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Universidad de Santiago de Chile, Departamento de Ingeniera en Obras Civiles

Laboratorio de Mecnica de Suelos I

Experiencia No.8

Ensayo de Compresin Simple o no confinada

1. esumen.

En este documento se consignan las principales consideraciones que se deben tener presentes al momento de realizarel ensayo de Conpresin Simple o no con!inada, en un suelo dado"!. Normas y recomendaciones aplicables.

#Ch, I##, $#%, &S'(". E#uipos y materiales.

)alanzas" *i+ de metro" (olde normalizado" *isn normalizado" *rensa" Etensmetros" Utensilios varios"$. %rocedimiento.

& partir de una muestra no perturbada de un suelo cohesivo, obtenga un trozo de suelo adecuado para ser tallado en!orma cilndrica"Utilizando las herramientas adecuadas, talle manualmente una !orma aproimadamente cilndrica"Coloque la probeta en la m-quina talladora y cuidadosamente recorte el manto".etire la probeta de la m-quina y recorte las caras etremas de/-ndolas paralelas entre si"Siga los pasos indicados0a1 *ese la probeta y mida su di-metro y altura"

b1 Coloque la probeta entre las placas de carga de la prensa"c1 &segure la probeta con una leve precarga"

d1 Coloque en cero ambos diales 2carga y de!ormacin1"e1 3irando la manivela de carga de la prensa, anote los valores de los diales, hasta que la probeta !alle"!1 (ida los catetos que de!inen el plano de !alla y anote los valores en un croquis de la probeta rota"g1 Descargue la prensa y retire la probeta"h1 *ese una porcin representativa de la probeta y coloque al horno para determinar su humedad"i1 &l da siguiente pese la muestra seca"Ensayo de la probeta remoldeada0Utilizando el molde normalizado y el mismo suelo de la probeta rota, !abrique una probeta remoldeada, apisonando

por capas una cantidad de suelo de modo de reconstitur aproimadamente la misma probeta original 2igual pesounitario1".epita los pasos a1 al i1"&. Informe.

Car-tula con el #o" y nombre de la eperiencia"

a1 .esumen e/ecutivo" En m-imo una ho/a tama4o carta, se4ale en qu+ consisti la eperiencia, sus resultados yconclusiones"b1 #ormas" Se4ale las normas y recomendaciones aplicables a la eperiencia, y en qu+ aspectos no se cumplieron"c1 *rocedimiento" .esuma el traba/o e!ectuado durante la eperiencia"d1 'ablas y gr-!icos" En una tabla por p-gina, tama4o carta, registre los datos de la eperiencia y los valorescalculados a partir de ellos" Desarrolle un gr-!ico adecuado, cuando sea pertinente"Use la planillaqu"e1 .esultados" Consigne los resultados obtenidos"!1 Comentarios y conclusiones"'ranscriba tablas de valores relacionados con la eperiencia y comente si los resultados est-n o no dentro de losrangos esperados"Si no lo est-n, revise los posibles errores, de c-lculo o del desarrollo mismo de la eperiencia"Si encuentra que hubo errores en las mediciones del ensayo realizado, reptalo a la brevedad"Si los resultados est-n dentro de los rangos esperados, comente acerca de las posibles aplicaciones de los valoresobtenidos, anotando la !uente de in!ormacin en la que se basa"

3erardo Silva Chanda, gerardo"silva5usach"clnoviembre de 6778
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Laboratorio de Mecnica de Suelos I

Experiencia No.8 ' Ensayo de Compresin Simple o no confinada (#u) ' *u+a

1. ,u- es el alor #u de un suelo co/esio0

El valor qu de un suelo cohesivo corresponde a0a1 El m-imo valor de compresin vertical observado en el ensayo de compresin simple"

b1 El valor de compresin correspondiente al 679 de de!ormacin unitaria vertical, si no hay un m-imo absoluto"!. El alor #u debe obtenerse con el suelo saturado o no0

El valor qu se obtiene de ensayar una probeta de suelo cohesivo obtenida de una muestra no perturbada, por lo tanto

debe re!le/ar el comportamiento mec-nico del suelo en su estado natural, con su humedad in situ"". %or #u- se ensaya una probeta remoldeada0

*ara evaluar la disminucin de resistencia del suelo cohesivo, al ser destruda su estructura por el remoldeo"$. ,u- es la Sensitiidad de un suelo co/esio0

Es una medida de la p+rdida de resistencia que eperimenta, al ser remoldeado in situ por un proceso constructivo"&. Cmo se calcula la Sensitiidad0

Se divide el valor qu obtenido para la muestra no perturbada 2(#*1, por el valor qu obtenido en la probetaremoldeada 2(rem1". Si la peor condicin resitente de un suelo2 corresponde a su estado saturado2 por #u- en este caso el suelo

no se satura0

$a saturacin del suelo cohesivo puede hacer di!cil o imposible el tallado de las probetas cilndricas, adem-s degenerar un leve con!inamiento por tensiones capilares"*ara ensayar el suelo saturado, se debe realizar el ensayo de compresin triaial"

3. %ara #u- se mide la inclinacin del plano de falla0*orque del valor del -ngulo de !alla :!, se deduce el valor del -ngulo de !riccin interna ;"8. Cmo se estima la co/esin0

$a cohesin se deduce de la epresin0qu < 6c =#> con #> < tg62?@A B ;614. ,u- pasa cuando no se desarrolla claramente un plano inclinado de falla0

Esto se produce cuando hay !riccin entre las placas de carga y las caras de la probeta"Conviene reducir esta !riccin con un lubricante adecuado"15. %uede /acerse un ensayo #u in situ0

ay dos interpretaciones para esta pregunta0a1 Eisten prensas port-tiles, por lo cual el ensayo se puede hacer en terreno"

b1 Si las caractersticas del suelo son tales que conviene tallar las probetas in situ, sin retirar el suelo de su estratoentonces +sta probeta se puede ensayar en terreno, aplicando sistemas de carga adecuados, similares a los usados en

las pruebas de carga de placas, para el dise4o de !undaciones"11. En #u- casos se puede preferir un ensayo #u a un triaxial0El ensayo qu es r-pido y econmico, pero slo aplicable a suelos con cohesin"El ensayo triaial es caro y lento, pero aplicable a todo tipo de suelo, en condiciones de saturacin parcial o total, y

para di!erentes tipos de carga 2drenada, no drenada, r-pida, lenta, cclica, etc"1El ensayo triaial debe realizarse con al menos dos probetas, de pre!erencia tres, del mismo suelo"El ensayo qu permite estimar la cohesin y la !riccin de un suelo cohesivo, razonablemente, para proyectos

peque4os o medianos"1!. esultados y 6plicaciones.

'abule los resultados de la eperiencia complementando con rangos esperados, comentarios y aplicaciones de losvalores obtenidos"

mailto:[email protected]:[email protected]

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6nexo

7eterminacin de los parmetros de resistencia al corte (c2 ).

a) Ensayo de compresin simple o no confinada (#u).

El ensayo de compresin simple o no con!inada, slo se puede aplicar a suelos con cohesin, de manera que a partirde muestras no perturbadas obtenidas en eploraciones de reconocimiento, y trasladadas a laboratorio, deellas se puedan tallar probetas aproimadamente cilndricas, cuando no vienen ya con esa !orma debido almuestreador usado"

En una prensa simple, incluso de accin manual, se registra la carga aplicada y la de!ormacin de acortamientoobservada en la probeta"Una vez rota la probeta, se mide el -ngulo de rotura !ormado con la horizontal"Si las probetas se agrietan en sus etremos, o bien, se ensanchan en su di-metro principal, no es posible estimar elangulo de !riccin interna del suelo, y slo se tendr- una estimacin de la cohesin, o en el caso particular de estar elsuelo saturado, se tendr- la resistencia al corte no drenada Su"v < Fv &c &c0 -rea corregida Curvas tpicas0 2G1 Consistencia !irme"

261 Consistencia blanda"

v

a a v!

v!

! 679 v

)a/o las hiptesis que < 7 y %olHmen < constante, se calcula el -rea corregida &c, y se estima que el valor c < 7"@qu,siendo0

qu < v!

con v! < v ma si eiste un valor m-imo en la curva es!uerzo de!ormacin, o bien0

v! < v para v < 67 9 si no eiste un m-imo bien de!inido"

Si los ensayos aplicados sobre muestras inalteradas se repiten sobre las mismas probetas despu+s de ser amasadas

con un contenido de humedad constante, se obtienen nuevos valores que permiten de!inir la sensitividad del suelo!ino"

Sensitividad < St < qu (#* qu (rem

(#* 0 (uestra no perturbada(rem0 (uestra remoldeada


F

v

elevaci

corte a

Seccintransversal

G

6

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*uede observarse que la inclinacin de la curva tensinde!ormacin para una muestra inalterada de arcilla de ba/asensibilidad decrece continuamente con el aumento de la de!ormacin como aquella de la curva G, mientras que paraarcillas altamente sensitivas la pendiente permanece casi constante hasta que se llega al punto de rotura"

Se concluye que las arcillas altamente sensitivas se comportan en estado inalterado como materiales !r-giles, peroque al ser amasadas adquieren la consistencia de lquidos muy viscosos"

Esta sera la causa de los !enmenos destructivos masivos llamados JquicK claysL que pueden a!ectar grandes

etensiones de suelo y da4ar personas y bienes"

Sensitiidad y tixotrop+a.

Sensitividad es la p+rdida de resistencia al corte que eperimenta un suelo !ino al ser remoldeado o perturbado" 'odavez que se construye obras como pilotes, ca/ones, ecavaciones, rellenos o !undaciones, en !orma que pueda

perturbar estos suelos, se debe evaluar su sensibilidad a trav+s de0St< qu2("#"*"1 qu2(".E("1("#"*" (uestra no perturbada(".E(" (uestra remoldeada

3rado de sensitividad06 M ? poco sensitivo

? M N sensitivoN M G etra sensitivoPG quicK clays"

Se llama tiotropa la ganancia o recuperacin de resistencia al corte que con el tiempo, se desarrolla en un suelo!ino, despu+s de haber sido perturbado o remoldeado" Esto en general ocurre si S tQ G"

alores de 9c: y 9: t+picos.

& !alta de valores de ensayos de laboratorio, y slo como una primera aproimacin a la resolucin de un problemageot+cnico, se puede estimar la cohesin y !riccin de la siguiente tabla0&rcilla de consistencia C < 7"@ qu 2Si < 71 Suelo .ango (uy blanda Q7"G6 Rgcm6 3ravas 8@ ?@

)landa 7"G6 7"6@ &renas 6@ 8@(edia 7"6@ 7"@7 $imos G@ 6@Firme 7"@7 G"77 &rcillas 7 87(uy !irme G"77 6"77Dura P6"77


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