Laboratorio De Corte Directo

Objetivo: Determinar experimentalmente la resistencia al corte sometiendo a compresión un espécimen de suelo sin confinamiento lateral y sin drenar. Así mismo se determinará parámetros de resistencia y deformación.

Fundamento Teórico:

Según la teoría de Mohr-Coulomb; se representa la resistencia al corte de un suelo como:

T= C+S*tg (d) Dónde: T: Resistencia al corte

C: Cohesión

S: Esfuerzo de compresión

d: Angulo de fricción del suelo

Para suelos cohesivos:

T= C

Cuando se le pone un espécimen de suelo a compresión no confinada, es decir, sin restricción a deformación lateral hasta que falla. Esta carga que hace al suelo fallar se le conoce como qu que representa la resistencia a la compresión no confinada del suelo.

Con ayuda del círculo de Mohr se puede ver que la resistencia al corte o cohesión puede ser calculada como:

C= qu/2

Se considera que un suelo ha fallado por compresión si ocurre cualquiera de los siguientes eventos:

• Falla Frágil: Cuando la fuerza axial (lectura del anillo) alcanza un valor máximo para una determinada deformación y luego dicha fuerza disminuye rápidamente para el siguiente nivel de deformación.

• Falla Dúctil: Si la fuerza axial aplicada alcanza un valor máximo y se mantiene constante (invariable) en tres lecturas consecutivas en las deformaciones siguientes.

• Falla Plástica: Cuando la fuerza axial aplicada no alcanza un valor máximo debido a que el espécimen de deforma de manera excesiva de manera lateral. Por ello la fuerza que ocasiona la falla plástica será aquella que corresponda al 20% de la deformación unitaria lateral del espécimen.

Equipo:

Máquina de compresión (Vc= 0.635mm/min)

Anillo de Carga

Extensómetro

Vernier

Cronometro

Procedimiento:

1. Para el caso de una muestra inalterada. Se debe preparar un mínimo de tres especímenes cuya forma geométrica corresponda a un cilindro.

La relación de la altura con el diámetro deberá ser más de dos pero menos de tres.

2. Cada espécimen se va a ensamblar entre las placas de compresión procurando la mayor superficie de contacto.

3. Bajo el control de la deformación vertical se llena progresivamente a su falla por compresión.

Cálculos:

Datos

Altura1= 12.43 Diametro1= 5.46 Diametrof1= 55.4 Peso1= 417.90

Altura2= 11.56 Diametro2= 5.56 Diametrof2= 55.82 Peso2= 401.62

Altura3= 12.5 Diametro3= 5.9 Diametrof3= 5.96 Peso3= 534.34

Constante del Anillo= 150 Kg/mm

Para la humedad

Muestra tara wtara wtara+sueloh wtara+suelos Wagua Wseco H% H% Prom.

1 135 18.25 143.65 126.41 17.24 108.16 15.9393491 17.0133005

134 18.16 129.41 112.37 17.04 94.21 18.0872519

2 138 16.96 130.85 114.07 16.78 97.11 17.2793739 16.4702673

140 18.86 149.8 132.07 17.73 113.21 15.6611607

3 141 17.84 92.01 78.56 13.45 60.72 22.1508564 21.0456452

137 20.85 105.42 91.36 14.06 70.51 19.940434

Para hallar el área de las tres muestras

Muestra Diametro Prom.(cm) Areai(cm^2)

1 5.46 23.4139759

2 5.56 24.2794847

3 5.9 27.3397101

Para el volumen

Muestra Altura Prom. Area Volumen (cm^3)

1 12.43 23.4139759 291.0357203

2 11.56 24.2794847 280.6708427

3 12.5 27.3397101 341.7463758

Para el peso unitario

Muestra Peso Volumen Peso Unitario (g/cm^3)

1 417.9 291.03572 1.435906217

2 401.62 280.670843 1.430928828

3 534.34 341.746376 1.563557181

Peso unitario seco

Muestra Peso Unitario (kg/cm^3) H% Prom. Peso unitario seco (g/cm^3)

1 1.435906217 17.0133005 1.227130771

2 1.430928828 16.4702673 1.228578642

3 1.563557181 21.0456452 1.291708742

Grado de saturación

muestra H% Prom. Peso unitario seco Gravedad específica Saturación (%)

1 17.0133005 1.227130771 2.77 22.74234073

2 16.4702673 1.228578642 2.77 22.05498173

3 21.0456452 1.291708742 2.77 30.38465205

Lectura del anillo (mm)

Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3

0

0.001

0.033

0.058

0.079

0.093

0.104

0.114

0.125

0.135

0.145

0.155

0.163

0.172

0.178

0.186

0.192

0.197

0.201

0.204

0.207

0.208

0.208

0.207

0.206

0.204

0

0.031

0.05

0.065

0.078

0.09

0.099

0.108

0.115

0.123

0.13

0.138

0.145

0.152

0.158

0.161

0.163

0.163

0.161

0.158

0

0.002

0.016

0.038

0.055

0.07

0.083

0.095

0.107

0.118

0.127

0.138

0.147

0.157

0.167

0.174

0.182

0.189

0.197

0.204

0.21

0.217

0.223

0.227

0.234

0.238

0.243

0.246

0.249

0.252

0.254

0.255

0.255

0.253

0.247

Deformación Vertical (%)

D= lectura vertical/Altura*100

Muestra 1 Muestra 2 Muestra 3

0

0.080515298

0.161030596

0.241545894

0.322061192

0.40257649

0.483091787

0.563607085

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