UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GrohmannFACULTAD DE INGENIERA DE MINASLABORATORIO DE MECANICA DE ROCAS

UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMAN

INFORME # 06

Facultad de Ingeniera Civil, Arquitectura Y Geotecnia

Escuela Acadmico Profesional de Ingeniera Geolgica Geotecnia.

Laboratorio de Mecnica de Suelos I

TEMA: Mtodo de ensayo Compresin Simple.

ALUMNO: Johnny Miranda Gmez CDIGO: 10 35976

ndice

I. ndicepag.2

II. Resumen..pag.4

III. Introduccinpag.4

IV. Importancia.Pag.4

V. Objetivos..pag.5

VI. Definiciones.Pag.5

VII. Materiales....pag.7

VIII. Procedimiento Experimental...pag.8

IX. Tablas y Grficaspag.10

X. Conclusiones.Pag.13

XI. Recomendaciones.Pag.13

XII. Bibliografa..pag.13

XIII. Anexos..pag.14

RESUMEN

Debido a la compleja y variable naturaleza de los suelos, en especial en lo referido a la resistencia al esfuerzo cortante, existen muchos mtodos de ensayo para evaluar sus caractersticas. An cuando se utilizan otros mtodos ms representativos, como el triaxial, el ensayo de compresin simple cumple el objetivo buscado, sin tener que hacer un 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 expulsan 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. Los 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.

INTRODUCCION

El ensayo de compresin no confinada, tambin conocido con el nombre de ensayo de compresin simple o ensayo de compresin uniaxial, es muy importante en Mecnica de Suelos, 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 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 triaxial.Este ensayo se realiza con el fin de determinar la resistencia o esfuerzo ltimo de un suelo cohesivo a la compresin no confinada, mediante la aplicacin de una carga axial con control de deformacin y utilizando una muestra de suelo inalterada tallada en forma de cilindro, generalmente con una relacin alto/dimetro igual a 2.

DETERMINACION DE LAS PROPIEDADES MECANICAS DE LAS ROCAS, MEDIANTE METODOS DIRECTOS:

ENSAYOS DE COMPRESION: SIMPLE

1. IMPORTANCIA

Es importante comprender el comportamiento de las rocas 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 an que pueden aprovechar las resistencias del suelo en beneficio de su propia capacidad y estabilidad, siendo el estudio y la experimentacin las herramientas para conseguirlo, y finalmente poder predecir, con una cierta aproximacin, el comportamiento ante las cargas de estas estructuras.

2. OBJETIVO

Esta prctica tiene como propsito:1.- Ensear al estudiante los diferentes mtodos para obtener y determinar las propiedades mecnicas de las rocas.3.- Determinar la resistencia a la compresin de una manera directa.2.- Capacitar al estudiante en el manejo y cuidado de los equipos utilizados

3. ASPECTO TEORICO

El ensayo de compresin simpleTiene por finalidad, determinar la resistencia a la compresin no confinada (qu), de un cilindro de suelo cohesivo o semi-cohesivo, e indirectamente la resistencia al corte (qc),por la expresin.

Este clculo se basa en el hecho de que el esfuerzo principal menor es cero (ya que al suelo lo rodea slo la presin atmosfrica) y que el ngulo de friccin interna () del suelo se supone cero.

Debido a numerosos estudios, se ha hecho evidente que este ensayo generalmente no proporciona un valor bastante confiable de la resistencia al corte de un suelo cohesivo, debido a la prdida de la restriccin lateral provista por la masa de suelo, las condiciones internas del suelo como el grado de saturacin o la presin de poros que no puede controlarse y la friccin en los extremos producidas por las placas de apoyo. Sin embargo, si los resultados se interpretan adecuadamente, reconociendo las deficiencias del ensayo,estos sern razonablemente confiables.

El ensayo de la compresin simple es un caso especial del ensayo triaxial, en el cual solamente se le aplica a la probeta la tensin longitudinal. Puesto que no es necesario el dispositivo para aplicar la presin lateral, y como, adems, la muestra no necesita estar envuelta en una membrana de caucho, este ensayo se ha convertido en un ensayo sencillo de campo. El aparato es tan solo til para ensayos rpidos sobre suelos predominantemente arcillosos que estn saturados o casi saturados. Se podr realizar de dos maneras, mediante un control de deformacin o bien, mediante un control de esfuerzos. El primero, es ampliamente utilizado, controlando la velocidad de avance de la plataforma del equipo. El segundo, requiere ir realizando incrementos de carga, lo que puede causar errores en las deformaciones unitarias al producirse una carga adicional de impacto al aumentar la carga, por lo que resulta de prcticamente nula utilizacin.

1Jimnez J., Geotecnia y Cimientos I, Editorial Rueda, Madrid, 1971, p. 267, 268, 275-278.Terzaghi K., Peck R., Mecnica de Suelos, El Ateneo, Buenos Aires, 1973, p. 96-98.Head K., Manual of Soil Laboratory Testing, Pentech Press, London, 1982, p. 581-585, 601-607.

Como el ensayo de compresin simple en arcillas relativamente impermeables se efecta cargando la probeta con bastante rapidez, resulta que, en definitiva, constituye tambin un ensayo sin drenaje si dicha arcilla est saturada.

Como el ensayo de compresin simple es extraordinariamente fcil y barato de realizar, resulta que muy pocas veces se hacen los ensayos triaxiales en suelos saturados. Segn el valor de la resistencia mxima a compresin simple, una arcilla se puede clasificar del modo que se indica a continuacin (Terzaghi y Peck, 1955).

Tipos de rotura

En un ensayo de compresin simple se pueden producir distintos tipos de rotura, los cuales son la rotura frgil y la rotura dctil. En la primera predominan las grietas paralelas a la direccin de la carga, y la rotura ocurre de un modo brusco y bajo deformaciones muy pequeas, presentndose despus de ella un desmoronamiento de la resistencia. En la segunda la muestra se limita a deformarse, sin que aparezcan zonas de discontinuidad en ella. De forma intermedia, la rotura se produce a travs de un plano inclinado, apareciendo un pico en la resistencia y un valor residual.

En arcillas blandas aparece la rotura dctil en el ensayo de compresin simple, mientras que en suelos cementados se suele registrar rotura frgil en este tipo de ensayos.

Las teoras de rotura frgil fueron iniciadas por Allan Griffith en 1920, al atribuir la reducida resistencia a la traccin de muchos materiales a la presencia de diminutas fisuras en su interior, en cuyos extremos se produce concentracin de tensiones. La rotura se produce debido a la propagacin de las microfisuras existentes bajo dicha concentracin de tensiones.

En una probeta sometida a compresin simple tambin se pueden producir tracciones locales en el contorno de las fisuras, especialmente sobre planos paralelos a la direccin de la compresin. Esto explica la aparicin de grietas verticales.

En suelos blandos sometidos a presiones no muy altas, la rotura dctil se presenta bajo la forma de un ensanchamiento slo por el centro, ya que por los extremos lo impide la friccin entre el suelo y las placas de carga.

4. EQUIPOS

Prensa Universal Perforadora Diamantina Maquina cortadora de roca Vernier Horno elctrico Balanza calibrada.

5. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL

a) Ensayos de Compresin simple

La forma es la siguiente:

a) Se realiza extracciones diamantinas a cada muestra con el fin de obtener 02 probetas por cada muestra.

b) Se corta un lado de las probetas y se pone a secar en un horno a 105 oC.

c) Luego se mide el dimetro de la probeta y se aplica la siguiente regla:

a) Regla Caractersticas : L / D = 2

Donde:-c = Esfuerzo de Compresin -F = Carga aplicada Kilos-D = Dimetro en cm

L c = F/ A DF

6. RESULTADOS EXPERIMENTALES

rea=11.341176cm2

TABULACION DE DATOSNDESCRIPCIONVDIAMETROCm LONGITUD Cm FECHA ROTURA CARGA Kg RESISTENCIA

Kg/cm2Mpa

1 Toba Alterada 013.807.63780 333.29 0.3269

2 Toba Alterada 023.807.62780 245.12 0.2404

PROMEDIO 289.21 0.2836

GRAFICA DEL ESFUERZO DE COMPRESIN

C

7. CONCLUSIONES

La rotura de la roca volcnica (piroclastos de Tobas) de la formacin Huaylillas es de tipo frgil, por las grietas casi verticales que se produjeron al final, y que se vean claramente luego de terminar el ensayo. La muestra de roca presenta una resistencia promedio o esfuerzo de compresin simple de 289.21 kg/cm2 Para el clculo se tomaron en cuenta, que para la obtencin de resultados cercanos al valor real, las normas ASTM correspondientes al clculo.

8. RECOMENDACIONES

El ensayo de compresin simple o no confinada es un ensayo relativamente sencillo que nos permite medir la carga ltima a la que un suelo sometido a una carga compresin falla. Sin embargo es muy importante tener en cuenta las simplificaciones que este ensayo supone, y por las cuales no es un mtodo exacto, sino ms bien aproximado, a pesar de esto es un ensayo muy solicitado, ya que la sencillez de su mtodo y el equipo que utiliza lo convierten en un ensayo de bajo costo en relacin a otros relacionados, como el ensayo triaxial, que requiere de equipo ms especializado. Como vara el dimetro D como esta en funcin de D en el ensayo compresin simple, de bloques y pedazos irregulares, por eso se debe aplicar una correccin para obtener un valor nico de esfuerzo de carga puntual para una muestra de roca. Y para que este valor pueda ser usado para propsitos de clasificacin de la roca.

9. BIBLIOGRAFIA

Geologa de cuadrngulos de la Yarada y Tacna Geologa del cuadrngulo de Huaylillas (INGEMMET)

NORMA ASTM D 5731-95 (USA).

MANUAL DE ENSAYOS DE MECANICA DE ROCA.

ISRM Suggested Method for Determining Point Load Strength.

10. ANEXOS

Fig.01 (Compresin Simple ejercida sobra la Roca Volcnica)

Fig.02 ( Fragmento de la Roca despus de Aplicarse la Compresin Simple)

SI TIENEN MAS FOTOS PONGAN EN LA PARTE DE MATERIALES USADOS FOTOS DE LA BALANZA VERNIR ESAS COSAS 13