[1]

UNIVERSIDAD PRIVADA ANTENOR ORREGO

FACULTAD DE INGENIERIA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

ENSAYO : Compresin Simple sin Confinar

CURSO : Laboratorio de Mecnica de Suelos II

TURNO : Viernes: 6:00 7:45 p.m.

SEMESTRE : 2015-10

DOCENTE : Huertas Polo, Jos Sebastin

INTEGRANTES :

Castillo Briceo, Wellington Chicoma Cosme, William

Flores Olivares,Roco

Urtecho Bautista,Isidro

Risco Rodrguez,Pedro

TRUJILLO PERU

2015

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INTRODUCCIN

El ensayo compresin simple sin confinar tiene por finalidad, determinar la

resistencia a la compresin no confinada ( ), de un cilindro de suelo cohesivo

o semi-cohesivo, e indirectamente la resistencia al corte (c).

Este clculo se basa en el hecho de que el esfuerzo principal menor es cero (ya

que al suelo lo rodea slo la presin atmosfrica) y que el ngulo de friccin

interna ( ) del suelo se supone cero.

Este ensayo es ampliamente utilizado, ya que constituye un mtodo rpido y

econmico. Consiste en un ensayo uniaxial, en donde la probeta no tiene

soporte lateral ( ), realizndolo en condiciones no drenadas. Se podr

realizar de dos maneras, mediante un control de deformacin o bien, mediante

un control de esfuerzos.

El primero, es ampliamente utilizado, controlando la velocidad de avance de la

plataforma del equipo. El segundo, requiere ir realizando incrementos de carga,

lo que puede causar errores en las deformaciones unitarias al producirse una

carga adicional de impacto al aumentar la carga, por lo que resulta de

prcticamente nula utilizacin.

Las probetas deben cumplir con las siguientes condiciones: Dimetro mnimo

33 mm. Tamao mximo de las partculas menor que 1/10 de su dimetro.

Relacin altura-dimetro (L/D) debe ser lo suficientemente grande para evitar

interferencias en los planos potenciales de falla a 45 y lo suficientemente

corta para evitar que acte como columna; para satisfacer ambos criterios, se

recomienda una relacin L/D comprendida entre 2 y 3.

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NDICE

Pg.

1. MARCO TEORICO...4

2. OBJETIVOS...4

3. MATERIALES Y EQUIPOS....5

3.1. Materiales

3.2. Equipos

4. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO....6

5. CALCULOS Y RESULTADOS.....7

6. CONCLUSIONES.....10

7. RECOMENDACIONES...11

8. BIBLIOGRAFIA

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1. MARCO TEORICO

1.1. PRUEBA DE COMPRESION SIMPLE: La prueba de compresin simple es la ms usada

en los laboratorios de mecnica de suelos para los trabajos de rutina. Esta prueba

tiene la ventaja de ser de fcil realizacin Y de exigir equipo relativamente sencillo, en

comparacin con las pruebas triaxiales. Sin embargo, una correcta interpretacin de

sus resultados es ms difcil que en el caso de las pruebas triaxiales, si se desea ir al

fondo de los mecanismos de falla que tienen lugar; por el contrario, los resultados de

la prueba son de fcil aplicacin a los trabajos de rutina, por lo menos en apariencia,

pero es recomendable que las conclusiones que se deriven de esta prueba vayan

siempre sancionadas por un especialista. La prueba queda circunscrita a arcillas y

suelos cohesivos, pues en las arenas y suelos arenosos no es posible el labrado de las

muestras.

2. OBJETIVOS

a. OBJETIVO GENERAL

Determinar lo parmetros de la resistencia del suelo y c.

b. OBJETIVOS ESPECFICOS

Determinar las propiedades fsicas del suelo: contenido de humedad y

gravedad especfica.

Someter la muestra de suelo a esfuerzos axiales sucesivos, tomando datos de

su deformacin longitudinal y su tiempo de aplicacin de las fuerzas.

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3. MATERIALES Y EQUIPOS

a. MAQUINA DE COMPRESION: Para suelos cuya resistencia a

la compresin inconfinada sea menor de 100 kPa (1kg/cm2)

el aparato de compresin debe ser capaz de medir los

esfuerzos compresivos con una precisin de 1 kPa (0.01

kg/cm2). Para suelos con una resistencia a la compresin

inconfinada de 100 kPa (1 kg/cm2) o mayor el aparato de

compresin debe ser capaz de medir los esfuerzos

compresivos con una precisin de 5 kPa (0.05 Kg/cm2).

b. DEFORMIMETRO: El indicador de deformaciones debe ser

un comparador de cartula graduado a 0.02 mm, y con un

rango de medicin de por lo menos un 20% de la longitud

del espcimen para el ensayo, o algn otro instrumento

de medicin, como un transductor que cumpla estos

requerimientos.

c. MICROMETRO: O un instrumento adecuado para medir las

dimensiones fsicas del espcimen dentro del 0.1% de la

dimensin medida. Los piederrey o calibradores Vernier

no son recomendados para especmenes blandos que se

deformarn a medida que los calibradores se colocan

sobre el espcimen.

d. CRONOMETRO: Un instrumento de medicin de tiempo,

que indique el tiempo transcurrido con una precisin de

1s para controlar la velocidad de aplicacin de

deformacin prescrita.

e. BALANZA: La balanza usada para pesar los especmenes,

debe determinar su masa con una precisin de 0.1% de su

masa total.

f. HORNO: Equipo para la determinacin del contenido de

humedad.

g. EQUIPO MISCELANEO: herramientas para recortar y labrar la muestra, instrumentos

para remodelar la muestra.

[6]

4. PROCEDIMIENTO DE ENSAYO

a. Preparacin de la muestra

Especmenes de suelo inalterado.

A partir de la obtencin en terreno de una muestra inalterada de suelo, ya sea

mediante molde CBR o bien la proveniente de un sondaje, con un cuchillo o una

esptula, retirar el total de la parafina slida que se aplic para evitar prdidas de

humedad.

Crtense prismas de unos 5 cm de lado de base y uso 12 13 cm de longitud de la

arcilla inalterada. Con un cortador y una segueta de alambre afnense los

especmenes hasta su forma definitiva cilndrica de 3 cm de dimetro base, y 6 cm

de altura.

b. Compresin de la probeta.

Se tomaran todos los datos del pequeo cilindro que se est utilizando para la

prctica: longitud, dimetro y peso; los cuales son los mismos que el pequeo

cilindro de suelo.

Se coloca la muestra centrada en la placa inferior del aparato de carga, se ajusta

cuidadosamente de manera que la placa superior quede justamente en contacto

con la muestra, y se colocan en cero los controles.

Se aplica la fuerza para conseguir la relacin de deformacin axial unitaria de 0.5%

a 2% por minuto y se anota la fuerza en cada porcentaje de deformacin

establecido. Se debe regular la relacin de deformacin para que el tiempo de falla

de la muestra no supere los 10 minutos.

Se contina cargando hasta cuando la fuerza disminuya con un incremento de

deformacin o hasta alcanzar una deformacin del 20%. Una vez finalizado el

ensayo se retira con cuidado del equipo, se describe y se realiza un esquema de la

forma de la falla y se establece la humedad de la muestra

[7]

5. CLCULOS Y RESULTADOS

a. DATOS TOMADOS

MEDIDAS DE LA MUESTRA

DIAMETRO SUPERIOR 4,08 cm AREA SUPERIOR 12,85 cm2

DIAMETRO CENTRAL 4,13 cm AREA CENTRAL 12,68 cm2

DIAMETRO INFERIOR 4,19 cm AREA INTERMEDIA 12,89 cm2

DIAMETRO MEDIO 4,13 cm AREA MEDIA 12,74 cm2

ALTURA MEDIA 5,91 cm VOLUMEN INICIAL 75,31 cm3

CONTENIDO DE HUMEDAD 35% PESO ESPECFICO INICIAL 1.30 gr/cm3

DATOS

TIEMPO MICROMETRO DIAL DE

DE CARGA DEFORMACION

0'00'' 0,000 0,000

0'15'' 0,003 0,005

0'30'' 0,005 0,005

0'45'' 0,010 0,005

1'00'' 0,011 0,005

1'15'' 0,012 0,005

1'30'' 0,014 0,010

1'45'' 0,020 0,010

2'00'' 0,023 0,010

2'15'' 0,030 0,010

2'30'' 0,032 0,010

2'45'' 0,040 0,020

3'00'' 0,044 0,020

3'15'' 0,050 0,020

3'30'' 0,050 0,020

3'45'' 0,046 0,020

4'00'' 0,044 0,020

4'15'' 0,042 0,020

4'30'' 0,041 0,020

4'45'' 0,040 0,020

[8]

b. CALCULOS

Las frmulas utilizadas para los clculos fueron:

Dimetro medio de la probeta:

rea media de la probeta:

rea de la probeta:

Volumen de la probeta:

TIEMPO MICROMETRO CARGA DIAL DE DEFORMACION DEFORMACION 1- DEFORMACION AREA CORREGIDA ESFUERZO

(m's'') DE CARGA (kg) DEFORMACION TOTA (cm) UNITARIA UNITARIA (cm2) (kg/cm2)

0'00'' 0,000 0,0000 0,000 0,000 0,000000 1,000000 12,740000 0,000000

0'15'' 0,003 0,3261 0,005 0,005 0,000846 0,999154 12,750787 0,025574

0'30 0,005 0,5435 0,005 0,010 0,001692 0,998308 12,761593 0,042587

0'45'' 0,010 1,0870 0,005 0,015 0,002538 0,997462 12,772417 0,085102

1'00'' 0,011 1,1957 0,005 0,020 0,003384 0,996616 12,783260 0,093533

1'15'' 0,012 1,3044 0,005 0,025 0,004230 0,995770 12,794121 0,101949

1'30'' 0,014 1,5217 0,010 0,035 0,005922 0,994078 12,815898 0,118739

1'45'' 0,020 2,1739 0,010 0,045 0,007614 0,992386 12,837749 0,169338

2'00'' 0,023 2,5000 0,010 0,055 0,009306 0,990694 12,859675 0,194407

2'15'' 0,030 3,2609 0,010 0,065 0,010998 0,989002 12,881677 0,253141

2'30'' 0,032 3,4783 0,010 0,075 0,012690 0,987310 12,903753 0,269555

2'45'' 0,040 4,3478 0,020 0,095 0,016074 0,983926 12,948134 0,335789

3'00'' 0,044 4,7826 0,020 0,115 0,019459 0,980541 12,992821 0,368097

3'15'' 0,050 5,4348 0,020 0,135 0,022843 0,977157 13,037818 0,416849

3'30'' 0,050 5,4348 0,020 0,155 0,026227 0,973773 13,083128 0,415405

3'45'' 0,046 5,0000 0,020 0,175 0,029611 0,970389 13,128753 0,380845

4'00'' 0,044 4,7826 0,020 0,195 0,032995 0,967005 13,174698 0,363016

4'15'' 0,042 4,5652 0,020 0,215 0,036379 0,963621 13,220966 0,345302

4'30'' 0,041 4,4565 0,020 0,235 0,039763 0,960237 13,267559 0,335897

4' 45'' 0,040 4,3478 0,020 0,255 0,043147 0,956853 13,314483 0,326550

Deformacin unitaria:

Carga:

Carga= Micrmetro de carga*108.696

rea corregida:

Esfuerzo:

Resistencia al corte:

[9]

c. GRAFICA ESFUERZO - DEFORMACIN UNITARIA

Esfuerzo mximo de compresin simple:

Esfuerzo cortante:

Mdulo de elasticidad: 0.22

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0.00 1.00 2.00 3.00 4.00 5.00

ESFU

ERZO

EN

(kg

/cm

2)

DEFORMACION UNITARIA EN %

ESF-DEF

4 1

1 5 5 = 0.22

2

[10]

6. CONCLUSIONES

El ensayo de compresin simple o no confinada es un ensayo relativamente

sencillo que nos permite medir la carga ltima a la que un suelo sometido a

una carga compresin falla. Sin embargo es muy importante tener en

cuenta las simplificaciones que este ensayo supone, y por las cuales no es

un mtodo exacto, sino ms bien aproximado, a pesar de esto es un ensayo

muy solicitado, ya que la sencillez de su mtodo y el equipo que utiliza lo

convierten en un ensayo de bajo costo en relacin a otros relacionados,

como el ensayo triaxial, que requiere de equipo ms especializado.

Se podra decir que este ensayo es un caso particular del ensayo triaxial, en

el que la presin lateral es igual a cero, y aunque esto pueda significar una

imprecisin, pues no reproduce claramente las condiciones en el terreno,

en realidad se obtiene un resultado ms conservador, ya que la presin

lateral de confinamiento ayuda al suelo a resistir la carga, y al no existir sta

el valor obtenido sera inferior al real, lo que deja al ingeniero con un

margen de seguridad adicional.

En este ensayo se trabaja manteniendo la deformacin constante, lo que se

controla por medio del dial o deformmetro solidario a la muestra de suelo

y el cronmetro, siendo la carga aplicada, o resistida, lo que vara y produce

la forma de la curva esfuerzo-deformacin.

La resistencia del suelo o esfuerzo de compresin ltimo es 0.4168 kg/cm2,

valor. Tambin podemos obtener una aproximacin de la resistencia al

corte, simplemente dividiendo este valor por 2, con lo que obtenemos

0.2084 kg/cm2 de resistencia al corte.

7. BIBLIOGRAFA

Mecnica de suelos TOMO1. Jurez Badillo. Limusa.Mexico.

Mecnica de suelos y cimentaciones. Crespo Villalaz. Limusa. Mxico

http://noticias.espe.edu.ec/hfbonifaz/files/2012/09/ENSAYO-DE-

COMPRESI%C3%93N-SIMPLE.pdf