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° 04

“ENSAYO DE COMPRESIÓN NO CONFINADA”

1. NORMATIVA

ASTM D 2166-91

2. GENERALIDADES

El ensayo de compresión no confinada, es también conocido como el ensayo de compresión simple o compresión uniaxial. El cual permite conocer un valor de carga ultima de un suelo, y en consecuencia determinar la resistencia al corte del suelo y este solo se aplica a suelos que son cohesivos o semi-cohesivos. Cuyos resultados resultan ser conservadores por lo que solo deben ser utilizados en proyectos que no requieran de valores muy precisos.Este ensayo se basa en asumir que el esfuerzo principal menor es cero, y que el ángulo de fricción resulta ser cero (Suelos cohesivos).Este ensayo es ampliamente utilizado, ya que viene a ser un ensayo rápido y económico. El mismo que consiste en aplicar carga uniaxial a una probeta de suelo sin soporte lateral, realizándose el ensayo bajo condiciones no drenadas. Se puede realizar de dos maneras, mediante el control de la deformación o mediante el control de esfuerzos.Las probetas de ensayo deben cumplir las siguientes condiciones.

Diámetro mínimo de 1.3” Tamaño máximo de partículas de 1/10 del diámetro de la probeta. Es recomendable utilizar una relación altura diámetro de 2 a 3. Ya

que esta debe ser lo suficientemente grande para evitar interferencias en los planos potenciales de falla, y lo suficientemente corta para evitar que actue como una columna.

Fig. 01 Esquema del ensayo

Guía de Laboratorio N° 04 – MS II

UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA E. A. P. DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y CONCRETO

3. OBJETIVOS

Determinar la resistencia ultima de una probeta de suelo bajo condiciones no confinadas y no drenadas.

Determinar los parámetros de resistencia al corte en suelos cohesivos.

Analizar e interpretar los resultados obtenidos.

4. MATERIALES

Suelo cohesivo en estado inalterado de dimensiones mínimas de 20*20*20 cm3.

5. EQUIPOS Y HERRAMIENTAS

Máquina de compresión con sistema de lectura de carga. Dial lector de deformación con curso mínimo del 20% del largo

total de la probeta. Horno de secado a 110 °C. Balanzas Moldes para el tallado y remoldeo Bandejas Cuchillo para tallado Vernier Papel filtro Cronometro Termómetro

6. PROCEDIMIENTO RECOMENDADO

a. Muestra en estado inalterado Realizar el muestreo inalterado del suelo a analizar, el cual debe

ser necesariamente cohesivo o semi cohesivo. Tallar la muestra de suelo en estado inalterado, hasta conseguir

una probeta en forma cilíndrica. (Recomendado; diámetro de 7 cm, y altura de 14 cm). Para ello se pueden hacer uso de moldes para tallado. El sentido del tallado de la muestra es en el mismo en el que este se encuentra en campo.

Determinar las características físicas de la probeta, tales como son altura, diámetro y peso. Así como también se debe calcular el 20% del largo total de la probeta.

Acomodar la probeta en la prensa de ensayo, acomodando las placas para el ensayo y colocando los diales tanto de carga como de deformación en cero. Una vez que se haya logrado el contacto entre el pistón de carga y la probeta.

Aplicarla carga tomando simultáneamente las lecturas de deformación, tiempo y carga. De acuerdo al formato

Guía de Laboratorio N° 04 – MS II

UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA E. A. P. DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y CONCRETO

proporcionado en la hoja de trabajo. La velocidad de aplicación de la carga será de 0.5% a 2% de la altura total de la probeta por minuto.

El ensayo finaliza en uno de los siguientes casos; La carga que se aplica comienza a disminuir, la carga que se aplica se mantiene constante en más de cuatro lecturas, la deformación sobrepasa al 20% de la altura total de la muestra.

b. Muestra en estado remoldeado Obtener una muestra de suelo con las mismas condiciones de

humedad, consistencia, granulometría, etc. A la que fue ensayada en estado inalterado.

Proceder al remoldeo del suelo a la densidad natural de campo, en un molde ya definido y la compactación deberá ser realizada en cinco capas.

Una vez obtenida la probeta se la ensaya bajo el mismo procedimiento indicado en el ítem anterior.

7. METODOLOGÍA DE CÁLCULO

Altura Inicial de la probeta: Corresponde a la media aritmética de 5 lecturas tomadas en laboratorio.Diámetro inicial de la probeta: Se calcula según la expresión.

D=Dinfe rior+2Dmedio+Dsuperior

4Deformación unitaria para cada carga: Sera obtenida según la expresión.

ε=Linicial−L finalLinicial

Área corregida para cada carga: Según la siguiente expresión.

Ac=Ainicial1−ε

Esfuerzo de compresión no confinada:

σ c=cargaaplicada

AcResistencia al corte o Cohesión:

c=Maximo esfuerzode compresionnoconfinada(qu)

2Sensibilidad del suelo:

s=qu inalterado

qu remoldeado

8. PRESENTACION DE RESULTADOS

Guía de Laboratorio N° 04 – MS II

UNIVERSIDAD PERUANA UNIÓN FACULTAD DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA E. A. P. DE INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS Y CONCRETO

Los resultados serán reportados y calculados de acuerdo al formato que se presenta a continuación: en la hoja de trabajo N° 03. Anotándose las observaciones en caso estos se presenten.

HOJA DE TRABAJO N° 04

ENSAYO DE COMPRESION NO CONFINADA

Responsable de práctica:…………………………………………………………………………….Identificación de la muestra:

Zona/Calicata/ Muestra/ Condición:…….……………………………………………………

Características de la MuestraDiámetro Inferior:Diámetro Superior:Diámetro Medio:Diámetro Promedio:

Largo:Área:Volumen:

Humedad:Peso de La muestra:Peso Unitario Seco:Esbeltez (L/D):

Aplicación de Carga

Lectura del dial (mm)

Deformación (cm)

Lectura de Carga

(Kg)

Deformación

unitaria (ε)

Factor de Corrección de Área

(1-ε)

Área Corregida

(cm2)

Esfuerzo Desviador (σ)

000

010

020

030

040

050

075

100

125

150

200

250

300

350

400

500

600

700

800

Guía de Laboratorio N° 04 – MS II

V°B° Docente de Practicas

Fecha: