ensayo de resistencia

7/23/2019 Ensayo de Resistencia

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UNIVERSIDAD CATOLICA DE VALPARAISO

F A C U L T A D D E I N G E N I E R I A

E s c u e l a d e I n g e n i e r í a e n C o n s t r u c c i ó n

3. ENSAYOS DE RESISTENCIA.

3.1. ENSAYO COMPRESION NO CONFINADA (CNC). Tiene por finalidad, determinar la resistencia a la compresión no confinada (qu), de un cilindro de suelo

cohesivo o semi-cohesivo, e indirectamente la resistencia al corte (c), por la expresión: c = qu / 2 ( ks/cm2 ) !ste c"lculo se #asa en el hecho de que el esfuer$o principal menor es cero (%a que al suelo lo rodea sólo la

presión atmosf&rica) % que el "nulo de fricción interna (φ ) del suelo se supone cero'

!ste ensa%o es ampliamente utili$ado, %a que constitu%e un m&todo r"pido % económico' onsiste en un

ensa%o uniaxial, en donde la pro#eta no tiene soporte lateral (σ=*), reali$"ndolo en condiciones no

drenadas' +e podr" reali$ar de dos maneras, mediante un control de deformación o #ien, mediante uncontrol de esfuer$os' !l primero, es ampliamente utili$ado, controlando la velocidad de avance de la plataforma del equipo' !l

seundo, requiere ir reali$ando incrementos de cara, lo que puede causar errores en las deformaciones

unitarias al producirse una cara adicional de impacto al aumentar la cara, por lo que resulta de pr"cticamente nula utili$ación' as pro#etas de#en cumplir con las siuientes condiciones: - di"metro mnimo mm,

- tama.o m"ximo de las partculas menor que /* de su di"metro'

- relación altura-di"metro (/0) de#e ser lo suficientemente rande para evitar interferencias en los planos potenciales de falla a 13 % lo suficientemente corta para evitar que act4e como columna5 parasatisfacer am#os criterios, se recomienda una relación /0 comprendida entre 2 % '

3.1.1. Metodologí de e!"#o.

• !quipo necesario'

- 6"quina de compresión, con sistema de lectura de cara de rano #a7o' - 8n dial o lector de deformación, con curso de al menos 2*9 del laro de la pro#eta % precisiónde *,* mm'

- orno de secado con circulación de aire % temperatura reula#le capa$ de mantenerse en *3 ± 3 ' - erramientas % accesorios: molde % pisón compactador del equipo arvard miniatura, #alan$a de*** rs' de capacidad % *,* r' de precisión, cronómetro, esp"tula, pie de metro, mem#ranaimpermea#le, cuchillo % recipientes pl"sticos'

- ;rocedimiento' - ;reparación de muestras no pertur#adas' < partir de la o#tención en terreno de una muestra

inalterada de suelo, %a sea mediante molde > o #ien la proveniente de un sonda7e, con uncuchillo o una esp"tula, retirar el total de la parafina sólida que se aplicó para evitar p&rdidas dehumedad' ueo, se corta una muestra preliminar alo m"s rande que el tama.o deseado para la pro#eta quese quiera o#tener (e7emplo 2, cm' m"s alta % , cm' m"s ancha) % se escuadran sus extremos demodo que queden perpendiculares a su e7e % paralelos entre s' ?inalmente, se talla la pro#eta de la

sección preesta#lecida % que cumpla con la relación /0' !sta operación de#er" reali$arse sinhacer contacto entre las manos % la muestra' - ompresión de la pro#eta' ;revio a ensa%ar la pro#eta, se de#en determinar el di"metro, altura, peso % deformación correspondiente al 2*9 de la deformación unitaria' ueo, se centra la pro#eta en el plato #ase de la m"quina, se coloca la placa superior % se a7usta elcon7unto de modo de hacer contacto entre el pistón del equipo % la placa'

os lectores de cara % deformación se fi7an en cero % se aplica la cara, tomando simult"neamentelas lecturas de deformación, tiempo % cara, de preferencia en las siuientes divisiones del lectorde deformación: *, 2, *, @, ** % de aqu en adelante cada * a ** divisiones, hasta quesucede uno de los siuientes casos: - la cara aplicada disminu%e, - la cara aplicada se mantiene constante por 1 lecturas o

- la deformación so#repasa el 2*9 de la deformación unitaria previamente calculada'



- ;reparación de muestras remoldeadas' a pro#eta reci&n ensa%ada se coloca dentro de unamem#rana pl"stica o de oma, cuidando de no perder nada de material % se amasa con las manoshasta alcan$ar el estado m"s remoldeado posi#le'

ueo se extrae de la mem#rana una porción de suelo tal de alcan$ar una altura de / del alto delmolde arvard' !sta operación se repetir" hasta llenar el molde' on un extractor se retira la pro#eta escuadrando cuidadosamente los extremos para comprimir la muestra como %a fue

descrito'- "lculos % r"ficos'

- alculo de la humedad (A)' !n muestras inalteradas, se o#tiene desde una muestra representativa

de suelo paralela al tallado de la pro#eta' ;ara muestras remoldeadas, una ve$ ensa%ada esta, sellevar" a horno 21 horas' - alcular la altura inicial (o) de la pro#eta, como la media aritm&tica de las lecturas reali$adas' - alcular el di"metro(0) de la pro#eta: 0 = ( di B 2 C dm B ds ) / 1 ( cm ) donde:

di = di"metro inferior (cm') dm = di"metro medio (cm') ds = di"metro superior (cm')

- alcular el "rea (<) de la pro#eta: < = π C (0/2)2 ( cm2 )

- alcular el volumen (D): D = < C o ( cm ) - alcular la deformación unitaria (ε ) para cada cara:

ε = ∆ / o

donde: ∆ = variación de altura de pro#eta (cm')

- alcular el "rea correida (<c) para cada cara:

<c = < / ( - ε ) ( cm2 )

- alcular el esfuer$o de compresión no confinada (σc) para cada unidad de "rea, mediante la

siuiente expresión:

σc = ; / <c ( ks/cm2 )

donde: ; = cara aplicada (ks')

- alcular la resistencia al corte o cohesión (c) del suelo: c = qu / 2 ( ks/cm2 )

donde: qu = m"ximo esfuer$o de compresión no confinada (ks/cm2) - alcular la sensi#ilidad (+) del suelo: + = qu inalterado / qu remoldeado

• Eraficar la curva deformación unitaria (ε C*-2) contra el esfuer$o de compresión, para cada

aplicación de cara % di#u7ar el crculo de 6ohr del ensa%o (fiura '')' - F#servaciones'

• a pro#eta inalterada, de#e ser ensa%ada en la misma dirección en la que se encontra#a en el

estrato natural' - a velocidad de aplicación de cara de#e ser tal, que se produ$ca una deformación de *, a 29 por minuto' - 0e#ido a numerosos estudios, se ha hecho evidente que este ensa%o eneralmente no

proporciona un valor #astante confia#le de la resistencia al corte de un suelo cohesivo, de#ido

a la p&rdida de la restricción lateral provista por la masa de suelo, las condiciones internas delsuelo como el rado de saturación o la presión de poros que no puede controlarse % la fricciónen los extremos producidas por las placas de apo%o' +in em#aro, si los resultados seinterpretan adecuadamente, reconociendo las deficiencias del ensa%o, estos ser"nra$ona#lemente confia#les'



Figura 3.1.Gráfico típico del círculo de Mohr.( Bowles J., 198!.

3.1.$. I!te%&%et'! del *lo% de "e!"+ldd. !s la relación entre la resistencia a la G en estadoinalterado % la resistencia a la G en estado remoldeado, de una muestra de suelo cohesivo' 0e#ido a que alunas arcillas al ser remoldeadas % sin variar su humedad pierden resistencia, en lata#la '2' se se.ala un criterio de comportamiento de la arcilla se4n el rado de sensi#ilidad'

Co,&o%t,e!to de l %'ll R!go de *%'! de "e!"+ldd

Hnsensi#le ó que no se ve afectada cuando se la remoldea + < 2

6oderadamente sensi#le 2 < + < 1

+ensi#le 1 < + < I

6u% sensi#le I < + < J

8ltrasensi#le' !stas eneralmente se convierten en lquidosviscosos (quick)

+ > J

Figura 3.. "a#la de co$porta$ie%to de la arcilla seg&% su se%si#ilidad.Fue%te' alle )odas )., 198.

8GHD!>+H0<0 <TFH< 0! D<;<><H+F !+8!< 0! HGE!GH!>H< !G FG+T>8HFG <F><TF>HF 0! 6!<GH< 0! +8!F+

COMPRESION NO CONFINADA ( CNC )

;ro%ecto :

8#icación : 0escripción del suelo : ondición de la muestra : inalterada - remoldeada ?echa de muestreo :?echa de ensa%o :

0i"metro inferior ( cm ) :

0i"metro medio ( cm ) : 0i"metro superior ( cm ) : 0i"metro promedio 0o ( cm ) :

aro ( cm ) : <rea ( cm2 ) : Dolumen ( cm ) :

umedad ( 9 ) :

;eso de la muestra ( rs ) : ;eso unitario seco ( rs / cm ) : !s#elte$ ( / 0 ) :

ectura del dial

de deformación ( cm )

ectura de

cara ( k )

0eformación

unitaria

( ε )

?actor de correción

de "rea

( - ε )

<rea

correida ( <c )

!sfuer$o

desviador

( σ )



G%-'o e"/e%0o de"*do% 'o!t% deo%,'! /!t% ( )

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