Practica 8 y 9. Resistencia al esfuerzo cortante

Universidad Autónoma Metropolitana

Laboratorio de geotecnia

Practica 8 y 9. Resistencia al esfuerzo cortante.

Alumno: De La Cruz Bautista Froylán

Grupo: CMA81

Trimestre: 18O

Profesor: Ing. Calzadilla García Bari Javier

Fecha de entrega: 22 de noviembre del 2018

http://www.ptolomeo.unam.mx:8080/xmlui/bitstream/handle/132.248.52.100/466/A5.pdf 

http://www.bdigital.unal.edu.co/1864/13/cap12.pdf 

Objetivo

• Determinar la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo aplicando la prueba de compresión simple. Observar el modo de falla del suelo y graficar la deformación unitaria contra el esfuerzo para determinar el máximo esfuerzo resistido por el suelo en el ensaye.
• Durante la resistencia al esfuerzo cortante de un suelo mediante la prueba de compresión triáxial rápida. Determinar los parámetros de resistencia al corte del suelo, empleando los círculos de Mohr, graficar la deformación unitaria contra el esfuerzo desviador.

Introducción

La modelación o representación matemática del fenómeno de falla al cortante, en un deslizamiento, se realiza utilizando las teorías de la resistencia de materiales.

Las rocas y los suelos al fallar al cortante, se comportan de acuerdo con las teorías tradicionales de fricción y cohesión, según la ecuación de Coulomb:

[pic 1]

Donde:

τ = Esfuerzo de resistencia al corte.

c´ = Cohesión o cementación efectiva.

σ = Esfuerzo normal total.

μ = Presión del agua intersticial o de poros.

En la Figura 3.1 se muestra la representación gráfica de la ecuación de Coulomb. El análisis de la ecuación de Coulomb requiere conocer los parámetros, el ángulo de fricción y cohesión, los cuales se consideran como propiedades intrínsecas del suelo. La presencia del agua reduce el valor de la resistencia del suelo que depende de las presiones internas o de poros de acuerdo con la ecuación de Coulomb, en la cual el factor μ está restando al valor de la presión normal total.

[pic 2]

Material y equipo

• Cámara triaxial.
• Marco de carga con anillo de carga calibrado.
• Ligas de hule.
• Capsulas de aluminio
• Cronometro
• Vernier digital

Procedimiento

• Procedimiento de ensaye de la probeta a compresión simple.

1.- Medimos los diámetros, alturas y peso de la probeta.

2.- Colocamos la probeta  al centro del plato del marco de carga y se ajustó para que la carga se transmitiera.

3.- Ajustamos la aguja del micrómetro del anillo de carga en cero y marcamos la velocidad (1mm/min).

4.- Se puso en marcha la maquina al mismo tiempo que el cronómetro y tomamos lecturas cada 15 segundos.

5.- Dejamos de tomar lecturas después de que se mantuvo en una sola lectura.

6.- Retiramos el espécimen de la máquina y procedimos a ponerlo en una capsula de metal para posteriormente colocarlo en el horno.

• Procedimiento de ensaye de la probeta a compresión triaxial rápida.

1.- Medimos los diámetros, alturas y peso de la primera probeta.

2.- Colocamos la probeta en el cabezal de la cámara, protegiéndola previamente con una membrana impermeable.

3.- Sujetamos a la base de la cámara el espécimen junto con la membrana impermeable con ayuda de ligas de hule.

4.- Procedimos a colocar la tapa de la cámara y ajustamos los tornillos.

5.- Posteriormente colocamos la cámara triaxial en el marco de carga y llenamos con agua la cámara triaxial dándole presión confinante al espécimen de acuerdo a la prueba, para la primera muestra fue de 0.5 kg/cm2, para la segunda 1.0 kg/cm2 y para la tercera 2.0 kg/cm2.

6.- Enseguida aplicamos la carga axial a una velocidad de 1 mm/min realizando lecturas cada 30 segundos, hasta que el espécimen falló, posteriormente retiramos el espécimen de la cámara y lo colocamos en una capsula de metal.

7.- Repetimos todos los pasos anteriores para los dos especímenes restantes, solo cambiando las presiones de acuerdo al paso 5.

Cálculos y resultados

• Cálculos de ensaye de la probeta a compresión simple.

Tabla 1. ALtura y diametro

Peso = 213.50 gr

K= 0.375

Área inicial= 12.568 cm2

1. Carga en Kg.

K x Lectura de anillo.

1. Deformación unitaria.

[pic 3]

1. Área corregida.

[pic 4]     [pic 5]

1. Esfuerzo

[pic 6]

[pic 7]

1. Humedad, volumen, peso volumétrico húmedo, peso volumétrico seco, peso específico, relación de vacíos y grado de saturación.

[pic 8]

Peso seco + tara=213.5gr

Peso de la tara=55.48gr

Volumen = 117.87 cm3

-1[pic 9]

Ss Peso relativo especifico= 2.65

Yd peso seco = 1.602

...