ensayo triaxial
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Ejemplo de un ensayo triaxialTRANSCRIPT
DATOS ENSAYO TRIAXIALTipo de suelo: arcilloso Peso de la muestra= 206 g Peso de suelo seco=149.27g Contenido de humedad (W % ) = 21.55% Constante del dial ( K)= 0.412
TALLADO 1
DatosCentmet rosPulgadas
D. superior3,811,5
D. medio4,171,64
D. inferior3,971,64
D. promedio4,0771,61
h (altura)8,633,397
rea13,0522,036
volumen112,666,915
Densidad1.8329.76g/pul 3
l (cm)l (pul)LDAc (Cm)P (LD*K)o Kpa
0,50%0,0430,0171013,11764,120,31431,408
1%0,0860,0342513,183810,30,78178,126
1,50%0,1290,0513613,250814,8321,119111,933
2%0,1720,0684113,318416,8921,268126,832
2,50%0,2150,0853313,386713,5961,016101,564
3%0,2580,1022813,455711,5360,85785,733
Curva de Esfuerzo- deformacin unitaria
Datos del espcimen
Esfuerzo maximo (qu)= 1.268kg/cm
Esfuerzo en el circulo de Mohr
Tipo de suelo: arcilloso Constante del dial ( K )= 0.412 Peso de la muestra= 156.1g Peso de suelo seco=138.77gTALLADO 2
DatosCentmetrosPulgadas
D. superior3,671,48
D. medio3,761,48
D. inferior3,721,46
D. promedio3,741,47
h (altura)7,973,14
rea10,991,697
volumen87,565,33
Densidad1,7829.29g/pul3
Contenido de humedad (W % ) = 12.49%
l (cm)l (pul)LD(pul)Ac (Cm)P (LD*K)o Kpa
0,50%0,040,016711,0452,8840,26126,111
1%0,080,0321611,1016,5920,59459,382
1,50%0,120,0482111,1578,6520,77577,545
2%0,160,0642311,2149,4760,84584,499
2,50%0,20,082311,2729,4760,84184,068
3%0,240,0962211,3309,0640,80080,001
3,50%0,280,1121311,3895,3560,47047,029
Curva de Esfuerzo- deformacin unitaria
Esfuerzo maximo (qu)= 0.845 kg/cm
Esfuerzo en el circulo de Mohr
MUESTRA ALTERADA
Datos del Espcimen del remoldeado 1 y 2
Tipo de suelo: arcillosoPeso (W ) = 156.48 g Constante del dial ( K ) = 0.412 Se toma la densidad del tallado 1=1,83g/cm2
REMOLDEADO 1
DatosCentmetrosPulgadas
Dimetro3,8151,502
h (altura)7,542,97
rea11,4311,772
Densidad29,76
l (cm)l (pul)LD(pul)Ac (Cm)P (LD*K)o Kpa
0,50%0,03810,015411,4881,6480,14314,345
1%0,07620,03811,5463,2960,28528,546
1,50%0,11430,0451011,6054,120,35535,502
2%0,15240,061111,6644,5320,38938,854
2,50%0,19050,0751211,7244,9440,42242,170
3%0,22860,091211,7854,9440,42041,953
3,50%0,26670,1051211,8464,9440,41741,737
4%0,30480,1211,511,9074,7380,39839,791
4,50%0,34290,1351111,9704,5320,37937,862
Esfuerzo mximo (qu)= 0.422 g/cm2REMOLDEADO 2
DatosCentmetrosPulgadas
Dimetro3,8151,502
h (altura)7,542,97
rea11,4311,772
Densidad29,76
l (cm)l (pul)LD(pul)Ac (Cm)P (LD*K)o Kpa
0,50%0,03810,015311,4881,2360,10810,759
1%0,07620,03611,5462,4720,21421,409
1,50%0,11430,045811,6053,2960,28428,401
2%0,15240,061011,6644,120,35335,321
2,50%0,19050,07511,511,7244,7380,40440,412
3%0,22860,091211,7854,9440,42041,953
3,50%0,26670,1051311,8465,3560,45245,215
4%0,30480,121311,9075,3560,45044,981
4,50%0,34290,1351311,9705,3560,44744,747
5%0,3810,151312,0335,3560,44544,512
5,50%0,41910,1651212,0964,9440,40940,872
Esfuerzo mximo (qu)= 0.452 g/cm2
Esfuerzo en el crculo de Mohr
Comparacin de curvas esfuerzo- deformacin unitaria
1.0
2.0
3.0
4.0
Serie 3:tallado1 Serie2: remoldeado1 Serie1: remoldeado 2
Cohesin del suelo:qu= esfuerzo mximo en muestra inalterada= 1.268g/cm2 c= 1.268/2= 0.634
Estimacin del ndice de sensitividad (S)qu= esfuerzo mximo obtenido en la muestra alterada= 0.452 g/cm2 S= qu/qu= 1.268/0.452= 2.805
INTRODUCCION
Debido a que el suelo es un material tan complejo, ninguna prueba bastar por si sola para estudiar todos los aspectos importantes del comportamiento esfuerzo-deformacin. El ensayo Triaxial constituye el mtodo ms verstil en el estudio de las propiedades esfuerzo-deformacin. Con este ensayo es posible obtener una gran variedad de estados reales de carga. Esta prueba es la ms comn para determinar las propiedades esfuerzo-deformacin. Una muestra cilndrica de un suelo es sometida a una presin de confinamiento en todas sus caras. A continuacin se incrementa el esfuerzo axial hasta que la muestra se rompe. Como no existen esfuerzos tangenciales sobre las caras de la muestra cilndrica, el esfuerzo axial y la presin de confinamiento, son los esfuerzos principal mayor y principal menor respectivamente.Al incremento de esfuerzo axial, se denomina esfuerzo desviador.
ENSAYO TRIAXIAL
Esfuerzos principales:En una prueba de compresin cilndrica, la falla ocurre debido al corte, por ello es necesario considerar la relacin entre la resistencia al corte y la tensin normal que acta sobre cualquier plano dentro del cuerpo a compresin.En una prueba de compresin, una muestra de suelo est sujeta a fuerzas compresivas que acta en tres direcciones, en ngulos rectos entre s, respectivamente; uno en la direccin longitudinal, los otros dos lateralmente. Los tres planos perpendiculares sobre los cuales estas tensiones actan, son conocidos como los planos principales, y las tensiones como las tensiones principales. Muchos de los problemas de mecnica de suelos son considerados en dos dimensiones, y solo son usadas las tensiones principales mayor y menor. A la influencia de la tensin principal intermedia se le resta importancia.
Circulo de Mohr:Representacin grfica de los estados de esfuerzo de una muestra de suelo, sometida a una prueba de compresin Triaxial. La construccin grfica, para definir el lugar geomtrico de un puntoP, por medio de crculos, es de gran importancia en la mecnica de suelos. Estas resultantes son conocidas como tensiones de crculo de Mohr, cuya ilustracin es la figura 5.28 a y b.
En el crculo de Mohr se deben notar los siguientes puntos:
El eje horizontal representa las tensiones normales, y el eje vertical representa las tensiones de corte, todas dibujadas en la misma escala.
Los extremos del dimetro del crculo, estn definidos por los valores de y , medidos desde el origen.
El punto P, tiene por coordenadas las tensiones normales y de corte sobre un plano inclinado en un ngulo con respecto a la horizontal. Alternativamente P puede ser encontrado trazando un radio desde el centro C a un ngulo 2 con respecto a la horizontal. En un plano inclinado de , la tensin normal es igual a OQ y la tensin de corte es igual a PQ.
El dimetro del circulo es igual a , la diferencia de tensiones principales es conocida como esfuerzo desviador, y est dada por la frmula:
La mxima tensin de corte es representada por el punto P (punto ms alto del crculo), y es igual al radio.
Un plano sobre el cual ocurre la mxima tensin de corte, esta inclinado en 45 con respecto a la horizontal.
El centro del circulo C, est a una distancia: Desde el origen
Esfuerzo desviador
Cuando una probeta cilndrica de longitud L y dimetro D, se somete a una prueba de compresin Triaxial, ser cargada en dos etapas:
a) Se aplica la presin completa (alrededor de la muestra) denotada por (Fig. 5.29),. Esta acta igualmente en todas las direcciones, as las tensiones radial y axial sern igual a , o ninguna tensin de corte es inducida en la muestra.
b) Una carga axial P se aplicar desde afuera de la celda y es progresivamente incrementada. La tensin adicional causada por P, es solamente en la direccin axial y es igual a . Finalmente la tensin axial total, denotada por , es igual a (), es decir:
Esta ecuacin puede ser ordenada de la siguiente manera:
La diferencia de las tensiones principales se conoce con el nombre de esfuerzo desviador. En una prueba la presin de la celda , es mantenida constante a un valor dado, mientras que la tensin desviadora es gradualmente incrementada. Generalmente la tensin de falla estar representada por el mximo de la tensin de desviacin.
Ventajas Algunas ventajas de los ensayos de compresin Triaxial son:
La muestra no es forzada a inducir la falla sobre una superficie determinada.
Consecuentemente, una prueba de compresin puede revelar una superficie dbil relacionada a alguna caracterstica natural de la estructura del suelo.
Las tensiones aplicadas en pruebas de compresin en laboratorio, son una aproximacin de aquellas que ocurren en situ.
Las tensiones aplicadas son las tensiones principales y es posible realizar un estrecho control sobre las tensiones y las deformaciones.
Las condiciones de drenaje pueden ser controladas y es posible una gran variedad de condiciones de prueba.