ensayo triaxial fin

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERÍAFACULTAD DE INGENIERÍA CIVILDEPARTAMENTO ACADÉMICO DE MECÁNICA DE SUELOS

LABORATORIO N º4

ENSAYO TRIAXIAL

CONSOLIDADO NO DRENADO (CU)- ASTM D4767

OBJETIVOS

Conocer las características de esfuerzo-deformación y resistencia de un

suelo dado que para una obra es necesario conocer los valores de cohesión

y el ángulo de fricción interna.

Obtener los parámetros del suelo y la relación esfuerzo-deformación a través

de la determinación del esfuerzo cortante. Es un ensayo complejo, pero la

información que entrega es la más representativa del esfuerzo cortante que

sufre una masa de suelo al ser cargada.

Llegar a entender la importancia de los parámetros a obtener, como el

ángulo de fricción y la cohesión del suelo en estudio. Y llegar a tenerlos

como un criterio para el análisis de cualquier Los valores así obtenidos

pueden emplearse en diferentes análisis de estabilidad como por ejemplo en

fundaciones de estructuras; en cortes y taludes o en estructuras de

retención, problemas en los cuales la resistencia del suelo a corto y largo

plazo, tiene importancia significativa

Aprender a elegir el tipo de prueba basándose en las características de cada

una de ellas.

ENSAYO TRIAXIAL

La prueba triaxial de corte es uno de los métodos más confiables para

determinar los parámetros de la resistencia cortante. Se usa ampliamente tanto

para investigaciones como para pruebas convencionales. La prueba se

considera confiable por las siguientes razones:

1. Proporciona información sobre el comportamiento esfuerzo-deformación

unitaria del suelo, cosa que no hace la prueba de corte directo.

2. Proporciona condiciones más uniformes de esfuerzo que la prueba de corte

directo con sus concentraciones de esfuerzos a lo largo del plano de falla.

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3. Proporciona más flexibilidad en términos de trayectoria de carga.

En la prueba de corte triaxial se usa generalmente un espécimen de suelo de

aproximadamente 36 mm de diámetro y 76 mm de longitud. El espécimen

queda encerrado por una membrana delgada de hule y se coloca dentro de una

cámara cilíndrica de plástico que se llena usualmente con agua o glicerina. El

espécimen queda sometido a una presión de confinamiento por compresión del

fluido en la cámara. (El aire es a veces usado como medio d-e compresión.)

Para generar la falla cortante en el espécimen, se aplica un esfuerzo axial a

través de un émbolo vertical de carga (llamado a veces esfuerzo desviador). El

esfuerzo se suma en una de dos maneras:

1. Aplicación de pesos muertos o presión hidráulica en incrementos iguales

hasta que el espécimen falla. (La deformación axial del espécimen que resulta

de la carga aplicada por medio del émbolo se mide con un micrómetro.)

2. Aplicación de deformación axial a razón constante por medio de una prensa

de carga con engranes o hidráulica. Ésta es una prueba por deformación

unitaria controlada. La carga axial aplicada por el émbolo de carga

correspondiente a una deformación axial dada es medida por un anillo de

prueba o celda de carga unida al émbolo.

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ENSAYO CONSOLIDADO – NO DRENADO

También llamado ensayo consolidado rápido o CU. Este ensayo se hace

después de que la muestra ha consolidado abriendo la válvula de drenaje a y

bajo una presión de cámara constante. Se necesita un aparato para determinar

cuando la muestra ha terminado de consolidarse.

Cuando se completa la consolidación se sierra las válvulas de drenaje y se

aplica el esfuerzo desviador ala muestra hasta la falla. Esta ultima fase es

idéntica al ensayo U.

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ENSAYO CU Y RELACIONES ENTRE DEFORMACION Y PRESIONES

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PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

- Desarmar y limpiar la cámara y todas las líneas. Cerrar las válvulas.

- Fijar el cabezal interior a la cámara en un soporte y colocar la pieza

perforada que simula la piedra porosa. El cabezal se colocará invertido

quedando la pieza perforada de aluminio sobre él.

- Colocar papel filtro sobre la pieza perforada, de diámetro igual al de la

probeta, según corresponda a la muestra a ensayar.

- Se procederá entonces a colocar la muestra sobre la base inferior de la

celda Triaxial, la que esta preparada con el cabezal inferior y papel filtro,

vale decir en condición optima de ser posada la muestra sobre esta. Luego

se colocará el papel filtro seguido por el cabezal superior, quedando en

contacto con la probeta de suelo.

- Colocar el cilindro de lucita que forma parte de la cámara Triaxial en su

lugar. La tapa superior de la cámara sobre el cilindro, centrando el vástago

de carga axial cuidadosamente en el cabezal.

- Asegurar provisoriamente la tapa superior por medio de sus tuercas y luego

en forma definitiva, enroscándolas sucesivamente de modo que la placa

quede horizontal, las tuercas deben apretarse solo con un torque suficiente

para impedir la salida del agua a través de los ajustes de goma.

- Se procederá a llenar de agua la celda, abrir la válvula de escape de agua

en tablero y válvula en celda, y llenar esta por medio de caída libre. Una

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vez llena la celda dejar abierta la válvula de salida superior , la que esta

conectada al desagüe y aplicar un mínimo de presión, solamente para

producir una circulación del agua, que inducirá la salida de posibles

burbujas de aire hacia el exterior.

- Conectar la línea de presión a un tanque de regulación con su válvula de

salida cerrada.

- Ajustar la presión del tanque al valor que se desea tener en la cámara.

- Colocar la cámara en el banco de soporte centrándola muy bien, ajustar el

marco de carga sobre ella y también el extensómetro.

- Aplicar la presión deseada al agua de la cámara.

EQUIPO DE ENSAYO TRIAXIAL ESTATICO

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

El ensayo triaxial es una clase de las pruebas que se realiza al suelo y esta a su

vez se subdivide en tres ensayos distintos que son el UU, CU, CD. En este

laboratorio se realizo CU. Por eso esto depende del tipo de suelo, el tipo de obra

a realizarse y así elegir el tipo de ensayo.

Estos ensayos no nos muestra la realidad del suelo ya que el suelo puede estar

en el campo está parcialmente saturado, mejor consolidado pero en el

laboratorio lo que se realiza es que la muestra este saturada y en este caso la

muestra a sido pre moldeada variando así la condición del suelo. Lo que nos

indica este ensayo es algo aproximado a la realidad es decir una estimación a los

resultados reales y se trabajan teniendo en cuenta estas observaciones.

Al trazar las envolventes esta recta en algunos casos no toca a las tres graficas es

decir a los tres especímenes por tal motivo como se dijo anteriormente hay que

tener cierto criterio para trazar la envolvente, es decir elegir dos especímenes

para trazar la envolvente.

El ensayo en este caso se realiza después de todo el proceso de consolidación al

final cuando ya la presión de poros se haya disipado, aquí es donde comienza el

ensayo triaxial empieza a incrementarse el esfuerzo desviador el cuál ocasionará

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la fuerza cortante, pero como no hay drenaje nuevamente la presión de poros se

incrementará debido a este esfuerzo desviador.

Cuando se necesita conocer las características del esfuerzo – deformación y

resistencia de un suelo dado para el diseño de una obra, es general recurrir a una

prueba triaxial, se debe elegir el tipo de prueba que refleje las características y

condiciones del suelo que va a estar sometido en la obra.

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