4. COMPRESION TRIAXIALc

UNIVERSIDAD JUÁREZ AUTONOMA DE TABASCO DIVISIÓN ACADÉMICA DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

REPORTE DE LABORATORIOCOMPRESION TRIAXIAL RAPIDA



Objetivo:

Determinar la resistencia al esfuerzo cortante y la relación esfuerzo-deformación de la muestra cilíndrica de suelo cohesivo inalterada o remoldeado.

Ensayos Triaxial

En la actualidad existen dos modalidades de pruebas triaxiales; pruebas de compresión y pruebas de extensión, todo depende de si la muestra es varia en aumento o disminución su dimensión original de altura. Las pruebas triaxiales se clasifican además por su forma de aplicación sobre el espécimen en tres grupos, que son:Prueba lenta; donde el espécimen se le aplica un esfuerzo de compresión en pequeños incrementos, esperando siempre que en cada incremento el valor de Un=0, es decir que debemos esperar a que el suelo consolide y que la presión del agua sea cero.Prueba Rápida - Consolidada; se le aplica al suelo un esfuerzo en pequeños incrementos y luego esperamos que Un=0 para después fallar el suelo en forma rápida aplicando el esfuerzo axial por completo.Prueba Rápida; en esta prueba tanto la presión hidrostática como la carga axial son aplicadas sin permitir consolidación en la muestra. Los esfuerzos efectivos no se conocen bien, ni tampoco su distribución en ningún momento.

Circulo de Mohr

Representación grafica de los estados de esfuerzo de una muestra de suelo, sometida a una prueba de compresión Triaxial. La construcción grafica, para definir el lugar geométrico de un punto P, por medio de círculos, es de gran importancia en la mecánica de suelos. Estas resultantes son conocidas como tensiones de círculo de Mohr.

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Material:

Torno de labrado. Extractor de muestras (Cabezales etc.) Arco con segueta. Balanza de precisión. Vernier. Deformímetro de carátula (lectura con precisión de0.01 mm / división). Horno de temperatura constante. Cámara para ensaye Triaxial. Prensa Extensómetro Micrómetro Membrana de látex (Preservativos)

PROCEDIMIENTO

1.- se Cortaron prismas de unos 5 cm de lado de base y unos 12 o 13 cm de longitud de la arcilla inalterada.

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2. Con un cortador y una segueta de alambre se afínaron los especímenes hasta su forma definitiva cilíndrica de 3.6 cm de diámetro de base, y 8.7 cm de altura.

Los especímenes se cubrieron con material plástico para que no perdieran humedad, protegiéndolos del secado.

3.- Se Midieron las longitudes y los diámetros superior, central e inferior de cada una de los especímenes, así como su peso.

4.

después de pesar las muestras, se colocaron en las membranas de látex para protegerlas de la presión (agua) a la que será sometida.



5.- se alineo cuidadosamente la muestra en la máquina de compresión. Y se Establece el cero en el equipo de carga.

6.- se prendió la máquina y se comenzó a tomar lecturas en el deformímetro de carga y deformación de 10 en 10 segundos hasta que la lectura del anillo permaneció constante.la primera carga que se aplica es de o.5 kg/cm2.Se aplican cargas de 0.5, 1.0, 2.0 a cada muestra.

7- se quito la muestra del aparato. Y se realizo el mismo procedimiento (5 y 6) para las otras 2 muestras. Aplicando carga correspondiente de 1.0 y 2.0 kg/cm2

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Por ultimo se metieron las muestras al horno por 24hr para luego determinar el peso seco. y así proseguir con los cálculos correspondientes.

Métodos18



Datos de las muestras obtenidas en la practicaDatos de la Muestra 3Ds= 3.50 As= ? Wi= 153.00 grDc= 3.50 Ac= ? Vi= ? cm3

Di= 3.50 Ai= ? m= ? ton/m3

Hm= 8.60 Am= ? Ws= 96.00 gr

Datos de la Muestra IDs= 3.60 As= ? Wi= 152.7 grDc= 3.60 Ac= ? Vi= ? cm3

Di= 3.60 Ai= ? m= ? ton/m3

Hm= 8.58 Am= ? Ws= 95.50 gr

Datos de la Muestra 2Ds= 3.60 As= ? Wi= 154.00 grDc= 3.60 Ac= ? Vi= ? cm3

Di= 3.60 Ai= ? m= ? ton/m3

Hm= 8.66 Am= ? Ws= 98.65 gr

Datos de las muestras obtenidos en la Prueba de compresión triaxial atraves de la lectura del anillo:

Lectura del micrómetro

Muestra I 0.5 kg

Muestra 21.0kg

Muestra 32.0 kg

0 0 1.5 3.610 0.7 3.0 6.5

19



20 2.0 3.5 7.030 2.2 6.0 9.040 4.5 9.0 10.150 6.5 11.5 11.060 7.3 13.0 11.970 8.9 13.5 12.080 9.0 14.0 12.590 9.1 14.1 13.0

100 9.2 14.5 13.1110 9.5 14.6 13.5120 9.8 15.0 14.0130 9.8 15.0 14.50140 15.0150 15.1160 15.3170 15.5180 15.9190 16.0200 16.1210 16.5220 16.9230 17.1240 17.5250 17.9260 18.0270 18.0

Se efectúan los cálculos de esfuerzo y deformación unitaria axial, de forma que se pueda dibujar una curva esfuerzo-deformación unitaria, para obtener el máximo esfuerzo que se toma como la resistencia a la compresión inconfinada (σU) del suelo.La curva esfuerzo-deformación unitaria se dibuja para obtener un valor "promedio" de σu mayo, para tomar simplemente el valor máximo de esfuerzo. La Deformación Unitaria (Є) se calcula como se muestra a continuación:Donde:

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ΔL = deformación total de la muestra (axial), mm

Lo = Long. Original de la muestra, en mm.

Calculo de las Áreas para las muestras 1, 2 y 3:

As= πr2 = π (Ds/2)2 Ac= πr2 = π (Dc/2)2 Ai= πr2 = π (Di/2)2

Am= As+4 Ac+Ai

6

Cálculo de los Volúmenes para las muestras 1, 2 y 3: VI = Am x Hm

Cálculo de m para las muestras 1, 2 y 3:

m = WiVi

Después de haber obtenido los datos necesarios se obtiene la velocidad de aplicación de la carga de la siguiente manera:

Factor de Carga= 0.873 Factor de conversión= 0.0254

Carga= Lectura Del Anillo X Factor de Carga

Lectura del extensómetro= (lect. del micrómetro)(factor de conversión)

Deformación Unitaria= lecturaenel extensometro(mm)

Hm (mm)

Área Corregida= Am

1−¿ .Unit

Esfuerzo= Carga(kg)

Á rea corregida(cm2)

Cálculos para el círculo de morh

Con las siguientes formulas se calculan los datos necesarios para construir el circulo de mohr

DENSIDA PESO ESPECÍFICO

21



D (gm):

COHESIÓN

RELACIÓN DE VACÍOS

VOLUMEN DE VACIOS

GRADO DE SATURACIÓN

POROSIDAD

HUMEDAD NATURAL PESO ESPECÍFICO

s =

Datos para la

22



densidad

peso de la capsula 54 grpeso de l capsula + muestra 158gr

peso de la capsula +muestra seca 130 gr

peso del matraz con agua a 500 ml 673.8 grpeso del matraz con agua +muestra a 500 ml 722.2 gr

peso del matraz 177.6

ss= 2.75

Resultados23



Velocidad de aplicación de la carga (muestra 1)

Datos de la muestra 1 Cms Cms2 Wi= 152.70 gr

Ds= 3.6 As= 10.18 Vi= 87.33 Cm3

Dc= 3.6 Ac= 10.18 m 1.75 gr/m3

Di= 3.6 Ai= 10.18 Ws= 95.50 grHm= 8.58 Am= 10.18 W%= 59.90 %

Factor : 0.0254 Factor carga: 0.873

LECTURA MICROM.

LECTURA ANILLO

CARGA (kg)

LECTURA EXTEN.

(mm)

DEFOR. UNITAR.

1-DEFOR. UNITAR.

AREA CORREG.

(Cm2)

ESFUERZO (kg/cm2)

10 0.7 0.611 0.254 0.296 0.997 10.21 0.06020 2 1.746 0.508 0.592 0.994 10.24 0.17130 2.2 1.921 0.762 0.888 0.991 10.27 0.18740 4.5 3.929 1.016 1.184 0.988 10.30 0.38150 6.5 5.675 1.27 1.480 0.985 10.33 0.54960 7.3 6.373 1.524 1.776 0.982 10.36 0.61570 8.9 7.770 1.778 2.072 0.979 10.39 0.74880 9 7.857 2.032 2.368 0.976 10.43 0.75490 9.1 7.944 2.286 2.664 0.973 10.46 0.760

100 9.2 8.032 2.54 2.960 0.970 10.49 0.766110 9.5 8.294 2.794 3.256 0.967 10.52 0.788120 9.8 8.555 3.048 3.552 0.964 10.55 0.811130 9.8 8.555 3.302 3.848 0.962 10.59 0.808

24



0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

CURVA ESFUERZO DEFORMACION

DEFORMACION AXIAL UNITARIA

ES

FU

ER

ZO

S E

N k

g/c

m2

Datos de la muestra 2 Cms Cms2 Wi= 154.00 Gr

Ds= 3.6 As= 10.18 Vi= 88.15 Cms3

Dc= 3.6 Ac= 10.18 m 1.75 gr/cm3

Di= 3.6 Ai= 10.18 Ws= 98.65 GrHm= 8.66 Am= 10.18 W%= 56.11 %





LECTURA MICROM.

LECTURA ANILLO

CARGA (kg)

LECTURA EXTEN.

(mm)

DEFOR. UNITAR.

1-DEFOR. UNITAR.

AREA CORREG.

(Cm2)

ESFUERZO (kg/cm2)

10 1.5 1.310 0.254 0.293 0.997 10.21 0.12820 3 2.619 0.508 0.587 0.994 10.24 0.25630 3.5 3.056 0.762 0.880 0.991 10.27 0.29840 6 5.238 1.016 1.173 0.988 10.30 0.50950 9 7.857 1.27 1.467 0.985 10.33 0.76160 11.5 10.040 1.524 1.760 0.982 10.36 0.96970 13 11.349 1.778 2.053 0.979 10.39 1.09280 13.5 11.786 2.032 2.346 0.977 10.42 1.13190 14 12.222 2.286 2.640 0.974 10.45 1.169

100 14.1 12.309 2.54 2.933 0.971 10.49 1.174110 14.5 12.659 2.794 3.226 0.968 10.52 1.203120 14.6 12.746 3.048 3.520 0.965 10.55 1.208130 15 13.095 3.302 3.813 0.962 10.58 1.237140 15 13.095 3.556 4.106 0.959 10.61 1.234

0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50 4.00 4.50

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40 CURVA ESFUERZO DEFORMACION


ES

FU

ER

ZO

S E

N k

g/c

m2

Datos de la muestra 326



Cms Cms2 Wi= 153.00 GrDs= 3.5 As= 9.62 Vi= 82.74 Cms3

Dc= 3.5 Ac= 9.62 m 1.85 gr/cm3

Di= 3.5 Ai= 9.62 Ws= 96.00 GrHm= 8.60 Am= 9.62 W%= 59.38 %



LECTURA MICROM.

LECTURA ANILLO

CARGA (kg)

LECTURA EXTEN.

(mm)

DEFOR. UNITAR.

1-DEFOR. UNITAR.

AREA CORREG.

(Cm2)

ESFUERZO (kg/cm2)

10 3.6 3.143 0.254 0.295 0.997 9.65 0.32620 6.5 5.675 0.508 0.591 0.994 9.68 0.58630 7 6.111 0.762 0.886 0.991 9.71 0.63040 9 7.857 1.016 1.181 0.988 9.74 0.80750 10.1 8.817 1.27 1.477 0.985 9.77 0.90360 11 9.603 1.524 1.772 0.982 9.79 0.98070 11.9 10.389 1.778 2.067 0.979 9.82 1.05780 12 10.476 2.032 2.363 0.976 9.85 1.06390 12.5 10.913 2.286 2.658 0.973 9.88 1.104

100 13 11.349 2.54 2.953 0.970 9.91 1.145110 13.1 11.436 2.794 3.249 0.968 9.94 1.150120 13.5 11.786 3.048 3.544 0.965 9.97 1.182130 14 12.222 3.302 3.840 0.962 10.01 1.222140 14.5 12.659 3.556 4.135 0.959 10.04 1.261150 15 13.095 3.81 4.430 0.956 10.07 1.301160 15.1 13.182 4.064 4.726 0.953 10.10 1.305170 15.3 13.357 4.318 5.021 0.950 10.13 1.319180 15.5 13.532 4.572 5.316 0.947 10.16 1.332190 15.9 13.881 4.826 5.612 0.944 10.19 1.362200 16 13.968 5.08 5.907 0.941 10.23 1.366210 16.1 14.055 5.334 6.202 0.938 10.26 1.370220 16.5 14.405 5.588 6.498 0.935 10.29 1.400230 16.9 14.754 5.842 6.793 0.932 10.32 1.429240 17.1 14.928 6.096 7.088 0.929 10.36 1.442250 17.5 15.278 6.35 7.384 0.926 10.39 1.471260 17.9 15.627 6.604 7.679 0.923 10.42 1.499270 18 15.714 6.858 7.974 0.920 10.45 1.503280 18 15.7 7.112 8.270 0.917 10.49 1.498

27



0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00 6.00 7.00

0.00

0.20

0.40

0.60

0.80

1.00

1.20

1.40

1.60

CURVA ESFUERZO DEFORMACION


ES

FU

ER

ZO

S E

N k

g/c

m2

Muestr W Y σ 1 σ 3 ( σ Ss Gw n% e

28



a σ 1+σ 3¿/2

%

# % Ton/m3 Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 Kg/cm2 - % % -1 59.90 1.75 1.31 0.5 0.905 0.81 2.75 63.04 60.2

41.51

2 56.11 1.86 2.24 1 1.62 1.24 2.75 67.70 59.30

1.45

3 59.38 1.85 3.5 2 2.75 1.50 2.75 70.06 57.81

1.37

Circulo de mohr

C=0.24 KG/CM2

∅=10.6 ˚



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