!CLCULO PRECISIN Y SIMETRA!ADELANTE INGENIERADocente : M.Sc. Ing. Germn Lizarazu Pantoja

7.1. GENERALIDADESEn todos los problemas de Estabilidad de suelos, tales como el diseo de Fundaciones para viviendas, edificios, puentes, pilotes, muros de contencin, presas de tierra, terraplenes, taludes naturales, requieren del conocimiento de la Resistencia al Corte del suelo.Todas estas estructuras provocan, en los suelos, tensiones, deformaciones y fallas por corte que deben ser tomadas en cuenta al momento de realizar los diseos correspondientes, y evitar asentamientos y posibles fallas del suelo.Una de las funciones ms importantes de la Mecnica de Suelos es conocer, analizar y estudiar estas tensiones, deformaciones y fallas; por lo que el conocimiento de la Resistencia al Corte de un suelo, nos permita disear estructuras con bastante seguridad.Esta resistencia al corte de un suelo propuesto por Coulomb y posteriormente modificado para el esfuerzo...

efectivo es: S = C + n x Tan Donde: S = Resistencia al corte del suelo (Kg/cm2) C = Cohesin del suelo (Kg/cm2) n = Presin normal efectivo (Kg/cm2) = ngulo de rozamiento del suelo ()Esta resistencia al corte de los suelos, se puede determinar por 3 mtodos:Compresin no confinadaCorte DirectoTriaxial7.2 ENSAYO DE COMPRENSIN NO CONFINADA

La resistencia de suelos arcillosos no alterados, puede ser

Este ensayo es muy similar al mtodo de compresin de roturas de cilindros de concreto, salvo que las probetas son mucho ms pequeas as como las cargas necesarias para romperlas. Se realiza corrientemente sobre una muestra inalterada de suelo con el contenido de humedad natural, con el fin de medir la resistencia in situ. Este ensayo se limita a suelos cohesivos o semicohesivos, ya que los suelos que no tienen cohesin (tal como la arena seca) no pueden permanecer verticalmente sin algo que los sostenga.determinada mediante el ensayo de compresin no confinada, en la que debe usarse la misma muestra de este ensayo en los ensayos de clasificacin.El ensayo de compresin no confinada de un suelo, es uniaxial y la probeta se mantiene sin ningn respaldo lateral mientras soporta la compresin vertical, de ah su nombre de Compresin No Confinada.

7.3. PREPARACION DE LA PROBETACORTADO. Se cortan una o ms probetas de una muestra inalterada con una cierra de alambre. La dimensin longitudinal de la probeta cortada debe coincidir con la direccin vertical de la muestra original.TAMAO Y FORMA. La probeta puede ser cbica de aproximadamente de 1 pulg. (3.8 cm) de lado y 3 pulg. de alto (7.6 cm) pero se pueden usar ms grandes o ms pequeas; tambin, se usa la forma cilndrica, la altura debera ser aproximadamente 2 veces el dimetro o ancho de la base. Se miden las dimensiones y se anotan en la hoja de datos.

SELLADO. En cuanto que una probeta ha sido cortada, se envuelve en papel celofn o encerado o se coloca en un recipiente hermtico a menos que se realice el ensayo inmediatamente. Si lo que queda de la muestra inalterada original se va a usar otras veces, necesita volverse a cubrir.

7.4. APARATO PORTATIL PARA LA COMPRESIN NO CONFINADA (SOILTEST U-560 y/o U-160)

Este aparato es ligero (14.5Kg) y fcilmente transportable, pudiendo ser usado con la misma facilidad tanto en el laboratorio como en el campo.La carga se aplica por medio de una manivela de mano y una caja de engranajes de precisin.

La velocidad de deformacin se puede regular girando la manivela a la velocidad conveniente.

7.5. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO UTILIZANDO EL U-160.

Este modelo, tiene una capacidad de 500 libras (226.8 Kg). Para medir la carga, se utiliza un doble anillo dinamomtrico que lleva un manmetro con graduaciones hasta 0.0001 de pulgada.

Las lecturas del manmetro o cuadrante se transforman en cargas mediante una curva de reduccin. Las deformaciones se miden en otro manmetro ms pequeo destinado a este objeto.

7.6. PROCEDIMIENTO Se coloca la probeta preparada en el aparato de corte, con su eje vertical tan prximo al centro de la placa inferior como sea posible. La distancia entre las placas superior e inferior, se puede ajustar, bien elevando o bajando la cabeza del bastidor del aparato o bien, ms rpidamente, girando la placa inferior sobre su base. Despus de ajustarla, por medio de la cabeza del bastidor, se comprueba para tener la seguridad de que las placas superior e inferior estn alineadas y paralelas. Esto puede realizarse con facilidad utilizando un cilindro de bases paralelas como gua.

3. Se ajusta el cuadrante de los anillos dinamomtricos en la lectura cero, sin aplicar carga alguna. Dos maneras son posibles. Un ajuste aproximado se puede llevar a cabo subiendo o bajando su punto de contacto con la parte baja del anillo, haciendo girar la tuerca hexagonal; se requiere para ello fuerte presin con los dedos. Si fuera necesario puede hacerse otro ms exacto girando la tuerca biselada del cuadrante, con limitacin a cinco graduaciones.4. Se coloca el medidor de deformaciones de modo que el brazo horizontal accesorio se apoye en la parte inferior de la placa superior cuando el vstago del cuadrante est en su posicin ms extendida.

5. Se coloca el disco de plstico suministrado con el aparato, en la parte alta de la probeta. Se lleva el brazo indicador horizontal del cuadrante a apoyar en la parte inferior del disco. Cuando se usa ste, todos los ajustes a cero se pueden hacer antes de ponerlo en contacto con la placa superior. El uso del disco elimina la necesidad de ajustar a cada ensayo la altura de la probeta. Tambin provee un medio de mantener la mayor lectura del cuadrante una vez que se quita la carga.6. Se pone el cuadrante del medidor de deformaciones en cero, con el disco sobre la probeta y en contacto con la placa superior pero sin aplicarle carga. Si se desea, se puede hacer la primera lectura sin ponerle a cero. Se anota el cero o la lectura inicial en la lectura de datos.

7. Se debe elegir una velocidad de deformacin por compresin. Se sugiere que se valor est entre y 2 % de la altura original de la probeta, por minuto. Por ejemplo, una muestra que tenga una altura de aproximadamente 4 pulg. (10cm) puede cargarse a velocidad de 0.05 pulg (0.13cm o 1 % de deformacin) por minuto. La experiencia indicar cuales son las velocidades ms adecuadas en cada caso.

Se contina comprimiendo hasta que ocurra la rotura o se pase al mximo de la curva de deformaciones. Si no se alcanza el mximo se contina la compresin hasta que se llegue a cierta deformacin elegida.

Se quita la carga, se retira la probeta y se hace un diseo mostrando la rotura. La probeta se puede tirar, preservarse para usarla despus, secarla al horno o hacer una muestra remoldeada.

7.7. REGISTRO DE LOS DATOS DEL ENSAYO.

Se anotan los datos obtenidos durante el ensayo en la hoja de datos.

7.8. DETERMINACIN DEL CONTENIDO DE AGUAPara muestras inalteradas, se debe determinar el peso en hmedo de la probeta entera antes de proceder a comprimirla. Despus de la rotura, se coloca la probeta en el recipiente usado para la determinacin del peso en hmedo. Se coloca el recipiente y la muestra en una estufa, dejndolo all hasta que se llegue a un peso constante. Se saca la muestra seca y se deja enfriar antes de pesarlos. Despus de enfriarlos, se determina y anota el peso seco (ms la tara) en la hoja de datos. Tara es el peso del recipiente vacio. El contenido de agua se determina por la siguiente ecuacin:

7.9. RESUMEN DE LOS DATOS DE ENSAYO

Despus de que todos los ensayos se han realizado, se prepara una hoja resumen relacionando todos los resultados en una sola hoja. Para proyectos grandes, puede ser conveniente tener hojas resumen adicionales para anotaciones especiales, tales como relacionar todos los ensayos de determinacin de la densidad.

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