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7/23/2019 Ensayos de Corte Directo y Compresion Triaxial
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ENSAYOS DE CORTE DIRECTO Y COMPRESION TRIAXIAL
CESAR ANDRES PEINADO CANCIO
PRESENTADO A.
ING. CARLOS VALENCIA
Msc. Geotecnia
UNIVERSIDAD DEL SINU ELIAS BECHARA AINUM
!ACULTAD DE CIENCIAS E INGENIERIAS
MONTERIA" CORDOBA
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ENSAYO DE CORTE DIRECTO
En trminos experimentales, este ensayo consiste en la
introduccin
del suelo en un molde dividido horizontalmente en dos
mitades.
Luego se aplica una fuerza normal N mediante una placa de carga,
y,
luego de jar la mitad superior del molde, se corta la muestra en
unplano horizontal mediante la aplicacin de una fuerza cortante S.
El
movimiento vertical de la muestra durante el corte se mide por
medio
de un deformimetro que se apoya sore la placa superior.
El dise!o del molde de corte no permite el control del drenaje
de la
muestra. Esta no es una limitante en el caso de arenas y gravas,
que
son materiales de drenaje lire y por lo general fallan en
condiciones
completamente drenadas. "in emargo, en depsitos de arcilla
un
elemento de suelo en el campo puede fallar sin ning#ndrenaje$
sin disipacin del exceso de presin intersticial%, con drenaje
parcial$ con alguna disipacin del exceso de presin
intersticial%, o
drenaje completo$ con una total disipacin del exceso de
presin
intersticial%, dependiendo de la velocidad a la cual se le
aplica la
carga a la masa de suelo. &unque puede intentarse medir
la
resistencia la corte no drenada mediante la aplicacin de la
fuerza
cortante sore la muestra en pocos minutos' la falta de control
del
drenaje hace ovio que exista una incertidumre sore si este
valor
representa o no la verdadera resistencia no drenada. (or esta
razn,
la resistencia a la corte no drenada de un suelo arcilloso a
menudo se
mide en una c)mara triaxial, la cual permite el completo control
del
drenaje de la muestra.
"in emargo, el ensayo de corte directo puede utilizarse para
medir la
resistencia drenada de los suelos arcillosos si primero se
consolida
por completo la muestra ajo la carga normal y luego se corta
la
muestra a una velocidad sucientemente lenta para asegurarse de
la
disipacin inmediata del exceso de presin intersticial que se
produce
durante el corte.
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*onsiderando las arenas sueltas sueltas y densas, para las
arenas
sueltas el volumen disminuye durante el corte, y que las
part+culas en
el plano de falla se desplazan formando un arreglo m)s denso.
(ara
grandes deformaciones cortantes del orden del -, la muestra
se
cizalla a volumen constante con un valor constante de
esfuerzocortante, para estas grandes deformaciones la tendencia al
aumento
de volumen por algunas part+culas que se mueven hacia arria
se
anula con part+culas adyacentes que se desplazan hacia los
vac+os
creados, dando como resultado un camio de volumen neto nulo,
en
estas condiciones se dice que se la muestra se encuentra en
estado
de relacin de vac+os critica o en estado de relacin de
vac+os
constante. En el caso de una arena densa, la traazn de los
granos
hace que se separen, es decir, que se mueven hacia arria
mont)ndose uno arria de otro, para que puedan producirse
movimientos relativos o el corte entre granos. (or tanto, la
muestra
se expande durante el corte, este fenmeno se denomina
dilatancia,
cuyo movimiento se opone a la presin de connamiento, en
consecuencia de esto esfuerzo cortante pico se presenta en un
valor
particular de la deformacin cortante unitaria, en la cual la
tasa de
dilatancia es m)xima. *uando se incrementa la deformacin
cortante
unitaria, la rata de dilatancia disminuye, ya que la muestra
alcanza
valores de relacin de vac+os constantes y los esfuerzos
cortantes
disminuyen hasta valores residuales. (ara la misma presin de
connamiento, el esfuerzo cortante residual de una muestra densa
esigual al esfuerzo cortante m)ximo de una muestra suelta. En
trminos
particulares el ensayo de corte directo es conveniente
utilizarlo en
suelos drenados y arenas, ya que permiten drenado en estado
natural
y en condiciones de in situ.
ENSAYO DE COMPRESION TRIAXIAL
La medicin de la propiedades en un ensayo triaxial fue
investigadaen detalle pro ishop y hen/el $012%. En trminos de
laoratorio, se
introduce una muestra de suelo en una memrana de caucho
impermeale y se encierra dentro de una c)mara llena de agua
mediante la cual se aplica a la muestra una presin de
connamiento.
El drenaje se facilita por medio de andas de papel ltro
colocadas
verticalmente alrededor de la muestra, las cuales est)n en
contacto
con un disco poroso en la platina superior, de donde sale un tuo
de
nylon que pasa a travs de la ase de la c)mara. La presin
intersticial de la muestra se mide mediante un disco poroso
saturado
que esta empotrado en el pedestal de ase y conectado por medio
de
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un tuo lleno de agua a un transductor elctrico de presin. La
muestra se cizalla con un pistn de carga vertical que aplica la
carga
a la platina superior. (ara minimizar las fuerzas de friccin
arria y
deajo de la muestra y permitir que durante el corte le
deformacin
lateral no tenga restricciones, se colocan discos de caucho
luricadosentre la muestra y los caezales. El ensayo puede hacerse
con
deformaciones controladas, en este caso el pistn de carga
vertical se
apoya en un marco de carga motorizado con un sistema de
engranajes que permita deformar verticalmente la muestra a
una
velocidad constante, o con esfuerzo controlado, en este caso
se
permite que la muestra se deforme liremente ajo la aplicacin
de
cargas en el pistn vertical.
*on la eliminacin de los esfuerzos cortantes en los extremos
superior
e inferior de la muestra, y puesto que entre el agua de la
c)mara y lasupercie vertical de la muestra no se generan esfuerzos
cortantes, el
esfuerzo axial y la presin de c)mara son los esfuerzos
principales.
3ajo las condiciones del ensayo triaxial, el esfuerzo principal
mayor ,
es el esfuerzo axial, y los esfuerzos principales, intermedio y
mayor,
son iguales a la presin de la c)mara. (or supuesto esta act#a no
solo
en la supercie vertical de la muestra, sino tamin en sus
ases.
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La aplicacin de la presin de c)mara y del desviador de
esfuerzos
son dos etapas diferentes del ensayo. "i el drenaje de la
muestra en
cada etapa se permite o no, depende del tipo de suelo y de
la
naturaleza del prolema de campo que se quiere estudiar. En
un
elemento de suelo en el campo $en especial un elemento de
arcilla%puede fallar en estado no drenado, parcialmente drenado o
drenado.
(ueden tenerse entonces tres tipos )sicos de ensayos4 no
drenado,
consolidado5no drenado y drenado.
