Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez CARRERA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL
LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS II INFORME N°_003- 2012- CORTE DIRECTO- VI SEMESTRE - MEGB/UANCV - PUNO
INGENIERA: MÓNICA EMÉRITA GARCÍA BLANCO DOCENTE DE LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS II
PRACTICA N° 5 ENSAYO TRIAXIAL ( ASTM ASTM D 2850-95. 2850-95.) ALUMNO: ACHAHUANCO MONTESINOS, VICTOR ANTONIO
Laboratorio De Mecánica De Suelos II Fecha: Diciembre 2012
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Índice:
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Introducción…………………………………………………………………………………………………………………………………… ……..2 Objetivos………………………………………………………………………………………………………………………………………… …….3Antecedentes…………………………………………………………………………………………………………………………… ……………4Marco_Teórico………………………………………………………………………………………………………………… …………………….5Procedimientos_Experimentales………………………………………………………………………………… …………………………..6Calculos…………………………………………………………………………………………………………… ……………………………………9Analisis_y_Discusión_De_Resultados…………………………………………………………… …………………………………………9Concluciones……………………………………………………………………………………… ………………………………………………….9Recomendaciones……………………………………………………………………… ………………………………………………………….9Anexos……………………………………………………………………………… ………………………………………………………………..10Bibliografia………………………………………………………………… …………………………………………………………………….….11
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1.
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Introducción
Se ha desarrollado en el pasado una metodología para predecir el comportamiento de deformación elástica y residual de sistemas de vías férreas (Alva Hurtado, 1980 y Alva Hurtado y Selig, 1979). La metodología de predicción requiere propiedades obtenidas de ensayos de laboratorio de los materiales del balasto y subrasante bajo condiciones de carga estática y carga repetida equivalente a aquellas impuestas por el paso de los trenes. Este artículo se refiere al ensayo triaxial estático del balasto. Se diseñó y construyó una celda triaxial grande, adecuada para ensayos estáticos y cíclicos del balasto. Se establecieron métodos de preparación de muestras para los ensayos triaxiales de laboratorio, con el objeto de simular las condiciones de campo. Estos métodos tomaron en cuenta el hecho que los problemas de las condiciones en la frontera de las muestras de balasto causan errores sistemáticos en las densidades de las muestras. Se presentan los aparatos y procedimientos desarrollados para el ensayo del balasto de las vías férreas. Para ilustrar el uso de este equipo se presentan resultados de ensayos en un material típico de balasto. Estos ensayos estáticos se realizaron en condiciones drenadas, después de una consolidación isotrópica a presiones efectivas de confinamiento bajas. Se muestran los parámetros de resistencia de Mohr-Coulomb y los parámetros hiperbólicos de esfuerzo-deformacióncambio volumétrico. En la primera etapa se satura la muestra completamente de agua, en la segunda esta es consolidada bajo una presión isotrópica de cámara y en la tercera etapa se aplica una carga axial, que va incrementándose a un ritmo suficientemente lento para que no se presente un incremento en la presión de poros. Con un drenado total y una velocidad adecuada, se asegura que la presión de poros en la muestra permanezca constante, entonces el incremento en el esfuerzo efectivo es igual al incremento del esfuerzo total ( Δσ’ = Δσ). Se utiliza la válvula C para vigilar la presión de poros, con la válvula A y las lecturas de los deformímetro que controlan la carga y la deformación vertical se
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mide el cambio de volumen de la probeta. El objetivo del ensayo es first need to download it. determinar los parámetros de resistencia efectivos c' y Φ' del suelo. Cancel
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2.Objetivos Desarrollar el ensayo triaxial no confinado-no drenado e interpretar sus resultados. Determinar el esfuerzo desviador y el esfuerzo principal mayor y menor. Aplicar el círculo de Mohr. Obtener los parámetros del suelo, c y Elaborar las curvas esfuerzo desviador-deformación unitaria. Revisar la consistencia de los resultados obtenidos I I s o l e u S e D a c i n á c e M e D o i r o t a r o b a L | z e u q s á l e V s e r e c á C r o t s é N a n i d n A d a d i s r e v i n U
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3. Antecedentes 3.1 Ubicación Geográfica:
REGION Puno
DEPARTAMENTO CIUDAD Puno Juliaca
LUGAR Lab_UANCV
3.2 Temperatura: 12ºC
3.3 Fecha
Y Hora: 11 de Noviembre 2012 9:00 a.m.
3.4 Volumen
3.5
De Muestra: 30*30*30 cm3
Materiales:
1 Máquina de ensayo triaxial con capacidad de ensayar muestras de 2.7” de diámetro y 50 kN. 1 Dispositivo para medición de presión de confinamiento. 1 Cámara de presión o triaxial. 1 Membrana de látex para proteger especímenes. 1 Placa circular superior para la muestra. 1 Placa circular inferior para la muestra. 1 Espátula. 1 Balanza con precisión de al menos el 0.1% del peso. 1 Tanque de almacenamiento de agua.
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6 Taras para humedad.
1 Horno para colocar muestras a 110±5 ºC. Cancel
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1 Pie de rey de 0.001” de precisión
4. Marco Teórico La prueba triaxial es uno de los métodos más confiables para determinar los parámetros de la resistencia cortante del suelo. Se usa ampliamente tanto para investigaciones como para pruebas convencionales. La prueba se considera confiable por las siguientes razones: a) Proporciona
información sobre el comportamiento esfuerzodeformación unitaria del suelo, que no suministra la prueba de corte directo.
b) Permite condiciones más uniformes de esfuerzo que la prueba de
corte directo con sus concentraciones de esfuerzos a los largo del plano de falla. I I s o l e u S e D a c i n á c e M e D o i r o t a r o b a L | z e u q s á l e V s e r e c á C r o t s é N a n i d n A d a d i s r e v i n U
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c) Provee más flexibilidad en términos de trayectorias de carga
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En la prueba de corte triaxial se usa generalmente un espécimen de suelo de aproximadamente2.7” de diámetro y una altura de 2 a 2.5 veces su diámetro. El espécimen queda encerrado por una membrana delgada de látex y se coloca dentro de una cámara cilíndrica de plástico que se llena usualmente con agua o aire. La probeta queda sometida a una presión de confinamiento por compresión del fluido en la cámara. Para generar la falla cortante en el espécimen, se aplica un esfuerzo axial a través de un émbolo vertical de carga (llamado a veces esfuerzo desviador).El esfuerzo puede aplicarse de dos formas: Aplicación de pesos muertos o presión hidráulica en iguales incrementos hasta que el espécimen falla (La deformación axial del espécimen que resulta de la carga aplicada por medio del émbolo se mide con un micrómetro).2Aplicación de deformación axial a razón constante por medio de una prensa de carga con engranes o hidráulica. Esta es una prueba por deformación unitaria controlada. La carga axial aplicada por el émbolo de carga correspondiente a una deformación axial dada es medida por una celda de carga unida al émbolo.
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Se proporcionan también conexiones para medir el drenaje hacia first need to download it. adentro o hacia fuera del espécimen o para medir la presión de poro del agua (según las condiciones de la prueba). 3 tipos estándar de Cancel Download And Print pruebas triaxiales son generalmente llevadas a cabo:1Prueba consolidada-drenada, (Consolidated Drained)2-
prueba
drenada
o
prueba
CD
Prueba consolidada-no drenada o prueba CU (Consolidated Undrained), ASTM D 4767.3Prueba no consolidada-no drenada, prueba no drenada o prueba UU (UnconsolidatedUndrained)La presente práctica se hará desarrollando la prueba UU en la cual no se permite el drenaje del suelo durante la aplicación de la presión de cámara 3 y la prueba se lleva a cabo rápidamente para evitar también el drenaje en la etapa de aplicación del esfuerzo desviador. Los resultados sedan en términos de esfuerzos totales y la prueba es usualmente llevada a cabo en muestras de suelos cohesivos saturados.
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5. Procedimiento Experimental El ensayo de consolidación se realiza siguiendo el método dado a continuación: Elaborar con las herramientas de corte al menos 3 especímenes cilíndricos de 2.7” de diámetro y una altura de 2 a 2.5 veces el diámetro; teniendo el cuidado de mantener horizontales los extremos de la probeta con respecto al eje vertical. Debe verificarse que el tamaño máximo nominal de la mayor partícula no exceda de 1/6 del diámetro del espécimen. Realizar 3 determinaciones de diámetro de la probeta (en los 3 puntos ubicados en ¼, ½ y ¾de su altura) y determinar por lo menos 3 alturas espaciadas a 120° con respecto a su perímetro y registrarlas como D1, D2, D3, H1 H2 y H3 respectivamente. Determinar el peso del suelo húmedo de la probeta de suelo y registrarlo como W y el contenido de humedad de la probeta
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(realizar dos determinaciones con el suelo que le sobró del labrado first need to download it. de la probeta, trate que no pierda humedad). Download Andde Print Calcular y realizarCancel la lista de lecturas deformación a tomar (en mm) a partir de la altura promedio H de la probeta para las deformaciones unitarias correspondientes a 0.1, 0.2, 0.3,0.4, 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14 y 15%.
Calcular la velocidad de aplicación de carga (deformación unitaria/tiempo) a razón de 1%/min para suelo cohesivos y de 0.3%/min para suelos quebradizos y notificarla al técnico de laboratorio. Colocar la muestra en el expansor de membranas, aplicar succión y fijar los extremos de la membrana a las paredes del tubo. Insertar la probeta al interior del expansor de membranas y soltar de los extremos del tubo la membrana para que se adhiera a las paredes de la probeta. Colocar la probeta envuelta con la membrana sobre la base de la máquina de ensayo, colocándole previamente una placa circular transparente en la parte inferior y cubriendo la placa de base metálica con la membrana para luego colocar los aros de hule para sellar la base inferior. Poner con cuidado al interior de la membrana la placa superior y sellarla con los aros de hule. Colocar la cámara de confinamiento y apretar los seguros verticales. Alinear el vástago de trasmisión de carga y el de deformación para que hagan contacto con los dispositivos de transmisión de datos (LVDT´s). Encender la máquina e ingresar la velocidad de carga a aplicar, poner a cero los dispositivos que muestran las lecturas de carga y deformación. Notificar al personal de laboratorio la presión de confinamiento a aplicar e ingresar agua a la cámara hasta que se verifique que el dial de esfuerzo que está en la pared llegue al valor deseado. Activar el botón de desplazamiento y tomar pares de lecturas de carga (N) y deformación (mm) (del listado que previamente se calculó) hasta que se presente alguna de las
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3 situaciones siguientes:
Que no se defina un valor máximo de carga y se alcance una deformación unitariaCancel de15%. Download And Print O
Que se obtenga un valor de carga máximo y que éste ya haya perdido un 20% conrespecto a dicho valor. O
Que se presente carga máxima y que se alcance un 5% de deformación unitaria másallá de la que se obtuvo para el valor máximo. O
Abrir la válvula de retorno del agua de la cámara hasta que quede sin agua y presión al interior de ésta O
Retirar la cámara de presión y extraer con cuidado la muestra, determinar su peso húmedo y colocarla en el horno a 110 ± 5 °C hasta obtener masa constante y calcular su contenido de humedad. O
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6. Cálculos
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7. Análisis y Discusión deit.Resultados first need to download
Cancel Download And Print Para cálculos más exactos se tendría que trabajar todas las muestras en un solo día, y sin alterar mucho la muestra de origen
8. Conclusiones
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El método utilizado en la práctica es de fácil procedimientos y bajo costo.
Conrespecto a la experiencia en el laboratorio, es nece sario recalcar que por motivos de tiempo no se hizo el ensayo completo, por lo que muchas mediciones no pudieron realizarse, sin embargo nos sentimos satisfechos con el trabajo realizado, tanto ene s t e c o m o e n l o s a n t e r i o r e s l a b o r a t o r i o s , l o s c u ales han sido fundamentales paracomprender mejor las materias vistas en las clases teóricas. Cuando se requiera hacer el estudio de un suelo, se tendrá muy en cuenta los esfuerzos normales que se producen. Cabe recalcar o poner inca pie, en que el ensayo realizado es muy usado en diferentes ámbitos constructivos debido a su baja complejidad y bajo costo.
9. Recomendaciones
Facilitar con videos del ensayo
10.
Bibliografía
Autor = Juárez Badillo y Rico Rodríguez Título = Mecánica de Suelos Volumen = 1, Editorial = Addison-Wesley, Año = 1985, Capítulos = 2, Paginas = 10-119, --------------------------------------------------
Print document Autor = Peter Berlen Título = Mecánica de Suelos, Año = 1986,
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Volumen = 2, Número = 7, Paginas = 73-123, Mes = Julio, -------------------------------------------------------
Website: Laboratorio%20de%20mecánica%20de%20suelos%20y%20con21creto.htm file:///D:/University_2011_II/engineer_civil/Lab_MS_1/Informe_01/Material_de_apoyo/.%20%20Mecanica %20de%20suelos%20-%20Toma%20de%20muestras.htm
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