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Mecánica de Suelos64.08
Ensayo triaxial:equipamiento y mediciones en
laboratorio
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Ens
ayo
triax
ial
Ensayo triaxial: objeto
• Curva tensión – deformación del material (s – e)• Medición de deformaciones longitudinales (e)• Medición de deformaciones radiales (n)• Medición de resistencia (sdf, c , f)• Medición de rigidez (Ei , Es )• Medición de presiones neutras (uf)
ll
a
r
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Ens
ayo
triax
ial
Cámara triaxial
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Ens
ayo
triax
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Mediciones locales
Einterna > EexternaFUENTES DE ERROR (medición externa de
deformación axial)
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Ens
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triax
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Medición local deformación: celdas de cargaOBJETO: MEDIR CARGA DESVIADORA
medición directa de carga desviadora
Puente Wheatstone
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Ens
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Medición presiones neutras: transductores de presión
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Ens
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triax
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Medición local deformación
• LDT (Local Deformation Transducer)• LVDT (Linear Variable Differential Transformer) • Técnica PIV (Particle Image Velocimetry)• Otros (X-ray and optical methods, Arthur and Phillips
(1975), proximity transducers, Hird and Yung (1989), Hall efect transducers (Clayton and Kathrush (1986))
LDT LVDT
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Ens
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Medición local: LDTPrincipio de funcionamiento: registro de desplazamientos por variación de resistencias eléctricas (strain gauges) en una configuración de Puente de Wheatstone
SG1 – SG3: cara traccionada (aumenta resistencia)SG2 – SG4: cara comprimida (disminuye resistencia)
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Ens
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Medición local: LDT
MONTAJE
Reglas del buen arte:
• Alejar los extremos de los cabezales
• Verticalidad
• Buena fijación a la membrana
• Controlar T° durante el ensayo
• Curvatura inicial
• Mínimo 2 LDT (promediar lecturas)
Dispositivo manual
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Ens
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triax
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Medición local: LVDT
Principio de funcionamiento: registro por desplazamiento de un núcleo ferromagnético móvil dentro de un bobinado primario y secundario
+/- 1.5mm
+/- 6.0mm
+/- 12.5mm
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Ens
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triax
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Adquisición de datos
OBJETO: CONVERSION ANALÓGICA - DIGITAL
HARDWARE(adquisición)
INSTRUMENTOS(lectura)
SOFTWARE(manipulación)
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Ens
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triax
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Calibración
Dispersión en la respuesta:
• Ruido eléctrico en la señal (reducir cables)
• Histéresis del instrumento.
• Mala alineación del instrumento.
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Ens
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triax
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Ensayo no drenado: Influencia de la velocidad de carga
Ensayos rápidos
Materiales plásticos Ve= 1.0% / min
Materiales friccionalesVe = 0.3% / min
Ensayos lentos (c´ ; f´)Ve~ 1 – 2m / min
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Ens
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Ensayo Q: curvas típicas
w 53.2 %g 16.2 KN/m3
gs 27.1 KN/m3 gd 10.6 KN/m3
einicial 1.56Sr 92 %LL 68 %LP 29 %SUCS CHPasa #200 98 %vel. def. 0.80 mm/mincte def 0.01 mm/divHinicial 100.5 mmF inicial 50.5 mm
s3 150 kPas3 300 kPa
DATOS INICIALES
PRESION EN CAMARA
ENSAYO TRIAXIAL ESCALONADO
0
10
20
30
40
50
60
70
80
0.0% 1.0% 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 6.0%
e1
sd
(kPa)
1 3
3
1
1
1 2
1
1
d
d f
d
fi d f
ds i f
d f
N c N
RE
E E R
En la falla df3
(medido)
Diagrama t - s
(máximo o residual) (parámetros cuu, fuu)
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Ens
ayo
triax
ial
Cámara triaxial: equipamiento para ensayo R´
Procedimiento
• Saturación de espécimen (flujo de agua)
• Verificar Sr=100% (parámetro B Skempton)
• Consolidar el espécimen (drenaje liberado)
• Llevar a la falla(drenaje impedido, medición de p. neutras, parámetro A Skempton)
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Ens
ayo
triax
ial
Ensayo R´: curvas típicas
En la falla df3 fu(medido)
Diagrama t - s
(máximo o residual)
(parámetros ccu, c´,fcu, f́)
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Ens
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triax
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Parámetros A y B (Skempton)
3
uB Saturación espécimen
(si B ~1 , Sr~100%)
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3
uA Proceso de carga
CONCEPTO: predecir la variaciónde las presiones neutras conociendola variación del estado tensional en el terreno.
313 Au