7/25/2019 Ensayo de Compresion Simple y Corte Directo

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ENSAYO DE COMPRESION SIMPLE Y CORTE DIRECTO

I. INTRODUCCION

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, edicios o carreteras, que requieren de una base rme, o ms

an que pueden aprovechar las resistencias del suelo en benecio de su propia

capacidad y estabilidad, siendo el estudio y la experimentacin las

herramientas para conseguirlo, y nalmente poder predecir, con una cierta

aproximacin, el comportamiento ante las cargas de estas estructuras.

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

ensayo de compresin simple o ensayo de compresin uniaxial, es muy

importante en ecnica de !uelos, ya que permite obtener un valor de carga

ltima 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 utili"arse

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

resultado conservador. Este ensayo puede denirse en teor#a como un caso

particular del ensayo triaxial. $o mismo ocurre con el ensayo de corte directo,

un ensayo muy importante para el ingeniero civil.

II. OBJETIVOS

%eterminar la &ohesin no %renada en suelos cohesivos. %eterminar el 'ngulo de friccin interna y la cohesin del subsuelo.

III. MARCO TEORICO

A. Ensayos de Compresin Simp!e en S"e!os# Estn indicados para

ensayar muestras de suelos cohesivos de consistencia media, rme o

muy rme, inalterada o poco alteradas, as# como suelos cohesivos recompactados. ()E *+.-++. %e su resultado se obtiene una idea precisa

de la resistencia al corte del suelo en condiciones de saturacin similares

a las del ensayo.

El resultado puede ser poco preciso en arcillas que muestren s#ntomas de

guracin.

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!iempre que se haga este ensayo se recomienda que se determine

espec#camente, en cada probeta, la humedad y la densidad seca antes del

ensayo.

$a resistencia a la compresin simple de los suelos arcillosos puede calicarse

de acuerdo con la siguiente escala

$a resistencia a compresin simple se usa como indicador de la consistencia de

las arcillas.

(Roberth Santana /Suiza 05 Junio del 2009)

Apara$o de %ompresin#

El aparato de compresin puede ser una bscula de plataforma equipada

con un marco de carga activado con un gato de tornillo, o con un mecanismo

de carga hidrulica, o cualquier otro instrumento de compresin con suciente

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capacidad de control para proporcionar la velocidad de carga. En lugar de la

bscula de plataforma es comn que la carga sea medida con un anillo o una

celda de carga /ada al marco. 0ara suelos cuya resistencia a la compresin no

connada sea menor de *++ 10a 2*1g3cm45 el aparato de compresin debe ser

capa" de medir los esfuer"os compresivos con una precisin de * 10a 2+,+*

1g3cm456 para suelos con una resistencia a la compresin no connada de *++

10a 2* 1g3cm45 o mayor el aparato de compresin debe ser capa" de medir los

esfuer"os compresivos con una precisin de 7 10a 2+,+7 8g3cm45.

(Daniel Santibaez /Valdivia04 de Junio 2004)

B. Ensayo de Cor$e Dire%$o# El ensayo de corte directo induce la

ocurrencia de una falla a travs de un plano de locali"acin

predeterminado sobre una muestra de suelo. !obre este plano actan

dos fuer"as o esfuer"os, un esfuer"o normal debido a una carga vertical

Pv aplicada externamente y un esfuer"o cortante debido a la aplicacin

de una carga hori"ontal Ph. Estos esfuer"os se calculan simplementecomo

n9 Pv3'

t9 Ph /!

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%onde!es el area nominal de la muestra 2 o de la ca/a de corte5 y usualmente

no se corrige para tener en cuenta el cambio de area causada por el

despla"amiento lateral de la muestra Ph.

Estos esfuer"os deberian satisfacer la ec. %e &oulomb

t " # $ n tan %

&omo en esta ecuacin existen dos cantidades desconocidas 2# y % 5 , se

requieren obtener dos valores, como m#nimo, de esfuer"o normal y esfuer"o

cortante para obtener una solucin.

&omo en esfuer"o cortante t y el esfuer"o normal n tienen el mismo

signicado dado en la construccin del circulo de oho, en lugar de resolver

una serie de ecuaciones simultaneas para # y tan %& es posible dibu/ar en un

plano de e/es coordenados los valores de t contra n 2 generalmente con t

como las ordenadas5, dibu/ar una l#nea a travs del lugar geomtrico de lospuntos resultantes, o del promedio del lugar geomtrico de los puntos, y

establecer la pendiente de la l#nea como el ngulo y el intercepto con el e/e t

como la cohesin #.

$os ensayos de corte se pueden clasicar como sigue

Ensayo no %onso!idado no drenado o ensayos U. El corte se inicia

antes de consolidar la muestra ba/o carga normal 0v. !i el suelo es

cohesivo, y saturado, se desarrollara exceso de presin de poros. Este

anlogo al triaxial no consolidado no drenado. Ensayo %onso!idado no drenado. !e aplica la fuer"a normal, y se

observa el movimiento vertical del deformimetro hasta que pare el

asentamiento antes de aplicar la fuer"a cortante. Este ensayo puede

situarse entre los ensayos triviales consolidado no drenado y

consolidado drenado. Ensayo %onso!idado drenado.$a fuer"a normal se aplica, y se demora

la aplicacin del corte hasta que se haya desarrollado todo el

asentamiento6 se aplica a continuacin la fuer"a cortante tan lento como

sea posible para evitar el desarrollo de presiones de poros en la muestra.

Este es anlogo al triaxial consolidado drenado. 0ara suelos no

cohesivos, estos tres ensayos dan el mismo resultado, este la muestra

saturada o no, y por supuesto la tasa de aplicaron del corte no es

demasiado rpida.('nriue atellano / *adrid ++ *a,o 20+0)

&. Prepara%in de !as m"es$ras#

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:El ensayo se puede reali"ar sobre

muestras inalteradas a n de obtener

resultados que se aproximen a las

caracter#sticas que tiene el suelo en su

estado natural.

:;ambin es posible reali"arlo sobre

muestras alteradas, previamente

preparadas en el laboratorio, a n de

obtener caracter#sticas similares de

compacidad y contenido de humedad a los

que tendr el material puesto en obra.

:'dems se puede ensayar la muestra tal como viene del campo, o como haya

sido preparada en el laboratorio, utili"ando el molde respectivo o tallando -

probetas cuadradas con las siguientes dimensiones 7x7x*.< cm.

:!eguidamente se determina el peso, el volumen y el contenido de humedad

de la muestra correspondiente.

:&olocar la muestra en la ca/a de corte directo e inmovili"arla con la ayuda de

los seguros.

:' seguir colocamos la placa con los resaltos sobre la muestra.

:&olocar la esfera de acero sobre la placa de reparto y situar sobre ella, el yugo

de aplicacin de la carga vertical. =a/ar dicho yugo, con la ayuda del tornillo de

seguridad de la palanca de carga.

:!obre el yugo colocar el extremo mvil de un de>ectmetro para medir las

deformaciones verticales de la ca/a.

:&olocar en la palanca las pesas necesarias para dar una presin vertical

prevista. $eer el asiento registrado en el de>ectmetro vertical.

$a ?uer"a &ortante en el estrato de suelo puede ser calculada con la

siguiente expresin

Fuerza Cortante = Anillo de Carga * Factor de Calibracin

%onde el factor de calibracin es +.*-*@*

$a Aesistencia al Esfuer"o &ortante se determina mediante la expresin

Resistencia Esfuerzo Cortante = Fuerza Cortante

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('nriue atellano / *adrid ++ *a,o 20+0)

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