primer espcimen y lo colocamos en la base de la cmara tria$ial,utilizando una piedra porosa entre la muestra y dicha base.

+. "olocamos la membrana de caucho en el espcimen, utilizando un aparato especialpara ello.

;. "olocamos la cabeza de plstico usando una piedra porosa entre la cabeza y elespcimen.

3. *seguramos la membrana con ligas tanto en la parte superior como en la inferior.

I. En el caso de realizar en ensayo tria$ial en un tria$ial %oiltest, conectamos la cabezade plstico en el tubo espiral que sale de la base y que se utiliza para el drenaje de lamuestra.

J. "olocamos la cmara con su tapa, asegurndonos que estn bien colocados losempaques y seguidamente apretamos los tornillos que sujetan la cmarauniformemente.

-. Lntroducimos el pistn en el hueco de la cabeza de plstico.

H. "entramos el brazo de carga con el pistn y colocamos el dial de las deformacionesen cero.

/.%i la muestra no se encuentra saturada, ser necesario saturarla, salvo introduccionescontrarias al respecto, para lo cual abrimos las vlvulas de saturacin permitiendo queel agua fluya desde la base a travs de la muestra.

//.*plicamos presin al tanque de almacenamiento de la glicerina o agua y luegoabrimos las vlvulas que permiten el paso de la glicerina o agua a la cmara5 lapresin lateral introducida sern las indicadas anteriormente.


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/6.En estas condiciones aplicamos el tipo de tria$ial solicitado5 llegando en cualquiercaso a aplicar la carga hasta romper la muestra5 anotndose las lecturas de lasdeformaciones a$iales y de la carga aplicada.

/+.Mna vez terminado el ensayo se reduce la presin y se devuelve la glicerina o agua al

tanque de almacenamiento, se seca la cmara y luego a la muestra con muchocuidado con el objeto de graficar la fractura y adems determinar la humedad.

/;.Todo este proceso lo repetimos con los dems especmenes, utilizando presioneslaterales diferentes.

COMPRESION SIMPLE

A'%A:%E

El ensayo de compresin no confinada, tambin conocido con el nombre de ensayo de

compresin simple o ensayo de compresin unia$ial, es muy importante en )ecnica de

%uelos, ya que permite obtener un valor de carga Yltima del suelo, el cual, como se ver ms

adelante se relaciona con la resistencia al corte del suelo y entrega un valor de carga que

puede utilizarse en proyectos que no requieran de un valor ms preciso, ya que entrega un

resultado conservador. Este ensayo puede definirse en teora como un caso particular del

ensayo tria$ial. Es importante comprender el comportamiento de los suelos sometidos a

cargas, ya que es en ellos o sobre ellos que se van a fundar las estructuras, ya sean

puentes, edificios o carreteras, que requieren de una base firme, o ms aYn que pueden

aprovechar las resistencias del suelo en beneficio de su propia capacidad y estabilidad,

siendo el estudio y la e$perimentacin las herramientas para conseguirlo, y finalmente poder

predecir, con una cierta apro$imacin, el comportamiento ante las cargas de estas

estructuras. #ebido a la compleja y variable naturaleza de los suelos, en especial en lo

referido a la resistencia al esfuerzo cortante, e$isten muchos mtodos de ensayo para

evaluar sus caractersticas. *un cuando se utilizan otros mtodos ms representativos, como

el tria$ial, el ensayo de compresin simple cumple el objetivo buscado, sin tener que hacerun mtodo tan complejo ni usar un equipo que a veces puede ser inaccesible, lo que

significa menor costo. Este mtodo de ensayo es aplicable solo a materiales cohesivos que

no e$pulsan agua durante la etapa de carga del ensayo y que mantienen su resistencia

intrnseca despus de remover las presiones de confinamiento, como las arcillas o los suelos

cementados. os suelos secos friables, los materiales fisurados, laminados o varvados, los

limos, las turbas y las arenas no pueden ser analizados por este mtodo para obtener

valores significativos de la resistencia a la compresin no confinada.


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)BE34)S+

-#eterminar la resistencia a la compresin simple.

=#efinir adecuadamente el parmetro de resistencia 1c2

=Lnterpretar debidamente el tipo de falla que sufri el material conforme a sus caractersticas.

=Keconocer y utilizar correctamente los materiales y el equipo necesario para realizar el

ensayo de compresin no confinada, aprendiendo las caractersticas de cada uno, y los

cuidados que se deben tomar para realizar la e$periencia.

=btener datos a partir de los ensayos y anotarlos en un registro ordenado de acuerdo a unmtodo establecido.

="omprender con e$actitud la metodologa y procedimientos usados en el ensayo, incluido el

tiempo e intervalos con los que ser ensayada la muestra.

Determinar la Cohesin no Drenada en suelos cohesivos.

EQUIPO

Z 'rensa con buena apro$imacin o una prensa tria$ial.

Z "alibrador con vernier.

Z Balanza con apro$imacin a ./ gr.

Z "ronmetro.

Z )olde cilndrico.

Z 'isn.

Z )uestra de suelo

P;)%E*3


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/. %i se trata de muestra inalterada, se labran los cilindros5 tambin se pueden

remoldear tratando de reproducir el peso volumtrico que se requiera, buscando que el

dimetro de estos, sea de +.+ cm y la altura sea de 6 a 6.3 veces el dimetro.

6. a muestra es medida y pesada y se anota en el registro correspondiente.

+. %i las muestras son labradas se medirn los dimetros! superior 7#s&, central 7#c& e

inferior 7#i&.

;. #e los dimetros anteriores se saca el promedio, el cual es multiplicado por 6.3, esto

para obtener la altura que tendr el espcimen.

3. %e corta el espcimen a la altura media calculada, despus de haberlo cortado, se

toma la altura real del espcimen y es la que se anota como altura media 7Qm&.

I. %e coloca la muestra en la prensa, se le coloca la placa de aplicacin de carga.

J. %e procede a aplicar la carga a la muestra, tomando lecturas de carga y deformacin

correspondiente a cada /3 segundos, hasta que el espcimen falle, esto es, que se registren6 cargas iguales o que de una carga menor que la inmediata anterior.

-. %e realizan los clculos del registro y se obtiene el valor de la "ohesin del suelo con

la siguiente frmula!

"ohesin 7c& G q96

q G Esfuerzo m$imo 7


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P;)%E*3) %):;)'A*)!

/. )ontar muestra en la base con base y cabezal ya instalado bien centrado bajo el

marco de carga. %e verifica que el peso de marco de carga este completamente balanceado

por el contrapeso y se coloca una pesa en la mnsula. se coloca el e$tensmetro o un

micrmetro en el soporte pegado al marco de carga ajustado en cero.

6. *l mismo tiempo que aplicamos la primera carga, activamos el cronmetro y antes de

incrementar de nuevo la carga se registra la lectura del micrmetro 3 segundos antes de

aplicar el siguiente incremento.

+. )ientras ms se acerque la muestra a la falla, debemos observarla para detectar los

posibles planos de falla, grietas y otros puntos de inters.

;. %i la muestra falla bruscamente registrase el tiempo transcurrido tras la aplicacin del

Yltimo incremento de carga5 despus qutense las pesas de la mnsula. %i no hay falla

brusca , la prueba se dar por terminada al sufrir la muestra una deformacin unitaria #E

K#ED #E 64.

3. "rtese la muestra del aparato y hgase un esquema de su falla y agrietamientos a

una escala correcta.

I. "rtese una laja delgada, de unos + mm de espesor, paralela al plano de falla, para

determinacin del contenido de agua. El resto de la muestra se pondr a secar para el

mismo fin.

7. "alculase las deformaciones correspondientes a los diferentes esfuerzos, segYn los

datos observados, calculado con reas corregidas y dibYjese un diagrama esfuerzo=

deformacin.

CONCLUSIONES Y RECOMENDACION


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a caracterizacin del comportamiento esfuerzo=deformacin de un suelo es su modulo yrelacin de 'oisson 7Ensayo tria$ial&

El modulo esfuerzo=deformacin depende de la consolidacin inicial, historia de esfuerzos,del tipo de suelo, de la perturbacin de la muestra y del tipo de carga.

* partir de envolventes de falla de ensayos tria$iales se determina el ngulo de friccin ycohesin de suelos.

El ensayo de corte directo tiene gran desventaja con ensayo tria$ial porque impone lasuperficie de falla de la muestra y no toma en cuenta la rotacin de tensiones principales.

El ensayo de compresin simple o no confinada es un ensayo relativamente sencillo que nospermite medir la carga Yltima a la que un suelo sometido a una carga compresin falla. %inembargo es muy importante tener en cuenta las simplificaciones que este ensayo supone, y

por las cuales no es un mtodo e$acto, sino ms bien apro$imado, a pesar de esto es unensayo muy solicitado, ya que la sencillez de su mtodo y el equipo que utiliza lo conviertenen un ensayo de bajo costo en relacin a otros relacionados, como el ensayo tria$ial, querequiere de equipo ms especializado.

%e podra decir que este ensayo es un caso particular del ensayo tria$ial, en el que lapresin lateral es igual a cero, y aunque esto pueda significar una imprecisin, pues noreproduce claramente las condiciones en el terreno, en realidad se obtiene un resultado msconservador, ya que la presin lateral de confinamiento ayuda al suelo a resistir la carga, y alno e$istir sta el valor obtenido sera inferior al real, lo que deja al ingeniero con un margen

de seguridad adicional. En este ensayo se trabaja manteniendo la deformacin constante, loque se controla por medio del dial o deformmetro solidario a la muestra de suelo y elcronmetro, siendo la carga aplicada, o resistida, lo que vara y produce la forma de la curvaesfuerzo = deformacin.

a investigacin de suelos es la base para un buen dise?o de una obra civil. "uando seenvan muestras de un suelo a un laboratorio para ser ensayadas, dichos resultados son asu vez la base para el anlisis y toma de decisiones. %in embargo, dichos resultados delaboratorio son Ytiles y contribuyen a decisiones acertadas slo si reflejan las condicionesque representan adecuadamente la superficie de suelo que se requiere intervenir.

*hora, por su parte los resultados emitidos por un laboratorio tienen que arrojar resultadosconfiables, producto de la ejecucin de ensayos debidamente normados y con los equiposadecuados.

*ntes de la realizacin de los ensayos tria$iales, es importante tener en consideracinalgunos aspectos importantes como paso fundamental, tener las tuberas que conducen elagua a cada uno de los diferentes componentes.

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Trabajo de Investigacion Mecanica de Suelos II