UNIVERSIDADA RICARDO PALMA LAB: ENS. DE COMPRESION NO CONFINADOESCUELA DE INGENIERIA CIVIL

UNIVERSIDAD RICARDO PALMAFACULTAD DE INGENIERIA Escuela Profesional de Ingeniera Civil

MECANICA DE SUELOS II

TEMA:

ENSAYO DE COMPRESIN NO CONFINADOASTM Designacin: D2166-66

ALUMNO:

MUNAYCO PINEDA, HERNANDO LUIS

PROFESOR:

ING. DONAYRE CORDOVA OSCAR

GRUPO:

1-1

2014 1

OBJETIVO:

En este laboratorio tendremos como objetivo:

Determinar experimentalmente parmetros de resistencias y deformaciones que ofrecen una muestra representativa de suelo, sometida a compresin sin confinamiento lateral Hallar : Resistencia

Deformaciones : Modulo de Elasticidad

: Modulo de Poisson

FUNDAMENTO TERICO

DEFINICIN:

Resistencia a la compresin no-confinada. La carga por unidad area a la cual un espcimen prismtico o cilndrico de suelo fallar en un ensayo de compresin simple. En estos mtodos de ensayo se toma la resistencia a la compresin no-confinada como la carga mxima alcanzada por unidad de rea, o la carga por unidad de rea al 20% de deformacin axial, la que se obtenga primero durante un ensayo

INTRODUCCIN:

El ensayo de compresin no confinada, tambin conocido con el nombre de ensayo de compresin simple o ensayo de compresin uniaxial, es muy importante en Mecnica de Suelos, ya que permite obtener un valor de carga ltima del suelo, el cual, como se ver ms adelante se relaciona con la resistencia al corte del suelo y entrega un valor de carga que puede utilizarse en proyectos que no requieran de un valor ms preciso, ya que entrega un resultado conservador. Este ensayo puede definirse en teora como un caso particular del ensayo triaxial. Es importante comprender el comportamiento de los suelos sometidos a cargas, ya que es en ellos o sobre ellos que se van a fundar las estructuras, ya sean puentes, edificios o carreteras, que requieren de una base firme, o ms an que pueden aprovechar las resistencias del suelo en beneficio de su propia capacidad y estabilidad, siendo el estudio y la experimentacin las herramientas para conseguirlo, y finalmente poder predecir, con una cierta aproximacin, el comportamiento ante las cargas de estas estructuras. Debido a la compleja y variable naturaleza de los suelos, en especial en lo referido a la resistencia al esfuerzo cortante, existen muchos mtodos de ensayo para evaluar sus caractersticas. An cuando se utilizan otros mtodos ms representativos, como el triaxial, el ensayo de compresin simple cumple el objetivo buscado, sin tener que hacer un mtodo tan complejo ni usar un equipo que a veces puede ser inaccesible, lo que significa menor costo. Este mtodo de ensayo es aplicable solo a materiales cohesivos que no expulsan agua durante la etapa de carga del ensayo y que mantienen su resistencia intrnseca despus de remover las presiones de confinamiento, como las arcillas o los suelos cementados. Los suelos secos friables, los materiales fisurados, laminados, los limos, las turbas y las arenas no pueden ser analizados por este mtodo para obtener valores significativos dela resistencia a la compresin no confinada. Este ensayo se realiza con el fin de determinar la resistencia o esfuerzo ltimo de un suelo cohesivo a la compresin no confinada, mediante la aplicacin de una carga axial con control de deformacin y utilizando una muestra de suelo inalterada tallada en forma de cilindro, generalmente con una relacin alto/dimetro entre [2;3] cm

Bajo el control de la deformacin verti8cal, se lleva progresivamente a su falla por compresin.Se considera que el espcimen a fallado a compresin si ocurre cualquiera de los 3 eventos;

1. Falla frgil: Si la fuerza vertical aplicada (lectura del anillo) alcanza un valor mximo para un determinado nivel de deformacin y luego dicha fuerza disminuye rpidamente para el siguiente de deformacin. Las grietas predominan a la direccin de la carga vertical, y la rotura ocurre de manera brusca y bajo deformaciones muy pequeas, presentndose un desmoronamiento de la resistencia

2. Falla dctil: Si la fuerza vertical alcanza un valor mximo y se mantiene igual en tres lecturas consecutivas de las deformaciones verticales. La rotura aparece a travs de un plano inclina

3. Falla plstica: Cuando el espcimen no alcanza un fuerza vertical mxima, por lo que considera que ocurre la falla plstica para una deformacin vertical unitaria del 20% y por ende la fuerza vertical que causa dicho deformacin es la que produce la falla plstica.

TIPOS DE PROCEDIMIENTO PARA ESTE ENSAYO:

1.-PROCEDIMIENTO UTILIZANDO DEFORMACIN CONTROLADA:

Coloque el espcimen en el dispositivo de carga, de modo que est centrado en la base. Ajuste el dispositivo de carga cuidadosamente de modo que la tapa superior contacte ligeramente con el espcimen. El indicador de deformacin debe estar en cero. Aplique la carga para producir una deformacin axial a una velocidad de 0.5 a 2%/minuto y registre los valores de carga y deformacin cada 30 segundos. Regule la velocidad de deformacin de modo que el tiempo aproximado para la falla de especmenes no sellados nunca exceda 10 minutos (Nota 1). Contine la carga hasta que los valores de carga disminuyan el aumento de la deformacin, o hasta que se alcance el 20% de la deformacin. La velocidad de deformacin empleada para ensayar especmenes sellados puede reducirse si se estima que es deseable para obtener mejores resultados, debiendo indicarse esto en el informe. Determine el contenido de humedad del espcimen de ensayo total, a menos que se haya obtenido sobrantes representativos del espcimen para este propsito, como en el caso de los especmenes inalterados.

NOTA 1.- Esto significa que materiales ms blandos, que presentan mayores deformaciones en la falla, deben ensayarse a mayor velocidad. De modo inverso, materiales rgidos o frgiles que presentan deformaciones pequeas en la falla, deben ensayarse a una velocidad menor.

2.-PROCEDIMIENTO UTILIZANDO ESFUERZO CONTROLADO

Antes del ensayo, estime la carga de falla del espcimen (Nota 2). Coloque el espcimen en el dispositivo de carga, de modo que est centrado en la base. Ajuste el dispositivo de carga cuidadosamente de modo que la tapa superior contacte ligeramente con el espcimen. El indicador de deformacin debe estar en cero. Coloque una carga inicial en el espcimen igual a un dcimo a un quinceavo de la carga de falla estimada.Despus que ha transcurrido 1/2 minuto, lea la deformacin y coloque otra carga en el espcimen, igual a la primera. Repita este proceso hasta la falla o hasta el 20% de deformacin. Permita 1/2 minuto entre cada incremento de carga. Lea y registre la deformacin antes de cada incremento de carga. Si llega a ser obvio durante el ensayo que ms de 15 y menor de 10 incrementos de carga se requerirn para fallar el espcimen ajuste las cargas incrementales de acuerdo a lo anterior. Determine el contenido de humedad del espcimen de ensayo empleando todo el espcimen, a menos que se hayan obtenido sobrantes representativos para este propsito, como en el caso de los especmenes inalterados.

NOTA 2.- Esta estimacin puede ser hecha en base a experiencia con un material similar, o cuando esto falta, puede utilizarse algn tipo de equipo de penetracin en las partes no usadas del espcimen. Observaciones:

Segn el valor de la resistencia mxima a compresin simple, una arcilla se puede clasificar del modo que se indica a continuacin.

EQUIPO:

Muestra inalterada

Dispositivo de Carga Axial

Calibrador Vernier

Horno

PROCEDIMIENTO:

1. En el caso de una muestra inalterada, un mnimo de 3 especmenes, cuya forma geomtrica corresponde a un cilindro. D

L

2. Se define con dimensiones del cilindro haciendo el uso del vernier de manera que la relacin de la altura entre del dimetro se encuentre comprendido ;2 < L/D < 3

3. Preparado el especimen se ensambla entre las placas de compresion de la maquina procurando la mayor superficie de contacto entre la placa. Ya lista la muestra se comienza a compactar, de manera de llegar a su maxima resistencia.

PROCEDIMIENTO PARA LOS CALCULOS:

*Calcule la deformacin axial, , para una carga aplicada dada, como sigue:

= L/Lodonde:

L = Cambio en la longitud del espcimen, como se lee en el indicador de deformacinLo = Longitud inicial del espcimen de prueba.

*Calcule el rea promedio de la seccin transversal, A, para una carga aplicada dada, como sigue:

A = Ao /(1- )

donde:Ao = rea inicial promedio de la seccin transversal del espcimen, y= deformacin axial para la carga dada.

El rea A puede alternativamente ser calculada de las dimensiones obtenidas por medicin directa, cuando las superficies del espcimen pueden ser medibles.

*Calcule la carga por unidad de rea c, para una carga aplicada dada, como sigue:donde:

c = ( P / A )

P = carga aplicada dada, yA = rea de la seccin transversal promedio correspondiente.

DATOS DE LA MUESTRA-1, M. INALTERADA

RESULTADOS

TABLA DE RESULTADOS:

De donde se obtiene:

Mdulo de Elasticidad:

Poisson:

DATOS DE LA MUESTRA-2, M. INALTERADA

TABLA DE RESULTADOS:

De donde se obtiene:

Mdulo de Elasticidad:

Poisson:

CLASIFICACION SUC:

Estos valores son conservadores debido a que lo clasificamos al tacto y visual

Presencia de grava = 0%Presencia de arena = 20%Presencia de Limo y Arcilla =80%LL =62%LP= NP

Smbolo de grupo CL-ML, arcilla limosa de baja presencia de arena

CONCLUSIONES:

Segn los resultados de la muestra M-1y M-2, segn el esfuerzo mximo obtenido la podemos clasificar que el suelo tiene una consistencia media. Segn nuestro valores obtenido como nuestro esfuerzo mximo viene hacer un valor aproximado o conservador, debido que para este ensayo la presin lateral es igual a cero y por lo tanto al no existir est el valor obtenido ser inferior a lo real ya que la presin lateral de confinamiento ayuda a los suelos a resistir la carga Respecto al grafico realizado de Vs , podemos representar el comportamiento de suelo sometido a cargas. Al tacto podemos clasificarlo como CL- ML, debido al tono amarillento

16 | Pgina