Descripción: Practica 05 - Geometría - ACADEMIA Futuro
05 - Practica Estequiometria (Desarrollo)
UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA E. A. P. DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y CONCRETO
GUIA DE LABORATORIO PRACTICA N° 05
“ENSAYO
DE CORTE DIRECTO”
1. NORMATIVA ASTM D 3080 - 72
2. GENERALIDADES La finalidad de un ensayo de corte directo al igual que en el caso del ensayo de compresión no confinada es determinar la resistencia ultima de una muestra de suelo , sometida a cargas y deformaciones que modelen las condiciones reales que se presenta o se presentaran durante el periodo de servicio del suelo debido a aplicación de sobre cargas (Edificios, puentes, presas, etc.). Para la determinación de la resistencia ultima de un suelo en laboratorio mediante este método, se hace uso del aparato de corte directo que consiste en una caja de sección cuadrada o circular dividida horizontalmente en dos mitades. Donde dentro de ella se acomoda la muestra de suelo, y se aplica una carga vertical de confinamiento, y luego una carga horizontal creciente que origina el corte en la muestra de suelo.
Según el esquema mostrado, este ensayo induce a la falla a través de un plano ya determinado, y sobre este plano actúan dos esfuerzos; un esfuerzo normal y un esfuerzo de corte, que a su vez deberían satisfacer la ecuación de coulomb.
Según esta ecuación la resistencia al corte depende de la cohesión (c) y el ángulo de fricción interna del suelo (φ (φ). Por lo que es posible construir la envolvente de falla de un suelo sometiéndolo a distintas condiciones de esfuerzo normal, que nos permitirá conocer los esfuerzos de corte para cada uno de ellos. Los ensayos de laboratorio se pueden realizar de tres maneras según exista consolidación y/o drenaje de la muestra. Por lo tanto los valores de c y φ dependen esencialmente de la velocidad del ensayo y de la permeabilidad del suelo.
Guía de Laboratorio N° 05 – MS II
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Ensayo no consolidado no drenado (UU). Es un ensayo rápido, donde el corte se inicia antes de consolidar la muestra bajo la carga normal; si el suelo es cohesivo y saturado, se desarrollara exceso de presión de poros. Generalmente la recta intrínseca en el diagrama de τ contra σ es horizontal τ=Cu. No se permite el drenaje de la muestra en todo el ensayo. Ensayo consolidado no drenado (CU). En este ensayo de permite que la muestra drene o se consolide durante la aplicación de la carga vertical, de modo que al aplicar el esfuerzo de corte las presiones intersticiales sean nulas. La tensión de corte es rápida para que la presión de poros no pueda disiparse en el transcurso del ensayo. Este ensayo no se usa en suelos permeables y es necesario medir el movimiento vertical durante la consolidación (drenaje) para saber cuándo se ha producido por completo. Ensayo consolidado drenado (CD). La velocidad de corte es lenta, se permite el drenaje de la muestra durante todo el ensayo siendo las presiones intersticiales nulas durante la aplicación del esfuerzo cortante.
3. OBJETIVOS
Determinar los parámetros de resistencia al corte de un suelo en estado natural. Analizar e interpretar los resultados obtenidos.
4. MATERIALES Suelo cohesivo en estado inalterado de dimensiones mínimas de 10*10*10 cm3.
5. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS
Máquina de corte capaz de producir un esfuerzo normal y un esfuerzo horizontal con un sistema que permita cuantificarlos. Caja de corte ya sea de sección cuadrada o circular. Estas cajas de corte deben contar con sus respectivas piedras porosas. Balanza con una precisión de 0.1 gr. Horno a una temperatura de 110 °C. Herramientas varias (Cuchillo, vernier, enrasador, cronometro, etc.)
6. PROCEDIMIENTO RECOMENDADO
Realizar el muestreo inalterado del suelo a analizar. Se moldean tres o cuatro probetas de suelo con el anillo de moldeo, debiéndose determinarse además sus dimensiones y peso de la probeta ya sea de sección cuadrada o circular. Se colocan estas luego en la caja de corte
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II
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con las respectivas piedras porosas. En caso de que se este haciendo un ensayo consolidado se debe ajustar el dial que medirá la consolidación. Se acopla el deformímetro de deformación cortante y se fija en cero. Aplicar la carga horizontal y registrar os resultados según la hoja adjunta. Hasta que se haya producido la falla en la muestra de suelo. La tasa de deformación unitaria será de no más de 2 mm por minuto. Al finalizar el ensayo se remueve la muestra de suelo y se determina el contenido de humedad, el procedimiento se repetirá para las muestras adicionales haciendo variar las condiciones de esfuerzo normal.
7. METODOLOGÍA DE CÁLCULO Se grafican a escala natural las curvas de deformación donde la ordenada será el esfuerzo cortante que se produce para cada probeta, y la ordenada será la deformación horizontal. De estos gráficos serán calculados el esfuerzo normal y esfuerzo cortante para cada probeta. Con los esfuerzos normales y cortantes para cada probeta se grafica la curva intrínseca o envolvente de falla. Donde el ángulo de la pendiente de dicha curva viene a ser el ángulo de fricción y el intercepto viene a representar la cohesión del suelo. Ecuación de la envolvente de falla.
Angulo de fricción.
Cohesión.
8. PRESENTACION DE RESULTADOS Los resultados serán reportados y calculados de acuerdo al formato que se presenta a continuación: en la hoja de trabajo N° 05. Anotándose las observaciones en caso estos se presenten.
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HOJA DE TRABAJO N° 04
ENSAYO DE CORTE DIRECTO Responsable de práctica: ……………………………………………………………………………. Identificación de la muestra: Zona/Calicata/ Muestra/ Condición:…….……………………………………………………
Nro de Estrato Prof. de la Muestra Clasificacion SUCS
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ENSAYO DE CORTE DIRECTO Responsable de práctica: ……………………………………………………………………………. Identificación de la muestra: Zona/Calicata/ Muestra/ Condición:…….……………………………………………………
Diagrama "Esfuerzo - Deformación" 1.20
1.00 ) 2 m c / 0.80 g K ( e t r o C0.60 e d o z r e 0.40 u f s E
0.20
0.00
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50
4.00
4.50
Deformación Tangencial (mm) Parametros de la Recta
Esfuerzo Normal (Kg/cm2) Esfuerzo Cortante (Kg/cm2)
m=
Esfuerzo Normal - Esfuerzo Cortante
b=
1.20 ) 2 1.00 m c / g K ( 0.80 e t n a 0.60 t r o C o 0.40 z r e u s E 0.20
