Laboratorio de confinamiento

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO[pic 1]

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

CURSO:                 Mecánica de Suelos II

TRABAJO:            Compresión no confinada                

     PROFESOR:         Ing. Vertiz Malabrigo, Manuel

ALUMNO:         Angulo Muñoz, Carlos Alessandro Brayan

CÓDIGO:         000122563              

FECHA DE ENTREGA: 04 de mayo de 2017

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COMPRESIÓN NO CONFINADA

1. INTRODUCCIÓN

El ensayo de compresión no confinada, también conocido con el nombre de ensayo de compresión simple o ensayo de compresión uniaxial, es muy importante en Mecánica de Suelos, ya que permite obtener un valor de carga última del suelo, el cual, como se verá más adelante se relaciona con la resistencia al corte del suelo y entrega un valor de carga que puede utilizarse en proyectos que no requieran de un valor más preciso, ya que entrega un resultado conservador. Este ensayo puede definirse en teoría como un caso particular del ensayo triaxial.

Es importante comprender el comportamiento de los suelos sometidos a cargas, ya que es en ellos o sobre ellos que se van a fundar las estructuras, ya sean puentes, edificios o carreteras, que requieren de una base firme, o más aún que pueden aprovechar las resistencias del suelo en beneficio de su propia capacidad y estabilidad, siendo el estudio y la experimentación las herramientas para conseguirlo, y finalmente poder predecir, con una cierta aproximación, el comportamiento ante las cargas de estas estructuras.

1. OBJETIVO

• Obtener los parámetros de resistencias y deformación de un suelo fino sometido a compresión sin confinamiento lateral.

1. FUNDAMENTO TEÓRICO

MOHR-COULOMB                                                                                                      

                                                  Suelo cohesivo: τ = c (φ = 0)[pic 3]

τ = c + σ tanφ[pic 4]

                                                  Suelo friccionarte: τ = σ tanφ (c = 0)

Ecuación de Coulomb

τ = Esfuerzo Cortante.

c = Cohesión.

σ = Esfuerzo normal.

φ = Ángulo de fricción interna (será mayor cuando el suelo sea más compacto.)

Este ensayo es empleado para determinar la resistencia al corte rápidamente en suelos cohesivos. En suelos granulares o sin cohesión no es aplicable este ensayo por la dificultad de moldear la muestra. 

En este ensayo se aplica una carga normal sin confinamiento lateral de la muestra, hasta que alcance la falla

La falla de la muestra ocurre cuando se presentan una de las tres situaciones siguientes:

• Rotura de la muestra (No se presenta incremento en la lectura de carga de la muestra).
• La lectura de carga permanece constante.
• La deformación alcanza el 20%

Tipos de falla:

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Condiciones de esfuerzos durante las distintas etapas del ensayo:

ETAPAS:

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1. EQUIPOS

• Máquina de compresión. (prensa)
• Anillo de carga
• Deformímetros
• Vernier
• Herramientas e instrumentos de laboratorio.
• Extractor de muestra
• Equipo de compactación en laboratorio
• Horno de secado, controlado por termostato, capaz de mantener una temperatura uniforme de 110 ± 5°C
• Balanza de 0.01 g de precisión. Con una capacidad de por lo menos 500 g cuando se utiliza picnómetro de 250 ml y 1000 g para el picnómetro de 500 ml.
• Desecador conteniendo sílica gel. Se debe verificar que la sílica gel presente el color adecuado (i.e. azul).

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1. MUESTRA A ENSAYAR

1. Tamaño máximo de partícula

1. Utilizar muestras con diámetro mínimo igual a 30 mm
2. La partícula de suelo más larga contenida en la muestra debe ser más pequeña que 1/10 del diámetro de la muestra
3. La relación altura-diámetro debe estar entre 2 y 2.5

1. Preparación de la muestra

1. MUESTRAS INALTERADAS

1. Obtener en campo mediante tubos de pared delgada (e.g. tubos Shelby)
2. Cubrir los extremos del tubo con un plástico para prevenir cambios de humedad
3. Extraer las muestras de los tubos de pared delgada y cuidar las caras externar de las muestras estén planas
4. Manejar las muestras con cuidado para prevenir alguna alteración, cambios en su sección, o perdida de humedad.
5. Las muestras deben tener una sección circular uniforme con sus caras externas perpendiculares el eje longitudinal del espécimen
6. Cuando se está esculpiendo o arreglando la muestra, remover las pequeñas piedras que se encuentren y llenar luego el vacío con restos del mismo suelo
7. Obtener una pequeña muestra de los residuos del proceso de tallado para determinar el contenido de humedad

1. MUESTRAS REMOLDEADAS

1. Las muestras remoldeadas pueden ser preparadas a partir de nuestras no disturbadas ya llevadas a falla o de muestras disturbadas de campo
2. En el caso de muestra falladas, envolver el material en una delgada membrana de goma y trabajar el material enteramente con los dedos para asegurar el completo remoldeo. Evitar que burbujas de aire sean atrapadas dentro la muestra. Asegurar obtener una densidad uniforme, remodelar al mismo índice de vacíos de la muestra no disturbada, preservar el contenido de humedad natural del suelo.
3. En el caso de material disturbado, formar este en un molde las dimensiones adecuadas.
4. Una vez preparada la muestra, obtener una pequeña muestra de los residuos del proceso de tallado para determinar el contenido de humedad

1. MUESTRAS COMPACTADAS

1. Algunas veces, la resistencia no drenada al corte es requerida para valores de peso unitario diferentes al de campo. En tales casos, la muestra suelta debe ser compactada según las recomendaciones del ensayo mismo de compactación.
2. Luego de realizar la compactación de la muestra, esta deberá ser retirada del molde y deberá ser tallada como si se tratase de una muestra no disturbada
3. Obtener una pequeña muestra de los residuos del proceso de tallado para determinar el contenido de humedad

1. PROCEDIMIENTO

1. Se debe de tallar un mínimo de tres especímenes cuya forma geométrica corresponde al de un cilindro definiendo sus dimensiones de altura y diámetro con el vernier.[pic 13]

D[pic 14][pic 15]

L

1. La relación longitud-diámetro de las muestras para el experimento debería ser suficiente grande para evitar interferencias de planos potenciales de falla a 45° y

suficiente corta para no obtener falla de “columna”. La relación L/d que satisface estos criterios es: 2 < L/d <3.

1. Cada espécimen se ensambla entre las placas de compresión provocando la mayor superficie de contacto entre el espécimen y dichas placas.

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1. Bajo el control de la deformación vertical (lectura vertical) se llena progresivamente al espécimen a su falla por compresión.

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