Resistencia a Compresión Uniaxial.

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UNIVERSIDAD DEL VALLE

FACULTAD DE INGENIERÍAS

ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL Y GEOMÁTICA

MECÁNICA DE SUELOS APLICADA

PRÁCTICA DE LABORATORIO N°. 2: Resistencia a Compresión Uniaxial

Profesor: MANOLO GALVÁN CEBALLOS Ph.D

Fernando Viveros Viveros                                                                                Rubén Dario Bolivar

Resumen:

Por medio del ensayo de resistencia a la compresión uniaxial se encontró la resistencia máxima del suelo ensayado con un valor de  4.36 psi, con lo cual se puede definir como un suelo de consistencia blanda de acuerdo con la norma  I.N.V. E – 152 – 07, además se obtuvieron los gráficos característicos de este suelo que representan la deformación presentada a medida que se aplican las diferentes magnitudes de carga.  

Objetivos

• Determinar la resistencia a la compresión uniaxial para un suelo cohesivo determinado.

• Determinar la deformación que se presenta en el suelo de estudio a medida que se aplican diferentes magnitudes de carga en forma ascendente.

• Encontrar la curva característica que relaciona el esfuerzo y la deformación para el tipo de suelo dado.

EQUIPOS Y MATERIALES

Aparato de compresión: consiste en una prensa para la aplicación de la carga, la cual posee un anillo de carga con un elemento que mide la deformación del mismo.

Deformimetro: elemento de medición utilizado para obtener la deformación de la probeta ensayada en milésimas de pulgada.

Cronometro: Para llevar el registro de la carga aplicada en un tiempo dado y así poder aplicarla a una velocidad constante.

Balanza Análoga: Permite determinar la masa de las muestras y elementos del laboratorio.

Horno Eléctrico: permite secar las muestras a una temperatura promedio de 110 °C ± 5°C.

Tara: recipiente metálico donde se deposita la muestra testigo que se seca al horno.

ABREVIATURAS

• Dt= Diámetro en parte superior de la probeta
• Dm= Diámetro en parte media de la probeta.
• Db= Diámetro en parte inferior de la probeta.
• Do=Diámetro inicial.
• D=Diámetro corregido.
• Df=Diámetro final.
• At= Área en parte superior de la probeta.
• Am= Área en parte media de la probeta.
• Ab= Área en parte inferior de la probeta.
• AO=Área inicial.
• A=Área corregida.
• Ho=Altura inicial.
• Hf=Altura final.
• ε=Deformación unitaria.
• W=Humedad de la muestra.
• P=carga.
• E=Modulo de easticidad
• G=Modulo de elasticidad en cortante
•  =Razon de Poisson [pic 2]
• C=Cohesion

REALIZACIÓN DEL ENSAYO

Para la  realización del ensayo se empezó por tomar el peso de la muestra de suelo húmedo (tabla1),  usando la balanza análoga y con un calibrador pie de rey se tomaron medidas de la altura inicial y el diámetro en tres partes diferentes de la muestra de estudio.

Posteriormente se procede a colocar la muestra en el aparato de compresión el cual se ajusta estando la muestra en éste mismo y se empieza a aplicar la carga a una velocidad constante mediante el giro de una manivela presente en el aparato, simultáneamente se van tomando los registros de la carga obtenidos a partir de la deformación del anillo de carga para intervalos de 10 milésimas de pulgada en la deformación de la muestra ensayada (tabla2).

Los datos se van tomando continuamente hasta que los resultados de carga obtenidos se repiten 4 veces y empiezan a disminuir. En este momento ya se observar la fisura por el fallo de la muestra testigo, la cual se retira del aparato y se introduce en el horno eléctrico para su secado y posterior mente calcular la humedad presente en la misma.

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DATOS, CÁLCULOS Y RESULTADOS

Datos de la muestra ensayada

Tabla 1

A partir de estos datos se obtienen los resultados de las áreas para así encontrar el área promedio inicial Ao  con la siguiente ecuación.

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Con lo cual se tiene que Ao=16.746 pulg.2

De donde se tiene que Do=4.618 pulg

Teniendo el área promedio inicial Ao se puede obtener el área corregida para cada una de las cargas aplicadas en función de la deformación ocasionada a la muestra de ensayo utilizando la ecuación:

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Donde ε es la deformación unitaria axial dada para cada carga, y se encuentra mediante la ecuación.

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ε diametral  es la deformación unitaria en el plano perpendicular a la aplicación de la carga y se obtiene con la ecuación

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La razón se poisson se obtiene de la relación entre ε diametral  y  ε

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Posteriormente se encuentra el esfuerzo σ para cada una de las cargas aplicadas mediante la ecuación

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Obteniendo así los siguientes resultados

Tabla 2

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