E D O C I S Á B R E L L A T MECÁNICA ... -...

TALLER BÁSICO DE

UNIVERSIDAD NACIONAL DE INGENIERIAFacultad de Ingeniería Civil

Laboratorio de Mecánica de Suelos

Elaborado por Ing.Antioco Quiñones Villanueva

MECÁNICA DE SUELOS

Ensayo de Corte Directo

Expositor : Phd. Ing. Diana Calderon Cahuana


Laboratorio de Mecánica de Suelos CORTE DIRECTO

Ensayo de Corte DirectoASTM D 3080

El ensayo de corte directo permite encontrar losparámetros de resistencia de un suelo (cohesión y ángulo de fricción).

Curso Taller de Mecánica de Suelos CEC-FIC-UNI

y ángulo de fricción).


Laboratorio de Mecánica de Suelos EQUIPO

Equipo de Corte Directo Para Suelos Granulares:Equipo mecánico. Se usaen suelos granulares.





Equipo de Corte Directo Residual:Totalmente electrónico. Permite mayoresdeformaciones. Se usa en suelos finos.


Laboratorio de Mecánica de Suelos MOLDE DE CORTE

Parteinferior

Partesuperior

Pistón

Tornillos desujeción


Papelfiltro

Baseranurada

metalporoso



Balanza electrónicaTallador:

lado 6 cm.área de corte 36 cm 2.altura 2 cm.


altura 2 cm.volumen 72 cm 3.

Compactador.Espátulas,arco de sierranivel de burbuja.

Tallador para muestra deCorte con sucompactador paramuestras remoldeadas.


Laboratorio de Mecánica de Suelos Preparación de muestras

Muestra inalterada:Se corta una muestra


un poco mayor altamaño del tallador.



Muestra inalterada:Se coloca el tallador


en la parte superior.Se corta poco a pocoen los bordes.



Muestrainalterada:


Luego se talla porlos bordes deltallador.



Muestrainalterada:


Poco a poco seintroduce eltallador.



Muestrainalterada:


Luego que eltallador pasa ensu totalidad, sedebe cortar porlos extremos.



Muestraremoldeada:Pesar la cantidadde muestra deacuerdo al peso especifico y


especifico y contenido dehumedadproporcionado porel solicitante.Dividir el peso totalen tres partes.




Muestra remoldeada:Compactar en tres capas.Se debe cuidar que elmaterial pesado nodisminuya del nivelcorrespondiente.


Laboratorio de Mecánica de SuelosConservación de la muestra

Todo tipo demuestra debeconservarse en unrecipiente queconserve la humedad hasta el


humedad hasta el momento que seaensayada.


Laboratorio de Mecánica de SuelosMontaje de la muestra


Se debe colocar sobre la parteinferior de la celda de corte, enorden:a) La base ranurada,b) Dos piedras porosas,c) Un papel filtro.




Colocar la parte superior de la celda, cuidando que losagujeros de mismo diámetro estén alineados yatornillar.

Vista de perfil Vista de planta




Cubrir con el pistónalineándose al tallador, papelfiltro y metal poroso. Luegoaplicar unos golpes hasta quela muestra llegue al fondo, sincompactar. Retirar el tallador.




Muestra colocada en el molde de corte directo. En la partesuperior se ha colocado el papel filtro, el metal poroso y latapa del molde.


Laboratorio de Mecánica de SuelosPreparación del equipo

Este equipo aplica la presión normal por carga muerta através de un brazo de palanca que amplifica la carga delas pesas por diez. Para continuar con el ensayo se debeseguir el siguiente procedimiento:

a. Colocar el brazo en posición horizontal con ayuda delnivel de burbuja. Para que no se incline al colocar las pesas, ajustar la manivela al tope, cuidando siempre


pesas, ajustar la manivela al tope, cuidando siempre mantener la horizontalidad del brazo.

b. Una vez seguro poner las pesas que generarán lapresión normal del ensayo, que generalmente es 0,5Kg/cm 2, 1,0 Kg/cm 2 o 1,5 Kg/cm 2. Para este modelo deequipo la carga que se coloca en el extremo equivalela décima parte de la fuerza aplicada sobre el área (36cm2) de la celda de corte.



σ3 Kg./cm2 Peso necesario

36xσ3 Kg.

Pesas aplicadas

en el extremo g.

0,5 18 1800

1,0 36 3600

1,5 54 5400





Vista en planta del lugar del equipo donde se ha decolocar la celda de corte.




Colocación de la celda de corte en el equipo.




Celda de corte ya colocada en el equipo.


Laboratorio de Mecánica de Suelos DATOS QUE SE OBTIENENDial de Deform. Dial de Deform. Dial de Deform.

Carga Tang. Carga Tang. Carga Tang.

(div) div. (div) div. (div) div.

7.0 25 13.0 25 34.0 2515.0 50 25.0 50 49.0 5021.0 75 36.0 75 61.0 7522.0 100 41.0 100 68.0 10025.0 150 48.0 150 74.0 15027.0 200 51.0 200 80.0 20028.0 250 53.0 250 84.0 250


28.0 250 53.0 250 84.0 25029.0 300 55.0 300 86.0 30030.0 350 57.0 350 87.0 35031.0 400 58.0 400 89.0 40032.0 450 59.0 450 91.0 45034.0 500 61.0 500 93.0 50035.0 550 63.0 550 94.0 55035.0 600 64.0 600 94.0 60036.0 650 64.0 650 94.0 65036.0 700 64.0 700 94.0 70036.0 750 64.0 750 94.0 75035.0 800 64.0 800 94.0 800


Laboratorio de Mecánica de SuelosCALCULO ESFUERZO DE CORTE

El esfuerzo de corte para cada punto se calcula con lasiguiente relación:

A

ldkE

*=


Donde:E = esfuerzo de corte.K = constante del anillo de carga.

0.315 para el equipo de corte residual.ld = lectura de la columna dial de carga.A = área del molde.



Ejemplo para la fila Nº 1 (carga 0.50 kg/cm 2):

0619.062.35

0.7*315.0 ==E



3184.062.35

0.36*315.0 ==E




6545.062.35

0.74*315.0 ==E



2476.062.35

0.28*315.0 ==E


Laboratorio de Mecánica de SuelosCálculo de deformación tangencial

La deformación tangencial para cada punto se calculacon la siguiente relación:

001.0*LecDefDef =


Donde:Def = Deformación tangencial (cm).LecDef = Lectura del dial de deformación tangencial.




025.0001.0*25 ==Def

Cálculo de deformación tangencial



075.0001.0*75 ==Def




150.0001.0*150 ==Def

Cálculo de deformación tangencial



250.0001.0*250 ==Def


Laboratorio de Mecánica de Suelos RESULTADOSDial de Deform. Esfuerzo Deform. Dial de Deform. Esfuerzo Deform. Dial de Deform. Esfuerzo Deform.

Carga Tang. Corte Tang. Carga Tang. Corte Tang. Carga Tang. Corte Tang.

(div) div. (kg/cm2) (cm) (div) div. (kg/cm2) (cm) (div) div. (kg/cm2) (cm)

7.0 25 0.0619 0.03 13.0 25 0.1150 0.03 34.0 25 0.3007 0.0315.0 50 0.1327 0.05 25.0 50 0.2211 0.05 49.0 50 0.4334 0.0521.0 75 0.1857 0.08 36.0 75 0.3184 0.08 61.0 75 0.5395 0.0822.0 100 0.1946 0.10 41.0 100 0.3626 0.10 68.0 100 0.6014 0.1025.0 150 0.2211 0.15 48.0 150 0.4245 0.15 74.0 150 0.6545 0.1527.0 200 0.2388 0.20 51.0 200 0.4510 0.20 80.0 200 0.7075 0.2028.0 250 0.2476 0.25 53.0 250 0.4687 0.25 84.0 250 0.7429 0.2529.0 300 0.2565 0.30 55.0 300 0.4864 0.30 86.0 300 0.7606 0.30


29.0 300 0.2565 0.30 55.0 300 0.4864 0.30 86.0 300 0.7606 0.3030.0 350 0.2653 0.35 57.0 350 0.5041 0.35 87.0 350 0.7694 0.3531.0 400 0.2742 0.40 58.0 400 0.5130 0.40 89.0 400 0.7871 0.4032.0 450 0.2830 0.45 59.0 450 0.5218 0.45 91.0 450 0.8048 0.4534.0 500 0.3007 0.50 61.0 500 0.5395 0.50 93.0 500 0.8225 0.5035.0 550 0.3095 0.55 63.0 550 0.5572 0.55 94.0 550 0.8313 0.5535.0 600 0.3095 0.60 64.0 600 0.5660 0.60 94.0 600 0.8313 0.6036.0 650 0.3184 0.65 64.0 650 0.5660 0.65 94.0 650 0.8313 0.6536.0 700 0.3184 0.70 64.0 700 0.5660 0.70 94.0 700 0.8313 0.7036.0 750 0.3184 0.75 64.0 750 0.5660 0.75 94.0 750 0.8313 0.7535.0 800 0.3095 0.80 64.0 800 0.5660 0.80 94.0 800 0.8313 0.80


Laboratorio de Mecánica de Suelos Gráficos

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

Esf

uerz

o C

orte

(kg

/cm

2 )


Deformación Tangencial vs. Esfuerzo de Corte

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

Deformación Tangencial (cm)

Esf

uerz

o C

orte

(kg

/cm


Laboratorio de Mecánica de Suelos Gráficos

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00E

sfue

rzo

de C

orte

(kg

/cm

2 )

Resultados:

Cohesión:c = 0.06 kg/cm 2

Angulo de fricción:


Esfuerzo Normal vs. Esfuerzo deCorte Máximo

0.00

0.10

0.20

0.30

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

Esfuerzo Normal (kg/cm 2)

Esf

uerz

o de

Cor

te (

kg/c

m

Angulo de fricción:Φ = 27.2º

E D O C I S Á B R E L L A T MECÁNICA ... -...

Documents

Transcript of E D O C I S Á B R E L L A T MECÁNICA ... -...