“PRUEBATRIAXIAL RAPIDA Y COMPRESION SIMPLE (UU,QU)”

UNIVERSIDAD AUTONOMA DE GUERRERO

UNIDAD ACADEMICA DE INGENIERIA

REPORTE #2

NOMBRE DEL ALUMNO:

BENONI PICHARDO MOLINA

NOMBRE DE LA UNIDAD DE APRENDIZAJE:

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS

NUMERO DE BRIGADA:

1

NOMBRE DE LOS INTEGRANTES:

1. BENONI PICHARDO MOLINA

2. EMMANUEL VEGA BLANCO

3. GABRIEL CASTAÑEDA DE JESUS

4. ERICK ADAN LEYVA

5. JORGE LUIS PEREZ SANTOS

FECHA DE ENTREGA:

02 DE ABRIL DEL 2014.

INDICE

1. RESUMEN …………………………………………………………………………………………………………………………… 1

2. INTRODUCCION………………………………………………………………………………………………………………….. 2

3. OBJETIVOS……..………………………………………………………………………………………………………………….. 3

4. ANTECEDENTES……………………………………………………………………………………………………………………3

5. ENSAYES DE LAS PRUEBAS…………………………………………………………………………………………………… 4

5.1. COMPRESION TRIAXIAL

5.1.1. COMPRESION SIMPLE (QU)…………………………………………………………………………………. 4

5.1.2. RAPIDA (UU)……………………………………………………………………………………………………….. 8

6. CONCLUSIONES…………………………………………………………………………………………………………………….. 14

7.- REFERENCIAS……………………………………………………………………………………………………………………….. 15

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RESUMEN

El ensayo de compresión triaxial es el más usado paradeterminar las características de esfuerzo-

deformacióny de resistencia al esfuerzo cortante de los suelos. Elensayo consiste en aplicar

esfuerzos laterales yverticales diferentes, a probetas cilíndricas de suelo que se fue a muestrear

yestudiar su comportamiento.El ensayo se realiza en una cámara de paredtransparente (cámara

triaxial) llena de líquido, en laque se coloca la probeta cilíndrica de suelo que, salvoque se adopten

precauciones especiales, tiene unaaltura igual a dos veces su diámetro, forrada con una

membrana de latex. Esta membrana va sujeta a unpedestal y a un cabezal sobre los que se apoyan

losextremos de la probeta.

El ensayo se divide en dos etapas: La primera, en la que la probeta de suelo es sometida a una

presión hidrostática de fluido, con esfuerzos verticales iguales a los horizontales. Durante esta

etapa, se dice que la probeta es "consolidada" si se permite el drenaje del fluido de los poros.

Alternativamente, si el drenaje no puede ocurrir se dice que la probeta es "no consolidada“.

En la segunda etapa, llamada de aplicación del Esfuerzo Desviador, se incrementan los esfuerzos

verticales (desviadores) a través del pistón vertical de carga, hasta la falla. En esta etapa el

operador tiene también la opción de permitir el drenaje y por lo tanto eliminar la presión neutra o

mantener la válvula correspondiente cerrada sin drenaje. Si la presión neutra es disipada se dice

que el ensayo es "drenado", en caso contrario se dice que el ensayo es "no drenado“.

Así los ensayos triaxiales pueden ser clasificados en:1. No consolidados-no drenados (UU) o

rápidos (Q). Se impide el drenaje durante las dos etapas del ensayo.2. Consolidados-no drenados

(CU) o consolidados- rápidos (RC). Se permite el drenaje durante la primera etapa solamente.3.

Consolidados-drenados (CD) o lentos (S). Se permite el drenaje durante todo el ensayo, y no se

dejan generar presiones neutras aplicando los incrementos de carga en forma pausada durante le

segunda etapa y esperando que el suelo se consolide con cada incremento.

La Resistencia al Esfuerzo Cortante de un suelo (τf), enfunción de los esfuerzos totales, se

determina usandola Ley de Coulomb: τf = c + σ tan .Generalmente cada prueba se realiza con tres

probetas para triaxial rápida y una para compresión simple de la misma muestra de suelo, bajo

esfuerzosconfinantes distintos. La representación de losresultados en el diagrama de Mohr está

constituidapor una serie de círculos, cuya envolvente permiteobtener los parámetros del suelo

estudiado en elintervalo de esfuerzos considerado.

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INTRODUCCION En este reporte se mostrara los procedimientos que se llevaron a cabo para realizar cada una de

las pruebas que se manifiestan en el índice, desde que se obtuvieron dichas muestras de la

Tabiquería de la col Atlitenco, hasta llevarlos al laboratorio para poder realizarle las pruebas, y

mostrar los resultados, dando a conocer que se obtuvieron resultados variados, pero que dan a

este suelo de tipo arcilloso, sus pesos específicos aceptables.

Estas pruebas se realizaron en el laboratorio que se encuentra en la unidad de ingeniería, de CU,

del Cd. De Chilpancingo, se hicieron en días hábiles y no hábiles, con el fin de que se hiciera en

tiempo y forma.

En la actualidad el uso de pruebas triaxiales en laboratorios de suelos, arroja resultados más

precisos en la obtención de los parámetros de resistencia C y ϕ del suelo. Estas pruebas son de

mayor confiabilidad al momento de determinar la resistencia del suelo y nos dan opción de

conocer en forma más completa las características mecánicas de un suelo.

En la actualidad existen dos modalidades de pruebas triaxiales; pruebas de compresión y pruebas

de extensión, todo depende de si la muestra es varia en aumento o disminución su dimensión

original de altura.

Las pruebas triaxiales se clasifican además por su forma de aplicación sobre el espécimen en tres

grupos, que son:

•Prueba lenta; donde el espécimen se le aplica un esfuerzo de compresión en pequeños

incrementos, esperando siempre que en cada incremento el valor de Un=0, es decir que debemos

esperar a que el suelo consolide y que la presión del agua sea cero.

•Prueba Rápida - Consolidada; se le aplica al suelo un esfuerzo en pequeños incrementos y luego

esperamos que Un=0 para después fallar el suelo en forma rápida aplicando el esfuerzo axial por

completo.

•Prueba Rápida; en esta prueba tanto la presión hidrostática como la carga axial son aplicadas sin

permitir consolidación en la muestra. Los esfuerzos efectivos no se conocen bien, ni tampoco su

distribución en ningún momento.

En esta práctica se podrá determinar la resistencia de los suelos obtenidos en el área de la FES

Aragón y se determinara por medio del esfuerzo su resistencia a la compresión que este mantiene,

actividad que es importante conocer en cualquier zona antes de realizar cualquier tipo de obra ya

que de esto depende la calidad y duración del proyecto así como también las consecuencias que la

construcción puede ocasionar.

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OBJETIVO

Determinar el Ángulo de Rozamiento Interno y la Cohesión del suelo, que permitan establecer su

Resistencia al Corte, aplicando a las probetas esfuerzos verticales y laterales que tratan de

reproducir los esfuerzos a los que está sometido el suelo en condiciones naturales.

ANTECEDENTES

FUNDAMENTOS TEÓRICOS.

Debido a que el suelo es un material tan complejo, ninguna prueba bastará por si sola para

estudiar todos los aspectos importantes del comportamiento esfuerzo-deformación. El ensayo

Triaxial constituye el método más versátil en el estudio de las propiedades esfuerzo-deformación.

Con este ensayo es posible obtener una gran variedad de estados reales de carga. Esta prueba es

la más común para determinar las propiedades esfuerzo-deformación. Una muestra cilíndrica de

un suelo es sometida a una presión de confinamiento en todas sus caras. A continuación se

incrementa el esfuerzo axial hasta que la muestra se rompe. Como no existen esfuerzos

tangenciales sobre las caras de la muestra cilíndrica, el esfuerzo axial y la presión de

confinamiento, son los esfuerzos principal mayor y principal menor respectivamente. Al

incremento de esfuerzo axial, se denomina esfuerzo desviador.

Esfuerzos principales.

En una prueba de compresión cilíndrica, la falla ocurre debido al corte, por ello es necesario

considerar la relación entre la resistencia al corte y la tensión normal que actúa sobre cualquier

plano dentro del cuerpo a compresión. En una prueba de compresión, una muestra de suelo está

sujeta a fuerzas compresivas que actúa en tres direcciones, en ángulos rectos entre sí,

respectivamente; uno en la dirección longitudinal, los otros dos lateralmente. Los tres planos

perpendiculares sobre los cuales estas tensiones actúan, son conocidos como los planos

principales, y las tensiones como las tensiones principales. Muchos de los problemas de mecánica

de suelos son considerados en dos dimensiones, y solo son usadas las tensiones principales mayor

y menor. A la influencia de la tensión principal intermedia se le resta importancia.

Circulo de Mohr.

Representación gráfica de los estados de esfuerzo de una muestra de suelo, sometida a una

prueba de compresión Triaxial. La construcción gráfica, para definir el lugar geométrico de un

punto P, por medio de círculos, es de gran importancia en la mecánica de suelos. Estas resultantes

son conocidas como tensiones de círculo de Mohr.

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ENSAYES DE LAS PRUEBAS

5.1 COMPRESION TRIAXIAL

5.1.1 COMPRESION SIMPLE (QU)

OBJETIVO:Determinar los parámetros de la resistencia al cortante.

EQUIPO Y MATERIAL QUE SE UTILIZA:

o Molde de Labrado

o Cuchillo

o Espátula

o Cabeceador

o Condones

o Balanza con aproximación a

0.1 gr.

o Ligas

o Vernier

o Flexómetro

o Cámara Triaxial

o Bomba de Vacío

o 1Manómetrode 0.002

o Tijeras

o Bomba de agua

o Máquina de compresión de

una aproximación de 0.01

PROCEDIMIENTO:

1. Se procedió ir a una de las tres tabiquerías que se encuentran en la Col. Atlitenco,

y se extrajo la muestra de la parte superficial, a la profundidad de .70 metros, un

prisma de dimensiones 20X30X30, se envolvió de bolsas y se le puso después cinta

canela, esto con el fin de evitar pérdidas o deformaciones de dicha muestra.

5

Figura 5.1.1.1 Se observa la muestra sacada de la superfice

2. Después se dejó en el laboratorio para después empezar con ayuda del cuchillo

hacer los cortes para sacar un cubo de aproximadamente 12cmx12cmx12cm

Figura 5.1.1.2 Se observa elcribado del material tipo arcilloso

3. Lo siguiente fue que con ayuda del molde labrador, se coloco dicho cubo, para que

con ese molde, se diera moldear cilíndricamente sus partes longitudinales, (lo

largo) con ayuda del cuchillo se moldeaba, y en seguida se le daba giro al molde,

para que siguiera con otra parte para ser moldeada, así se siguió hasta que del

cubo que se teníase cambió a un cilindro

Figura 5.1.1.3 Se observa el moldeo del material, hasta llegar al punto óptimo de

saturación

6

4. Después se procedió a llevarlo al cabeceador y darle las dimensiones finales a lo

largo, recortándolo hasta una longitud de 9 cm, se procedió a dimensionarlo con

ayuda del vernier, y pesarlo

5. Después se hace una comparación con ayuda de la siguiente relación

Si está dentro de esta relación es apta, para seguir con el

procedimiento de lo contrario, se tendrían que hacer de nuevo dichas probetas, en

este caso se siguió con el procedimiento ya que cumplo tal relación.

6. Lo siguiente fue colocarlo en la cámara triaxial, pero sin taparla, para que se le

colocara el condón, primeramente se le corto la punta al condón, y se le coloco a

la probeta de 9 cm, seguidamente de la colocación de las ligas, de tal forma que se

le colocara la base que va arriba de dicha cámara, para así poder evitar

filtraciones.

7. Se siguió ahora si, a tapar la cámara triaxial, para así llevarlo a someterle carga sin

colocarle agua, y entonces por lo siguiente no había confinación

Figura 5.1.1.4 Se observa que se guarda en bolsas para dejarlo por 24 hrs

8. Se procedió a configurar la máquina de compresión, a qué velocidad tendría que

hacer dicha carga

9. Se siguió con colocarle el manómetro de tal forma que tocara la cámara triaxial,

para que así pudiera registrar dichas cargas.

10. Ya estando configurada la maquina se siguió con prenderla y empezar a tomar los

registros que daba el manómetro, de intervalos de 10 en 10, cada vez que llegaba

a un múltiplo de 10, se tomaba el dato que estaba en el otro manómetro esto se

hizo tantas veces, hasta que se notó en el manómetro donde se anotaba los datos

de 10 en 10 que de repente ya no avanzaba la aguja, sino que se quedaba parada

o bien se empezaba a regresar, ese era el aviso, en donde se tendría que apagar la

máquina, tal hecho así sucedió.

11. Por último se procedieron con los cálculos.

7

CALCULOS Y RESULTADOS:

8

5.1.2 RAPIDA (UU)

OBJETIVO:Determinar los parámetros de la resistencia al cortante.

EQUIPO Y MATERIAL QUE SE UTILIZA:

o Molde de Labrado

o Cuchillo

o Espátula

o Cabeceador

o Condones

o Balanza con aproximación a

0.1 gr.

o Ligas

o Vernier

o Flexómetro

o Cámara Triaxial

o Bomba de Vacío

o 1 Manómetro de 0.002

o Tijeras

o Bomba de agua

o Máquina de compresión de

una aproximación de 0.01

o Pedazo de Manguera

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o Agua

PROCEDIMIENTO:

1. Después que se trajo la muestra de la tabiquería que se encuentra en la Col

atlitenco, y a ver hecho la probeta para la prueba de triaxial simple, se hicieron de

nueva cuenta otras tres probetas

Figura 5.1.2.1 Se observa el secado a la intemperie del material tipo arcilloso

2. Del mismo modo que se hizo con la primera probeta ocupara para la triaxial

simple, se procedió hacerlas

Figura 5.1.2.2 Se observa el cribado del material tipo arcilloso

3. Ya que se acabó de hacer las tres probetas, ahora de una en una, se fueron

haciendo el siguiente procedimiento casi parecido a de la triaxial simple

4. Con cuidado se colocó en la cámara triaxial, y antes de ser tapada, se procedió a

colocarle el condón, se le corto la punta al condón, y se le coloco a la probeta, con

ayuda de las ligas, se le coloco la base o tapa encima de la probeta, y se colocaron

dichas ligas de tal forma que no se infiltrara algún tipo de liquido

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Figura 5.1.2.3 Se observa el moldeo del material, hasta llegar al punto óptimo de

saturación

5. Después se le coloco la tapa a la cámara triaxial, y con ayuda de la manguera se

procedió a llenarla de agua, hasta derramar agua, con esto comprobábamos que

ya estaba llena de agua.

6. Se siguió ahora con calibrar la velocidad de la máquina de compresión y se le

coloco el manómetro de tal forma que pegara con la cámara para que pudiera

registrar dichas cargas, cuando este hace contacto, se registra una carga, que se

tendrá que colocar en 0 dicho manómetro, esto se hace manual, para que a partir

de 0 se empiecen a registrar los datos

7. Se le coloco una presión de confinamiento inicial de 0.1 en la primera probeta, en

la segunda fue de 0.3 y por ultimo de 0.5

8. Después se siguió con encender la máquina y empezara registrar los diferentes

datos que daban en los manómetros

9. Estos registros se hacen de intervalos de 10 en 10 en el manómetro de

aproximación 0.002 y en el otro se anotaba lo que marcaba, cuidando de manera

que en cada vuelta eran 100 y seguía la suma si daba otra vuelta ya eran 200, y así

sucesivamente, todo esto porque fue manual, y no lo daba el aparato.

10. Se siguió este procedimiento de anotar los datos, de 10 en 10 hasta que viéramos

en el manómetro que la aguja se quedaba fija o bien se empezaba a regresar, era

ahí cuando se apagaba la maquina

11. Después se procedió hacer los cálculos y resultados.

CALCULOS Y RESULTADOS:

PRESION DE CONFINAMIENTO

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OBSERVACION: En esta probeta se vio, que no se coloco bien el condón, y por ende le

entro agua.

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PRESION DE CONFINAMIENTO

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PRESION DE CONFINAMIENTO

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CONCLUSIONES

En este reporte se buscó la manera de simplificar las cosas para ser mes entendible la lectura, al

igual que se incluyeron imágenes para ser de mejor herramienta a la hora de realizar dichas

pruebas.

Se llegó a la conclusión que para este suelo de tipo arcilla de alta plasticidad de color café con

consistencia media, tuvimos algunas variaciones como los dicen los resultados en algunas eran

buenos los resultados pero en otras podrían poner la duda para tenerla como un suelo apto para

alguna obra en particular.

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REFERENCIAS Manual de Mecánica de Suelos

Manual de Prácticas de Laboratorio de Mecánica de Suelos II ING. ABRAHAM POLANCO RODRÍGUEZ