UNIVERSIDAD DEL VALLEFACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL Y GEOMATICA

INFORME DE MECANICA DE SUELOS

Profesor: Manolo Galván

Estudiantes:ANDRES FELIPE LOPEZ

JUAN SEBASTIAN HERRERAANDRES STEVEN MUÑOZ

Santiago de Cali2014

Ensayo triaxial

El ensayo triaxial es un ensayo en el que mediante la variación de una tensión vertical y una presión lateral, aplicada a una muestra de suelo, se le transmite un esfuerzo cortante hasta alcanzar su rotura. El ensayo realizado en el laboratorio fue ensayo triaxial UU sin consolidación y sin drenaje.

A este ensayo se lo denomina también ensayo rápido donde no se permite en ningún momento el drenaje. La probeta no está consolidada, por lo tanto no se disipa la presión de poros durante la aplicación de la presión en la etapa de saturación.

ABREVIATURAS ε = Deformación vertical del espécimen de suelo.

ΔL = Deformación del espécimen registrado.

L0 = Longitud inicial del espécimen de suelo.

Ac = Área transversal corregida.

A0 = Área transversal inicial del espécimen de suelo

Equipos utilizados Equipo de carga triaxial: El equipo de carga triaxial, es aparato de compresión eléctrico

con la suficiente capacidad y el adecuado control, para proporcional la velocidad de carga establecidas. Las vibraciones de operación son mínimas, por lo que no se altera las dimensiones de la muestra o la presión de poros cuando las válvulas están cerradas. A continuación se nombraran algunos de los elementos más utilizados durante la realización del ensayo triaxial UU.

Ilustración 1 Equipo triaxial. Foto tomada por Andrés muñoz.

Membrana látex: la membrana es usada durante el ensayo era totalmente impermeable.

Ilustración 2 cubrimiento de la muestra con membrana látex. Foto tomada por Andrés muñoz.

Placas porosas: se usan para proporcionar drenaje al espécimen. Dispositivo para la medición del volumen: este dispositivo es el encargado de medir la

cantidad de volumen de agua que entrara o drenara de la muestra.

Preparación de la muestra: las probetas utilizadas durante el ensayo triaxial fueron de forma cilíndrica, con un diámetro aproximado de 38 mm y una altura de 22 cm aproximadamente. Se cuidó especialmente que el tamaño máximo de las partículas del suelo a ensayar fuera menor a 1/5 del diámetro de la probeta.

Ilustración 3 Preparación de la muestra de forma cilíndrica. Foto tomada por Andrés muñoz.

Procedimiento de la prueba Aunque no se pudo ver la realización de la prueba, solamente la parte del montaje, se hará una

breve descripción del procedimiento de la práctica basándose en la norma enviada por el profesor Manolo Galván. Cuando llegamos al laboratorio ya estaba preparada la muestra de suelo tal como lo especifica la norma.

Se coloca con la cámara la muestra en el dispositivo de carga y se llena con agua. Durante esta parte se aplica mediante el regulador de presiones, una presión de cámara aproximadamente igual a la precisión de confinamiento soportada por el suelo a la cual fue tomada la muestra.

Posteriormente se dejó esperar aproximadamente 10 minutos después de la aplicación de la presión de la cámara para permitir que la muestra se estabilice bajo esta.

Después de esto se coloca en movimiento el aparato de carga y se dejó funcionar por algunos minutos a la velocidad de ensayo deseada. Se anota la lectura cero de los dispositivos de medidas de carga y deformación cuando el pistón se ponga en contacto con la cabeza de compresión.

Se anotan las lecturas de cargas y deformación en intervalos pequeños. Después de haber fallado el espécimen, se le quito toda la presión y se dreno el fluido de

confinamiento de la cámara.

Cálculos Antes de dibujar el círculo de mohr, determinamos los esfuerzos principales 1 y 3. La deformación unitaria se calcula de la siguiente manera:

ε= ΔLL0

Dónde:

ε=Deformacionunitaria de lamuestra

Δ L=Deformacionregistrada por eldeformimetro .L0=Longitud incialde lamuestra .

La carga P que se transmite a la muestra ensayada, está dada por P=(lectura del anillo)*(constante del anillo de carga)

Durante la realización del ensayo triaxial el área de la muestra ensayada cambia, por lo que hay que corregir el área :

Ac=A01−ε

Dónde: Ac=areatranversal de lamuestra corregida.A0=Area inicial de lamuestrade suelo .

ε=Deformaciondel suelo.

El esfuerzo desviador d, que actúa en la muestra de suelo es igual a :

d¿PAc

A partir de todo esto obtenemos 1= 3 +d Las gráficas obtenidas para cada ensayo se muestran a continuación:

Ilustración 4 Ensayo 1

Ilustración 5 Ensayo 2

Ilustración 6 Ensayo 3.

Ilustración 7 Ensayo 4.

Los datos de donde se elaboraron las gráficas fueron tabulados en el anexo de tablas. Los resultados obtenidos fueron:

Esfuerzo de confinamiento

[kg/cm^2]

Esfuerzo desviador máximo

[kgf/cm^2]

0.5 1.5330980721 2.576772413

1.5 3.7192583662 5.469307434

Con estos datos se procede a realizar el círculo de Mohr:

Podemos ver como los tres primeros círculos se comportan de acuerdo a lo esperado, con una recta tangente en común, sin embargo el último circulo no se comporta de la misma manera, por lo cual descartamos este ensayo y procedemos a obtenemos los resultados de los otros tres.

La ecuacion de dicha recta tangente a los círculos es Y=0.401x+0.149 de la pendiente m podemos obtener el ángulo de rozamiento aplicando el arcotangente entonces:

∅=21.85 °

Ademas la ecuacion nos dice que la cohesion del suelo es 0.141 [kgf/cm^2]