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Ensayo de Corte Directo
TALLER BSICO DE
MECNICA DE SUELOS
Ensayo de Corte Directo
INGENIERA GEOTECNICA
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
CORTE DIRECTO
Ensayo de Corte DirectoASTM D 3080
El ensayo de corte directo permite encontrar los parmetros de resistencia de un suelo (cohesin y ngulo de friccin).
INGENIERA GEOTECNICA
EQUIPO
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Equipo de Corte Directo Para Suelos Granulares:Equipo mecnico. Se usa en suelos granulares.
INGENIERA GEOTECNICA
EQUIPO
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Equipo de Corte Directo Residual:Totalmente electrnico. Permite mayores deformaciones. Se usa en suelos finos.
INGENIERA GEOTECNICA
MOLDE DE CORTE
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Parte inferior
Parte superior
Pistn
Papel filtro
Baseranurada
metal poroso
Tornillos de sujecin
INGENIERA GEOTECNICA
EQUIPO
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Balanza electrnica Tallador:
lado 6 cm.rea de corte 36 cm2.altura 2 cm.volumen 72 cm3.
CompactadorEsptulasArco de sierraNivel de burbuja.
Tallador para muestra de Corte con su compactador para muestras remoldeadas.
INGENIERA GEOTECNICA
Preparacin de muestras
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Muestra inalterada:Se corta una muestra un poco mayor al tamao del tallador.
INGENIERA GEOTECNICA
Preparacin de muestras
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Muestra inalterada:Se coloca el tallador en la parte superior. Se corta poco a poco en los bordes.
INGENIERA GEOTECNICA
Preparacin de muestras
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Muestra inalterada:Luego se talla por los bordes del tallador.
INGENIERA GEOTECNICA
Preparacin de muestras
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Muestra inalterada:Poco a poco se introduce el tallador.
INGENIERA GEOTECNICA
Preparacin de muestras
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Muestra inalterada:Luego que el tallador pasa en su totalidad, se debe cortar por los extremos.
INGENIERA GEOTECNICA
Preparacin de muestras
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Muestra remoldeada:Pesar la cantidad de muestra de acuerdo al peso especifico y contenido de humedad proporcionado por el solicitante.Dividir el peso total en tres partes.
INGENIERA GEOTECNICA
Preparacin de muestras
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Muestra remoldeada:Compactar en tres capas. Se debe cuidar que el material pesado no disminuya del nivel correspondiente.
INGENIERA GEOTECNICA
Conservacin de la muestra
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Todo tipo de muestra debe conservarse en un recipiente que conserve la humedad hasta el momento que sea ensayada.
INGENIERA GEOTECNICA
Montaje de la muestra
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Se debe colocar sobre la parte inferior de la celda de corte, en orden:a) La base ranurada,b) Dos piedras porosas,c) Un papel filtro.
INGENIERA GEOTECNICA
Montaje de la muestra
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Colocar la parte superior de la celda, cuidando que los agujeros del mismo dimetro estn alineados y atornillar.
Vista de perfil Vista de planta
INGENIERA GEOTECNICA
Montaje de la muestra
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Cubrir con el pistn alinendose al tallador, papel filtro y metal poroso. Luego aplicar unos golpes hasta que la muestra llegue al fondo, sin compactar. Retirar el tallador.
INGENIERA GEOTECNICA
Montaje de la muestra
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Muestra colocada en el molde de corte directo. En la parte superior se ha colocado el papel filtro, el metal poroso y la tapa del molde.
INGENIERA GEOTECNICA
Preparacin del equipo
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Este equipo aplica la presin normal por carga muerta a travs de un brazo de palanca que amplifica la carga de las pesas por diez. Para continuar con el ensayo se debe seguir el siguiente procedimiento:
a. Colocar el brazo en posicin horizontal con ayuda del nivel de burbuja. Para que no se incline al colocar las pesas, ajustar la manivela al tope, cuidando siempre de mantener la horizontalidad del brazo.
b. Una vez seguro, poner las pesas que generarn la presin normal del ensayo, que generalmente es 0,5 Kg/cm2, 1,0 Kg/cm2 o 1,5 Kg/cm2. Para este modelo de equipo la carga que se coloca en el extremo equivale a la dcima parte de la fuerza aplicada sobre el rea (36 cm2) de la celda de corte.
INGENIERA GEOTECNICA
Preparacin del equipo
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
3 Kg./cm2 Peso necesario 36x3 Kg.
Pesas aplicadas en el extremo g.
0,5 18 1800 1,0 36 3600 1,5 54 5400
INGENIERA GEOTECNICA
Preparacin del equipo
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Vista en planta del lugar del equipo donde se ha de colocar la celda de corte.
INGENIERA GEOTECNICA
Preparacin del equipo
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Colocacin de la celda de corte en el equipo.
INGENIERA GEOTECNICA
Preparacin del equipo
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Celda de corte ya colocada en el equipo.
INGENIERA GEOTECNICA
DATOS QUE SE OBTIENEN
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
Dial de Deform. Dial de Deform. Dial de Deform.Carga Tang. Carga Tang. Carga Tang.(div) div. (div) div. (div) div.7.0 25 13.0 25 34.0 25
15.0 50 25.0 50 49.0 5021.0 75 36.0 75 61.0 7522.0 100 41.0 100 68.0 10025.0 150 48.0 150 74.0 15027.0 200 51.0 200 80.0 20028.0 250 53.0 250 84.0 25029.0 300 55.0 300 86.0 30030.0 350 57.0 350 87.0 35031.0 400 58.0 400 89.0 40032.0 450 59.0 450 91.0 45034.0 500 61.0 500 93.0 50035.0 550 63.0 550 94.0 55035.0 600 64.0 600 94.0 60036.0 650 64.0 650 94.0 65036.0 700 64.0 700 94.0 70036.0 750 64.0 750 94.0 75035.0 800 64.0 800 94.0 800
INGENIERA GEOTECNICA
CALCULO ESFUERZO DE CORTEEl esfuerzo de corte para cada punto se calcula con la siguiente relacin:
AldkE *=
Donde:E = esfuerzo de corte.K = constante del anillo de carga.
0.315 para el equipo de corte residual.ld = lectura de la columna dial de carga.A = rea del molde.
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
INGENIERA GEOTECNICA
CALCULO ESFUERZO DE CORTEEjemplo para la fila N 1 (carga 0.50 kg/cm2):
0619.062.35
0.7*315.0 ==E
Ejemplo para la fila N 3 (carga 1.00 kg/cm2):
3184.062.35
0.36*315.0 ==E
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
INGENIERA GEOTECNICA
CALCULO ESFUERZO DE CORTEEjemplo para la fila N 5 (carga 1.50 kg/cm2):
6545.062.35
0.74*315.0 ==E
Ejemplo para la fila N 7 (carga 0.50 kg/cm2):
2476.062.35
0.28*315.0 ==E
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
INGENIERA GEOTECNICA
Clculo de deformacin tangencial
La deformacin tangencial para cada punto se calcula con la siguiente relacin:
001.0*LecDefDef =Donde:Def = Deformacin tangencial (cm).LecDef = Lectura del dial de deformacin tangencial.
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INGENIERA GEOTECNICA
Ejemplo para la fila N 1 (carga 0.50 kg/cm2):
025.0001.0*25 ==Def
Ejemplo para la fila N 3 (carga 1.00 kg/cm2):
075.0001.0*75 ==Def
Clculo de deformacin tangencial
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
INGENIERA GEOTECNICA
Ejemplo para la fila N 5 (carga 1.50 kg/cm2):
150.0001.0*150 ==Def
Ejemplo para la fila N 7 (carga 0.50 kg/cm2):
250.0001.0*250 ==Def
Clculo de deformacin tangencial
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
INGENIERA GEOTECNICA
RESULTADOSDial de Deform. Esfuerzo Deform. Dial de Deform. Esfuerzo Deform. Dial de Deform. Esfuerzo Deform.Carga Tang. Corte Tang. Carga Tang. Corte Tang. Carga Tang. Corte Tang.(div) div. (kg/cm2) (cm) (div) div. (kg/cm2) (cm) (div) div. (kg/cm2) (cm)7.0 25 0.0619 0.03 13.0 25 0.1150 0.03 34.0 25 0.3007 0.03
15.0 50 0.1327 0.05 25.0 50 0.2211 0.05 49.0 50 0.4334 0.0521.0 75 0.1857 0.08 36.0 75 0.3184 0.08 61.0 75 0.5395 0.0822.0 100 0.1946 0.10 41.0 100 0.3626 0.10 68.0 100 0.6014 0.1025.0 150 0.2211 0.15 48.0 150 0.4245 0.15 74.0 150 0.6545 0.1527.0 200 0.2388 0.20 51.0 200 0.4510 0.20 80.0 200 0.7075 0.2028.0 250 0.2476 0.25 53.0 250 0.4687 0.25 84.0 250 0.7429 0.2529.0 300 0.2565 0.30 55.0 300 0.4864 0.30 86.0 300 0.7606 0.3030.0 350 0.2653 0.35 57.0 350 0.5041 0.35 87.0 350 0.7694 0.3531.0 400 0.2742 0.40 58.0 400 0.5130 0.40 89.0 400 0.7871 0.4032.0 450 0.2830 0.45 59.0 450 0.5218 0.45 91.0 450 0.8048 0.4534.0 500 0.3007 0.50 61.0 500 0.5395 0.50 93.0 500 0.8225 0.5035.0 550 0.3095 0.55 63.0 550 0.5572 0.55 94.0 550 0.8313 0.5535.0 600 0.3095 0.60 64.0 600 0.5660 0.60 94.0 600 0.8313 0.6036.0 650 0.3184 0.65 64.0 650 0.5660 0.65 94.0 650 0.8313 0.6536.0 700 0.3184 0.70 64.0 700 0.5660 0.70 94.0 700 0.8313 0.7036.0 750 0.3184 0.75 64.0 750 0.5660 0.75 94.0 750 0.8313 0.7535.0 800 0.3095 0.80 64.0 800 0.5660 0.80 94.0 800 0.8313 0.80
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
INGENIERA GEOTECNICA
Grficos
Deformacin Tangencial vs. Esfuerzo de Corte
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
Deformacin Tangencial (cm)
E
s
f
u
e
r
z
o
C
o
r
t
e
(
k
g
/
c
m
2
)
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
INGENIERA GEOTECNICA
Grficos
Esfuerzo Normal vs. Esfuerzo de Corte Mximo
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0.70
0.80
0.90
1.00
0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6
Esfuerzo Normal (kg/cm 2)
E
s
f
u
e
r
z
o
d
e
C
o
r
t
e
(
k
g
/
c
m
2
)
Resultados:
Cohesin:c = 0.06 kg/cm2
Angulo de friccin: = 27.2
Curso Taller de Mecnica de Suelos LMS-FIC-UNI
INGENIERA GEOTECNICA