COMPRESIÓN INCONFINADA
MECÁNICA DE SUELOS
Docente: Jhon Wilson Correa
Por: Luís Gerardo Urbina Rosas Diego Alejandro Bernal
Código: 07202012 10202008
UDES
2010
INTRODUCCIÓN Este informe de laboratorio tiene la finalidad de dejar claro a nosotros como estudiantes la manera de calcular la resistencia al corte de un suelo y el análisis correspondiente para determinar el esfuerzo del que puede ser objeto este para el estudio aplicando los conocimientos en el laboratorio, y con la ayuda del cálculo el análisis mediante gráficos que nos indican su comportamiento al agregarle una fuerza sobre cierta área.
OBJETIVOS
Realizar los cálculos para el análisis Definir modulo elástico tangente Definir modulo elástico secante Comprender las graficas generadas por el estudio
MARCO TEORICO
Este cálculo se basa menor es cero.
en el hecho de que el esfuerzo principal
Ya que el suelo solo lo rodea la presión atmosférica y el ángulo de fricción interna del suelo se supone es cero. Este experimento es ampliamente utilizado, ya que constituye un método rápido y económico. Consiste en un ensayo uniaxial en donde la probeta no tiene soporte lateral (3 = 0), realizándolo en condiciones ordenadas. Se podrá realizar de dos maneras, mediante un control de formación o bien mediante control de esfuerzos, el primero es ampliamente utilizado, controlando la velocidad de avance de la plataforma del equipo. El segundo, requiere ir realizando incrementos de carga, lo que puede causar errores en las deformaciones unitarias al producir una carga adicional de impacto al aumentar la carga, por lo que resulta prácticamente en la utilización. Las probetas deben cumplir las siguientes condiciones: Diámetro mínimo de 3 mm, tamaño máximo de las partículas menor que 1/10 de su diámetro. Relación altura- diámetro (D/L) debe ser lo suficientemente grande para evitar interferencias en los planos potenciales de falla a 45º y lo suficientemente corta para evitar que actúe como columna; para satisfacer ambos criterios, se recomienda una relación L/D comprendida entre 2 y 3. El experimento de compresión inconfinada puede hacerse con control de deformación unitaria o control de esfuerzo. El experimento de deformación unitaria es casi universalmente utilizado, pues simplemente controlar la velocidad de avance de la plataforma de carga. Para garantizar buenos resultados es conveniente una velocidad de deformación unitaria entre 0.5 y
2%/min(es decir, un espécimen de 50 mm a una tasa de deformación unitaria de 1% debería comprimirse a una velocidad de 0.50 mm / min). Esto se debe hacer debido a que el ensayo es bastante sensible a la tasa de deformación unitaria. Las muestras de suelos se prueban hasta que la carga en la muestra comience a decrecer o hasta que por lo menos haya desarrollado una deformación unitaria del 20% . Se efectúan cálculos de esfuerzo y deformación unitaria axial de forma que se pueda dibujar una curva esfuerzo ± deformación unitaria para obtener el máximo esfuerzo que se toma como la resistencia a la compresión inconfinada qu del suelo. La relación longitud diámetro de las muestras para el experimento debería ser suficientemente grande para evitar interferencias de planos potenciales de falla a 45° y suficientemente corta para no obtener falla de columna. La relación L/d que satisface estos criterios es 2 < L/d < 3.
MATERIALES Y EQUIPOS UTILIZADOS
Maquina Marshall (maquina de compresión) Espécimen de arcilla Deformímetro de caratula (lectura con precisión de 0,01mm/división)
PROCEDIMIENTO
Colocar una muestra de material ya compactado usando el anterior método visto (compactación), Asegurando un buen contacto entre el espécimen y el marco de carga, a través del balín y la placa del cabezal.
Luego Colocamos el extensómetro sensible al centímetro de milímetro en su soporte, ajústese la lectura inicial a cero. Miramos nuestro reloj y, simultáneamente, aplicamos el primer incremento de carga a la ménsula. Antes de aplicar el siguiente incremento de carga deberá observarse y registrarse la lectura del extensómetro
Cada incremento debe aplicarse durante un minuto y la lectura del extensómetro debe hacerse 5 segundos antes de aplicar el otro incremento.
Confórmese la muestra se acerque a la falla deberá ser cuidadosamente observada para detectar sus grietas o posibles planos de falla y otros puntos de interés.
Si la muestra falla bruscamente se registra el tiempo transcurrido tras la aplicación del último incremento de carga.
si no hay deformación brusca la prueba se dará por terminada cuando la muestra tenga una deformación de un 20% de su longitud. Quitamos la muestra del aparato y hacemos un esquema de su falla y agrietamientos a una escala correcta. Calculamos las deformaciones correspondientes a los diferentes esfuerzos y dibujamos un diagrama de esfuerzo ± deformación.
CÁLCULOS
DATOS DEFORMACION EN in Am 0 in 10 in 20 in 30 in 35 in
0 0,000254 0,000508 0,000762 0,000889
DATOS PARA ESFUERZO ESFUERZO (fuerza/área)
FUERZA 0 30 80 170 180
Resistencia al corte R=qu/2 qu=4,826*10^-4 R=4,826*10-4/2 R=2,413*10^-4
0 42441,3182 113176,848 240500,803 254647,909
AREA
*R^2
RADIO AREA
0,015 m 0,000706858
mm^2
Esf erz y ef r ació 300000
250000 200000 150000
Esfuerzo y Deformación
100000 50000 0
0
0.0002
0.0004
0. 0006
0.0008
0.001
MODULO ELÁSTICO TANGENTE
El módulo elástico tangente es la pendiente del diagrama esfuerzodeformación en cualquier punto. Para eso tomamos dos puntos cualesquiera
Modulo elástico Tangente =
Modulo elástico Tangente =2.78
G AFI A
I
U O
E
OH
R= 4.445*10^-4
Si
f
f
,t
:
Radio=4.445*10^-4
Conclusiones
Solo debe realizarse en muestras extraídas del tubo y ensayadas a la totalidad del diámetro original. El labrado de la muestra y la prueba deben realizarse en un cuarto húmedo para evitar la evaporación. Los resultados obtenidos sobre muestras extraídas a grandes profundidades son poco confiables. Por un ajuste impropio de la base o el cabezal con la muestra pueden tenerse errores en las lecturas del extensómetro y en la verticalidad de la muestra. Si los resultados se interpretan adecuadamente, reconociendo las deficiencias del ensayo estos serán razonablemente confiables.
Bibliografía
http://icc.ucv.cl/geotecnia/03_docencia/02_laboratorio/manual_l aboratorio/compresion_no_confinada .pdf Manual de laboratorio de ingeniería civil ± Joseph E Bowles.pag 133-139 http://www .scribd.com/doc/28153685/2-Caracterizaciongeotecnica-03-02-10
