Post on 06-Feb-2018
COMPRESION INCONFINADA
COMPRESION INCONFINADA
La práctica consiste en la aplicación de una carga axial a una probetade suelo cilíndrico hasta llevarla a la falla.
Resistencia a la compresión inconfinada
de los suelos que tienen suficiente
cohesión para ser sometidos a dicho
ensayo.
La resistencia de los suelos cohesivos en términos de
esfuerzos totales.
•Este método de ensayo es aplicable solo a materiales cohesivos
que no expulsan agua durante la etapa de carga del ensayo y que
mantienen su resistencia intrínseca después de remover las
presiones de confinamiento, como las arcillas o los suelos
cementados.
•Los suelos secos friables, los materiales fisurados o que tienen
estructuras de falla, algunos tipos de loess o de cenizas
volcánicas, las turbas, las arcillas muy blandas, materiales
laminados o varvados, o muestras que tienen cantidades
significantes de limos o arenas, (todos los cuales tienen
normalmente propiedades cohesivas) no pueden ser analizados
por este método para obtener valores significativos de la
resistencia a la compresión no confinada.
TIPOS DE SUELO
TIPO DE MUESTRA
El ensayo se ejecuta sobre muestras inalteradas, remoldeadas o compactadas
en laboratorio.
DIMENSIONES DE LA MUESTRA
La muestra debe tener un diámetro mínimo de 33 mm.
La partícula más grande contenida en ellos debe ser menor de (1/10) del
diámetro de la muestra.
La relación altura-diámetro de las muestras debe estar comprendida entre 2 y
3.
DATOS DE LA MUESTRA
Se deben medir, el diámetro, la altura, humedad, densidad húmeda y densidad
seca.
PREPARACION DE LA MUESTRA W,
ϒm,ϒd
Maquina de compresión
Para suelos cuya resistencia a la compresión
inconfinada sea menor de 100 kPa
(1kg/cm2) el aparato de compresión debe
ser capaz de medir los esfuerzos
compresivos con una precisión de 1 kPa
(0.01 kg/cm2).
Para suelos con una resistencia a la
compresión inconfinada de 100 kPa (1
kg/cm2) o mayor el aparato de compresión
debe ser capaz de medir los esfuerzos
compresivos con una precisión de 5 kPa (0.05
Kg/cm2).
EQUIPO
Extractor de muestras (INALTERADAS)
Traer el núcleo de suelo del tubo de muestreo en la misma dirección en que la
muestra entró al tubo, a una velocidad uniforme y con la mínima alteración.
Las condiciones en el momento de la extracción de la muestra pueden indicar la
dirección del movimiento pero la principal preocupación debe ser mantener en un
mínimo su grado de alteración.
Deformímetro:
El indicador de deformaciones debe ser un comparador de carátula graduado a 0.02
mm, y con un rango de medición de por lo menos un 20% de la longitud del espécimen
para el ensayo, o algún otro instrumento de medición, como un transductor que cumpla
estos requerimientos.
Micrómetro
O un instrumento adecuado para medir las dimensiones físicas del espécimen dentro
del 0.1% de la dimensión medida.
Los piederrey o calibradores Vernier no son recomendados para especimenes blandos
que se deformarán a medida que los calibradores se colocan sobre el espécimen.
Cronómetro:
Un instrumento de medición de tiempo, que indique el tiempo transcurrido con una
precisión de 1s para controlar la velocidad de aplicación de deformación prescrita.
Balanza:
La balanza usada para pesar los especímenes, debe determinar su masa con
una precisión de 0.1% de su masa total.
Equipo para la determinación del contenido de humedad
Equipo misceláneo,
herramientas para recortar y labrar la muestra, instrumentos para remoldear la muestra.
Se coloca la muestra centrada en la placa
inferior del aparato de carga, se ajusta
cuidadosamente de manera que la placa
superior quede justamente en contacto con la
muestra, y se colocan en cero los controles.
PROCEDIMIENTO
COMPRESION INCONFINADA PARA SUELOS
COMPRESION INCONFINADA CONCRETOS
Se aplica la fuerza para conseguir la relación
de deformación axial unitaria de 0.5% a 2%por minuto y se anota la fuerza en cada
porcentaje de deformación establecido. Se
debe regular la relación de deformación para
que el tiempo de falla de la muestra no supere
los 10 minutos.
PROCEDIMIENTO
Se continua cargando hasta cuando la fuerza
disminuya con un incremento de deformación
o hasta alcanzar una deformación del 20%.
Una vez finalizado el ensayo se retira con
cuidado del equipo, se describe y se realiza
un esquema de la forma de la falla y se
establece la humedad de la muestra.
PROCEDIMIENTO
CALCULOS
lidosPeso de so
guaPeso del a% w
a la probetVolumen de
a probetaPeso de lm
Humedad de la muestra al inicio y al final del ensayo
Densidad humeda y seca
CALCULOS
Lo
Lε
)( ε1Ac
Ao
Ac
Fσ
Deformación unitaria
Área corregida
Esfuerzo normal total
ΔL
TIPOS DE FALLAS
ARCILLAS DURAS SECAS ARCILLAS MUY PLASTICAS
MUY SATURADAS
COMPRESION INCONFINADA
GRAFICAS
0
5
10
15
20
25
0 5 10 15 20 25
(%)
(lb
/pu
lg2)
1p
Cuando la muestra llegue
a un 20% de deformación
sin alcanzar el esfuerzo
máximo, se toma como
resultado del ensayo el
esfuerzo obtenido para
esa deformación.
La resistencia a la
compresión
inconfinada del suelo
es el esfuerzo máximo
alcanzado durante el
ensayo.
103
Resistencia a la compresión no confinada (qu):
Mínimo esfuerzo compresivo necesario para romper una muestra no confinada
de suelo, de forma cilíndrica, en condiciones normalizadas.
103
Resistencia al corte no drenada (Su):
Su = 0.5qu
Su
2/1
La sensibilidad del material puede ser determinada si se llevan a cabo
ensayos sobre la misma muestra en condiciones alterada e inalterada.
Este método de determinación de la sensibilidad es adecuado solo para
suelos que pueden mantener una forma estable al ser remoldeados.
Para los suelos que no mantienen una forma estable, se puede utilizar
un ensayo de resistencia al corte con veletas.
(al mismo contenido de humedad)
SENSITIVIDAD
)(
)(
ldeadoestadoremou
teradoestadoinalu
q
qS
RANGO DE VALORES DE qu
Consistencia de la arcilla (Das, 1997)
CONSISTENCIA DE LA ARCILLA
CONSISTENCIA DE LA ARCILLA
Qu (kg/cm2)
Muy blanda < 0,25
Blanda 0,25-0,5
Medio compacta 0,5-1
Compacta 1-2
Muy compacta 2-4
Dura > 4
Curva esfuerzo-deformación para
compresión, con ilustración de los tramos
elástico y plástico
•Sencillo
•Rápido
•Económico
•Se puede medir el modulo de elasticidad del suelo
VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL ENSAYO
•La resistencia calculada es menor que la delterreno debido al no confinamiento de la
probeta de suelo.
OTROS ENSAYOS PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA AL CORTE NO DRENADA
triaxial CND, NCND.
corte directo simple.
CPT.
Penetrometro de bolsillo.
La veleta.
Alteración de la muestra
Profundidad de toma de muestra
Tamaño de la muestra
Suelos con gravas
Representativa
POSIBLES ERRORES EN LA DETERMINACION DE LA COMPRESION INCONFINADA