MTC E 123 CORTE DIRECTO (CONSOLIDADO DRENADO) 1.0 OBJETO
1.1 Tiene por objeto establecer el procedimiento de ensayo para determinar la resistencia al corte de una muestra de suelo consolidada y drenada, por el e l método del corte directo. 2.0 FINALIDAD Y ALCANCE
2.1 Este modo operavo es adecuado para la determinación rápida de las propiedades de resistencia de materiales drenados y consolidados. Debido a que las trayectorias trayectorias de drenaje a través de la muestra son cortas, se permite que el eceso de presión en los poros sea disipado más rápidamente que con otros ensayos drenados. El ensayo puede ser !ec!o en todo po de suelos inalterados, remoldeados o compactados. "ay sin embar#o una limitación en el tama$o máimo de las par%culas presentes en las muestras. 2.2 &os resultados del ensayo son aplicables para esmar la resistencia al corte en una situación de campo donde !a tenido lu#ar una completa consolidación bajo los es'uer(os normales actuales. &a ruptura ocurre lentamente bajo condiciones drenadas, de tal manera que los ecesos de presión en los poros quedan disipados. &os resultados de varios ensayos pueden ser uli(ados para epresar la relación entre los es'uer(os de consolidación y la resistencia al corte en condiciones drenadas. El ensayo consiste en) * +olocación de la muestra en el disposivo de corte. * plicación de una car#a normal. * Disposición de los medios de drenaje y !umedecimiento de la muestra. * +onsolidación de la muestra. * &iberación de los marcos que sosenen la muestra. * plicación de la 'uer(a de corte para !acer 'allar la muestra -er /i#. 1 y 20 2. Este ensayo puede reali(arse sobre todos los pos de suelos, con muestras inalteradas inalteradas y remoldeadas. 3.0 REFERENCIAS NORMATIVAS
.1 T3 D 454) tandard Test 3et!od 'or Direct !ear Test o' oils 6nder +onsolidated Drained +ondions 4.0 EQUIPOS Y MATERIALES
7.1 E869:; 7.1.1 Disposivo de car#a. El disposivo de car#a debe ce$irse a lo si#uiente -véase /i#ura20) ostener la probeta con se#uridad entre dos piedras porosas colocadas una en cada cara, de tal manera que no se presenten movimientos de torsión sobre ella. Estar provisto de los disposivos necesarios para) * plicar una 'uer(a normal en las caras de la muestra. * Determinar los cambios en el espesor de la muestra. * Drenar el a#ua a través de las piedras porosas. * umer#ir la muestra en a#ua. * er capa( de aplicar una 'uer(a de corte para !acer 'allar la muestra a lo lar#o de un determinado plano -corte
#idos para evitar su de'ormación durante el corte. * &as di'erentes partes del disposivo deben ser de un material resistente a la corrosión por sustancias contenidas en el suelo o por la !umedad del mismo. 7.1.2 :iedras porosas. &as piedras porosas deben ce$irse a lo si#uiente) Deben ser de carburo de silicio, óido de aluminio o de un metal que no sea suscepble a la corrosión por sustancias contenidas en el suelo o la !umedad del mismo. Dependiendo del po de suelo que se va a ensayar, las piedras porosas deben tener la calidad adecuada para desarrollar el contacto necesario con la muestra y, además, deben evitar la intrusión ecesiva de par%culas de suelo dentro de sus poros. El diámetro o anc!o de la parte superior de la piedra porosa o placa, deberá tener 4,2 mm a 4,? mm -4,41 pul#ada a 4,42 pul#adas0. :ara ensayos con suelos normales, la calidad de las piedras debe permir una permeabilidad de 4,? mm@s a 1 mm@s.
7.1. Disposivo para la aplicación de la 'uer(a normal. Debe estar capacitado para aplicar rápidamente la 'uer(a especi=cada sin ecederla y para mantenerla con una variación máima de A 1 B durante el proceso de ensayo. 7.1.7 Disposivo para la aplicación de la 'uer(a de corte. 6n anillo de car#a o una celda de car#a con una precisión de 2,? C -4,? lb0 o de uno por ciento -1B0 de la 'uer(a de corte en la 'alla, cualquiera que sea mayor. &a capacidad depende más que todo del po de control) con control de de'ormaciones o con control de es'uer(os. e pre=ere #eneralmente el primero por la 'acilidad para determinar, tanto el es'uer(o scas de consolidación del suelo. e lo#ra usualmente por medio de un motor con caja de transmisión y la 'uer(a de corte se determina por medio de un indicador de car#a. i se usa el equipo con control de es'uer(os, debe ser capa( de aplicar la 'uer(a de corte sobre la muestra con incrementos de car#a y #rado de precisión, como se especi=ca en el numeral 7.1. de este ensayo. 7.1.? +uarto !nimo de alteración. :uede necesitarse un soporte eterior para mantener en alineamiento aial una serie de 2 o anillos. 7.1. Fase de la caja de corte. 6na caja metálica en la cual se apoya la caja de corte y proporciona una reacción en contra en la cual la mitad de la caja de corte es restrin#ida, o una base sólida con
disposivos para alinear la mitad de la caja de corte, la cual es libre de movimiento de 'orma coincidente con la 'uer(a tan#encial aplicado en un plano !ori(ontal 7.1.5 Falan(a. Debe tener una sensibilidad de 4,1# o 4,1B del peso de la probeta. 7.1.G 9ndicadores de de'ormación ó diales. Deben ser adecuados para medir los cambios en el espesor de la muestra con una sensibilidad de 4,442mm -4,4441H0 y la de'ormación con sensibilidad de 4,42mm -4,441H0. 7.1.14 Estu'a u "orno de secado. +apa( de mantenerse a 114 A ? I+. 7.1.11 Jecipientes para muestras de !umedad. 7.1.12 Equipo para el remoldeo o compactación de probetas. 7.1.1 3isceláneos. 9ncluyen) cronómetro, sierra de alambre, espátula, cuc!illos, enrasadores, a#ua deslada y demás elementos necesarios. 5.0 MUESTRA
?.1 :reparación del espécimen. ?.1.1 i se usa una muestra inalterada, debe ser su=cientemente #rande para proveer un m>nimo de tres muestras idéncas. &as muestras inalteradas deberán ser preservadas y transportadas como se detalla para las muestras de los #rupos + o D se#a conveniente para este propósito.
?.1.? e determina el peso inicial de la muestra para el cálculo posterior del contenido inicial de !umedad de acuerdo con la norma 3T+ E 145. ?.1. i se uli(an muestras de suelos compactados, la compactación debe !acerse con las condiciones
de !umedad y peso unitario deseados. e puede e'ectuar directamente en el disposivo de corte, en un molde de dimensiones i#uales a las del disposivo de corte o en un molde mayor para recortarlas de acuerdo con el numeral ?.2. de este ensayo. El pisón uli(ado para compactar el material deberá tener un área de contacto con el suelo i#ual ó menor aun medio del área del molde. El material requerido para el espécimen será me(clado con su=ciente a#ua para producir el contenido de !umedad deseado. e debe permir al espécimen permanecer listo antes de la compactación, de acuerdo a la #u>a si#uiente) C"!#$%&!&$' D24* T$+,-o ,$,o /+ +-o#o ()
K, : Co requiere 3 +, 3&, +& 15 3", +" ?.1. El diámetro m>nimo de las muestras circulares o el anc!o m>nimo para muestras rectan#ulares debe ser alrededor de ?4mm -2H0. :ara minimi(ar las alteraciones causadas por el muestreo, el diámetro de las muestras obtenidas de tubos saca muestras debe ser, por lo menos, ?mm -1@?H0 menor que el diámetro del tubo. ?.1.5 El espesor m>nimo de la muestra de ensayo, debe ser alrededor de 12 mm -LH0, pero no menor de un seto el tama$o máimo de las par%culas del suelo. ?.1.G &a relación m>nima diámetro@espesor o anc!o@espesor, se#
?.1.17 e re#istra la lectura del indicador de de'ormación normal, como una 'utura re'erencia para determinar, tanto el espesor de la muestra de ensayo, como la de'ormación desarrollada por el conjunto. ?.1.1? &ue#o, se rera el disco de calibración. e puede aceptar cualquier otro método que permita la calibración eacta del aparato. .0 PROCEDIMIENTO
.1 Ensamblaje de la caja de corte .1.1 Espec>menes inalterado.M +olocar las piedras porosas !
.2. e debe permir una consolidación inicial de la muestra bajo una 'uer(a normal adecuada. Después de aplicar la 'uer(a normal predeterminada, se llena el depósito de a#ua !asta un nivel por encima de la muestra, permiendo el drenaje y una nueva consolidación de la misma. El nivel del a#ua se debe mantener durante la consolidación y en las 'ases si#uientes de corte de tal manera que la muestra esté saturada en todo momento. .2.7 &a 'uer(a normal que se aplique a cada una de las muestras depende de la in'ormación requerida. 6n solo incremento de ella puede ser apropiado para suelos relavamente =rmes. :ara los demás suelos pueden ser necesarios varios incrementos con el objeto de prevenir el da$o de la muestra. El primer incremento dependerá de la resistencia y de la sensibilidad del suelo. En #eneral, esta 'uer(a no debe ser tan #rande que !a#a Ouir el material constuvo de la muestra por 'uera del disposivo de corte. .2.? Durante el proceso de la consolidación deben re#istrarse las lecturas de de'ormación normal, en empos apropiados, antes de aplicar un nuevo incremento de la 'uer(a. .2. +ada incremento de la 'uer(a normal debe durar !asta que se complete la consolidación primaria. El incremento =nal debe completar la 'uer(a normal especi=cada. .2. e representan #rá=camente las lecturas de la de'ormación normal contra el empo. .2.5 +orte de la muestra. &ue#o de terminada la consolidación se deben soltar los marcos separándolos aproimadamente 4,2?mm -4,41H0, para permir el corte de la muestra. e debe aplicar la 'uer(a de corte lentamente para permir la disipación completa del eceso de presión de poros. :ara determinar la velocidad de aplicación de la car#a !asta la 'alla, se puede emplear la si#uiente epresión) Tiempo para 'alla P ?4t?4 Donde) ?4t?4 P Tiempo requerido por la muestra para lo#rar el ?4B de consolidación bajo la 'uer(a normal.
En el ensayo con control de de'ormaciones, la velocidad de aplicación de car#as puede determinarse, aproimadamente, dividiendo la de'ormación esmada de corte, durante el es'uer(o máimo de corte, por el empo calculado para la 'alla. e conn
.1 +&+6&; .1.1 +alcos antes y después de la consolidación y después del ensayo de corte, si se desea. * &os #rados de saturación inicial y =nal, si se desea.
.2 9C/;J3E .2.1 El in'orme deberá incluir lo si#uiente) * Descripción del po de disposivo uli(ado en el ensayo. * 9den=cación y descripción de la muestra, incluyendo si el suelo es inalterado, remoldeado, compactado o preparado por otros medios, anotando cualquier caracter>sca no usual, re'erente, por ejemplo, a la estra=cación. * +ontenido inicial de a#ua * :eso unitario seco inicial y peso unitario ! como los cambios de espesor del espécimen. * :ara cada probeta de ensayo se debe elaborar la curva es'uer(o de corte y de'ormación unitaria en un #rá=co con escalas aritmécas. * Debe prepararse, i#ualmente, un #rá=co que incluya los valores para las tres probetas de las 'uer(as normales contra la resistencia al corte y determinar, a parr del mismo, los valores e'ecvos del án#ulo de 'ricción Q y de la co!esión, c. * En el mismo #rá=co anterior podrán incluirse los valores de las resistencias al corte residuales e indicar el án#ulo de 'ricción interna residualN y de la co!esión si la !ubiere -véase /i#ura 0. * e debe incluir el plan #eneral de procedimiento, as> como secuencias especiales de car#a o requisitos especiales de !umedad.
