Triaxial

INTRODUCCION

Uno de los primeros pasos para conocer la resistencia de un suelo es su investigación
en el laboratorio, por lo que existen varias pruebas estandarizadas para determinar la
resistencia al cortante del suelo, bajo ciertas circunstancias representativas del campo,
pues en el caso de suelos dicha resistencia varía según la condición de drenaje del
suelo.

Un grupo de estos ensayos son las Pruebas Triaxiales, donde una muestra cilíndrica
de suelo saturado es sometida a esfuerzos triaxiales principales o un estado general
de esfuerzo que generalmente consisten en dos etapas de aplicación de la carga
antes de llegar a la falla, para de ésta manera simular las condiciones de campo que
se dan en el suelo antes de la falla del mismo. Éstas dos etapas lo que permiten, en
orden usual, la consolidación o no del suelo y el drenaje o no del suelo (liberación de
presión de poro) al momento de aplicar la carga de falla.

Matricialmente se puede describir el proceso mediante tensores de esfuerzo que
actúan en 3 direcciones dándole esfuerzos en forma axial(o normal) y dos en forma
lateral a la muestra dada por la presión.

Los ensayos varían dependiendo del tipo de muestra de suelo ya sea cohesivo, no
cohesivo o consolidado y no consolidado, y según estos del tipo de presión y
esfuerzos que se le aplica, y con estos el tiempo requerido para cada ensayo. Además
del tipo de gráfica que se pueda obtener, pues influye el tamaño de carga que se le
ejerce.

OBJETIVOS

Para el presente trabajo se plantearon las siguientes metas a seguir:

Conocer el comportamiento de la muestra de suelo ante la aplicación de cargas
en condición no drenada y no consolidada, simulando la condición de
aplicación rápida de carga en la condición crítica (saturada), según el
procedimiento descrito en la norma ASTM-2850 para muestras no
consolidadas- no drenadas (UU).

Definir las características y propiedades de la muestra de suelo, dependiendo
de los resultados de la prueba en laboratorio.

Señalizar los parámetros del suelo y la relación esfuerzo-deformación, para
graficar la curva y comparar; a través de la determinación del esfuerzo
cortante.

Determinar los parámetros de resistencia; cohesión y ángulo de fricción, (c,ø)
de un suelo cohesivo.

Medir la deformación que tiene una muestra sumergida que soporta carga
axial, y medir los asentamientos del suelo ante solicitaciones axiales de fuerza.

ENSAYO DE COMPRESION TRIAXIAL

Su principal finalidad es obtener parámetros del suelo y la relación esfuerzo-
deformación a través de la determinación del esfuerzo cortante. Es un ensayo
complejo, pero la información que entrega es la más representativa del esfuerzo
cortante que sufre una masa de suelo al ser cargada.
Consiste en colocar una muestra cilíndrica de suelo dentro de una membrana de
caucho o goma, que se introduce en una cámara especial y se le aplica una presión
igual en todo sentido y dirección. Alcanzado ese estado de equilibrio, se aumenta la
presión normal ó axial (σ1), sin modificar la presión lateral aplicada (σ3), hasta que se
produzca la falla.
Realizando por lo menos 3 pruebas, con presiones laterales diferentes, en un gráfico
se dibujan los círculos de Mohr que representan los esfuerzos de falla de cada
muestra y trazando una tangente o envolvente a éstos, se determinan los
parámetros f y c del suelo. Dependiendo del tipo de suelo y las condiciones en que
este trabajará, las alternativas para realizar el ensayo serán consolidados no drenado
(CU), no consolidado no drenado (UU) o consolidado drenado (CD).
ALCANZE
Este método tiene como objetivo principal determinar la resistencia al esfuerzo
cortante y la relación esfuerzo-deformación de una muestra cilíndrica de suelo
inalterada o remoldeada.
EQUIPOS REQUERIDOS
* CAMARA DE COMPRESIÓN TRIAXIAL
* MEMBRANA DE CAUCHO
* CALIBRADOR
* BALANZA (A=0.01gr)
* CUCHILLO DE MOLDE
* PERFILADOR DE MUESTRA
* RECIPIENTES PARA DETERMINARA HUMEDAD
* ANILLOS DE CAUCHO
* PIEDRAS POROSAS Y PAPEL FILTRO
MUESTRAS DE ENSAYO
Pueden ser inalteradas o remoldeadas
MUESTRAS INALTERADAS
* Se las puede obtener de bloques inalterados o mediante tubos de pared delgada.
* BLOQUES INALTERADOS: SE OBTIENEN PERFILANDO LA MUESTRA HASTA

OBTENER EL DIÁMETRO Y ALTURA DESEADOS
* TUBO MUESTREADOR: SE OBTIENEN RECORTANDO SOLAMENTE LAS
SUPERFICIES PLANAS

 ASTM D 2850-03ª AASHTO T 234 ENSAYO DE COMPRESIÓN TRIAXIAL PARA
SUELOS COHESIVOS Competencias Técnicas de Laboratorista en Mecánica de
Suelos
 2. ALCANCE Esta norma tiene como objetivo determinar la resistencia al esfuerzo
cortante y la relación esfuerzo- deformación de una muestra cilíndrica de suelo
cohesivo inalterada ó remoldeada. Competencias Técnicas de Laboratorista en
Mecánica de Suelos
 3. EQUIPO Dispositivo de carga axial: Puede ser un gato de tornillo accionado por
un motor eléctrico. Dispositivo para medir la carga axial: Puede ser un anillo de carga
o una celda de carga. Pistón de carga axial: Pistón pasante a través de la parte
superior de la cámara Cámara de compresión triaxial: Consiste de una placa base,
superior separadas por un cilindro capaz de resistir la presión aplicada.
 4. EQUIPO Dial de deformación axial: Debe tener una sensibilidad de 0.001 pul, y
un recorrido mínimo del 20% de la altura de la muestra Dispositivo de control de
presión: Será capaz de aplicar la presión a la cámara mediante una válvula conectada
en la parte Tapa y base de la muestra: Serán superior de la cámara. usadas para
prevenir el drenaje de la muestra, y tendrán el mismo diámetro inicial de la muestra.
 5. Otros aparatos. Cuchillo de moldeo, perfilador de muestras, recipientes EQUIPO
-
para determinar el contenido de humedad, anillos de caucho, equipo compactador,
piedras porosas y papel filtro. Membrana de caucho Calibrador Balanza Competencias
Técnicas de Laboratorista en Mecánica de Suelos
 6. MUESTRA DE ENSAYO Las muestras pueden ser inalteradas o remoldeadas.
MUESTRAS INALTERADAS Se las puede obtener de bloques inalterados o
mediante tubos de pared delgada. Bloques inalterados: perfile Perfilador de
muestras. la muestra hasta obtener el diámetro y altura final. Competencias Técnicas
de Laboratorista en Mecánica de Suelos
 7. MUESTRA DE ENSAYO Tubo muestreador: se recortarán solamente las
superficies planas. Mida y registre las dimensiones de la probeta. Pese y registre la
masa de la probeta. Medida de las dimensiones de la probeta. Determine el
contenido de humedad ASTM D 2216. Competencias Técnicas de Laboratorista en
Mecánica de Suelos

 8. MUESTRA DE ENSAYO MUESTRAS REMOLDEADAS Mezcle el suelo con
agua, y déjelo en reposo por lo menos 16 horas. Compacte el suelo en al menos 6
capas en un molde hasta la densidad Compactación de la muestra. deseada.
Escarifique cada capa. Competencias Técnicas de Laboratorista en Mecánica de
Suelos
 9. MUESTRA DE ENSAYO Terminada la compactación determine las
dimensiones de la probeta. Pese la masa de la probeta. Determine el contenido
Medida de las dimensiones de la probeta. de humedad ASTM D 2216. Competencias
Técnicas de Laboratorista en Mecánica de Suelos
 10. PROCEDIMI NTO Humedezca las piedras porosas y el papel filtro. Lubrique
E
el interior y exterior de la membrana. Fijación de la membrana al dilatador de
membranas. Fije la membrana al dilatador de membrana. Coloque sobre la base
de la muestra las piedras porosas, el papel filtro, la probeta y la tapa superior.
Colocación de la membrana en la probeta. Competencias Técnicas de Laboratorista
en Mecánica de Suelos
 11. PROCEDIMIENTO Extienda la membrana sobre la tapa y base de la muestra
y séllela con los anillos de caucho. Aplique un vacio de 5 in Hg hasta que todo el
Sellado de la tapa y base de la muestra aire sea expulsado. Ensamble la cámara
triaxial. Competencias Técnicas de Laboratorista en Mecánica de Suelos
 12. PROCEDIMIENTO Ponga en contacto el pistón con la tapa de la muestra para
permitir el asentamiento y la alineación del pistón con la tapa. Ensamblado de la
cámara triaxial. Llene con agua la cámara triaxial. Aplique una presión de
confinamiento hasta que el regulador indique la presión deseada Contacto del pistón
axial con la tapa de la muestra . Competencias Técnicas de Laboratorista en Mecánica
de Suelos
 13. PROCEDIMIENTO Encere los deformímetros vertical y de carga. Aplique la
carga axial a una velocidad de deformación de 0.127 cm/min (lecturas constantes o
hasta el 20% de la deformación axial). Encerado del deformímetro axial. Registre las
lecturas de deformación axial y de carga. Competencias Técnicas de Laboratorista en
Mecánica de Suelos
 14. PROCEDIMIENTO Apague la máquina, suelte la presión del equipo y
remueva la muestra. Realice un gráfico o tome una fotografía del tipo de falla. Siga
el mismo procedimiento descrito anteriormente para realizar dos ensayos Remoción
de la muestra de la cámara triaxial. adicionales con diferente presión de confinamiento
3. Competencias Técnicas de Laboratorista en Mecánica de Suelos

 15. CÁLCULOS • Calcule la altura inicial Ho, de la probeta como la media aritmética
de las lecturas realizadas. • Calcule el diámetro D, de la probeta, como sigue: Donde D
di 2 * dm ds di = Diámetro inferior, mm ó cm. 4 Dm= Diámetro medio, mm ó cm. Ds=
Diámetro superior, mm ó cm. Competencias Técnicas de Laboratorista en Mecánica
de Suelos
 16. CÁLCULOS • Calcule el área Ao, y volumen V de la probeta. *D2 V Ao * H o Ao
4 • Calcule la deformación axial unitaria (ε), para cada carga aplicada, como sigue:
Donde H Ho ΔH= Variación de la altura de la probeta, en cm ó mm. Ho= Altura inicial
de la muestra, en cm ó mm. Competencias Técnicas de Laboratorista en Mecánica de
Suelos
 17. CÁLCULOS • Calcule el área corregida para cada aplicación de carga, como
sigue: Ao A 1 Donde • Ao=Área inicial promedio de la sección transversal de la
muestra, en cm2 ó mm2. • ε=Deformación axial unitaria para cada carga axial
aplicada. Competencias Técnicas de Laboratorista en Mecánica de Suelos
 18. CÁLCULOS • Calcule el área corregida para cada aplicación de carga, como
sigue: P 1 3 A Donde: P=Carga axial aplicada, medida en kg, y se la calcula con la
siguiente expresión: P = Lectura del deformímetro de carga * Factor de calibración del
anillo. Competencias Técnicas de Laboratorista en Mecánica de Suelos
 19. CÁLCULOS Esfuerzo desviador versus • Con los resultados 4.0 deformación
obtenidos construir 1 3 para cada presión 3.0 Probeta 3 Esfuerzo en (Kg/cm2) lateral
3, una gráfica en escala aritmética; 1 3 2.0 Probeta 2 ubicando en el eje de las
abscisas las 1 3 Probeta 1 deformaciones 1.0 unitarias ε, en porcentaje, y en 0
ordenadas el esfuerzo 1.0 2.0 3.0 4.0 Deformación unitaria (%) desviador, 1 - 3.
Fuente: Normas ASTMD D 2850 Competencias Técnicas de Laboratorista en
Mecánica de Suelos
 20. CÁLCULOS • Calcule los esfuerzos principales a la falla, como sigue: 3 =
presión lateral de confinamiento aplicada a la cámara. 1 = esfuerzo principal mayor =
esfuerzo desviador a la falla + presión de confinamiento aplicada a la cámara.
Competencias Técnicas de Laboratorista en Mecánica de Suelos
 21. CÁLCULOS Dibuje los círculos de Mohr para cada probeta ensayada y trace
una tangente o envolvente a ésta, para ello determine el centro de cada círculo y el
radio como sigue: Centro = ( 1 + 3) /2 Radio = ( 1 - 3) / 2 Competencias Técnicas de
Laboratorista en Mecánica de Suelos
 22. CÁLCUL • De esta gráfica obtenga Circulo de Mohr los parámetros de 3.0
OS
cohesión y ángulo de Esfuerzo tangenciales (Kg/cm2) fricción, midiendo la 2.0
pendiente de la tangente que Probeta 3 1.0 corresponde al ángulo Probeta 1 Probeta 2
de fricción interna (Ø), y C 0 la intercepción con la 1.0 2.0 3.0 4.0 ordenada que 3 1 3 1

3 2 Deformación normales (Kg/cm2) corresponde a la cohesión (C). Fuente: Normas
ASTMD D 2850 Competencias Técnicas de Laboratorista en Mecánica de Suelos

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asg%2Fengeol%2Fpdf_files%2F4.4ensayo_txt.pdf&ei=hLTHT6HKMKXf0gGtruW5Dw&
usg=AFQjCNEYAaLhMFS9SZFGky0NWPs5m2rUsg&cad=rja

aplicaciones del ensayo triaxial

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