nº6 PRESION NO CONFINADA_GUIDO.pdf

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UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS

FACULTAD DE INGENIERÍA

INGENIERÍA CIVILLABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS II

INFORME nº 6

ENSAYO DE COMPRESION NO CONFINADA

Docente: Ing. VICTOR BERMEJO FRANCO

Auxiliar: Univ. RODRIGO ANGULO CALDERON

Estudiante: Univ. MAMANI MAMANI GUIDO VLADIMIR

CI: 7057835 LP

GRUPO: VIERNES - TARDE

Fecha de PRESENTACION: 14 de Junio 2013

La Paz- Bolivia



UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRES

FACULTAD DE INGENIERIA INGENIERIA CIVIL

INSTITUTO DE ENSAYO DE MATERIALES

“ING. HUGO MANSILLA ROMERO”

LABORATORIO DE MECANICA DE SUELOS II

LABORATORIO nº 6 ENSAYO DE COMPRESION NO CONFINADA

Docente: Ing. Victor Bermejo Franco

Univ. Guido Vladimir Mamani Mamani

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I.

INTRODUCCION.

Este ensayo tiene por finalidad determinar la resistencia a la compresión no confinada de una

probeta cilíndrica de suelo, de manera de poder obtener de forma indirecta la resistencia al corte de

la muestra.

Para lo anterior se somete una muestra de suelo a un esfuerzo vertical con la deformación

controlada, y se mide la máxima carga que resiste.

II.

OBJETIVOS.

a.

OBJETIVO GENERAL

Determinar la resistencia a la compresión simple de un suelo fino (arcilla).

b. OBJETIVOS ESPECIFICOS

Determinar la cohesion no drenada de un suelo cohesivo (Cu) según las normas ASTM D2126

AASHTO T208.

Determinar la capacidad de carga del suelo.

Determinar el módulo de elasticidad secante aproximado del suelo “Es”.

Determinar la sensibilidad del material.











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III. APLICACIÓN.

El propósito fundamental de este ensayo se obtiene un valor aproximado de resistencia no drenada de

suelos cohesivos, en términos de tensiones totales, sus aplicaciones son:

Determinación de la capacidad de carga del suelo para propósitos de diseño de fundaciones.

Calcular la deformación instantánea (elástica) del suelo a través del módulo de elasticidad

secante aproximado del suelo Es.

Estabilización de taludes y diseño de muros de contención.

Nos permite determinar la magnitud de la cohesión no drenada del suelo “Cu” importante

factor en el diseño de fundaciones superficiales. Aunque no sea una característica principal del suelo el ensayo también nos permite determinar

el módulo de elasticidad secante aproximado del suelo “Es”

También nos permite determinar uno de los parámetros más importantes del suelo remodelado

y el suelo inalterado la sensibilidad.

El valor obtenido de “qu” es un parámetro importante en estructuras las cuales no están

comprimías de forma radial a su superficie como presas de tierra en las cuales los parámetro de

diseño se los realiza a compresión no confinada del suelo utilizado.

El propósito primario de los ensayos de compresión no confinado es el de obtener rápidamente la

resistencia aproximada al a compresión de suelos que poseen suficiente cohesión como para permitir

ensayo en estado no confinado.

Muestra de suelo con estructura fisurada o con superficie de deslizamiento, muestra de ciertos tipos de

marga, arcilla muy blandas, suelos secos y desmoronable o muestras que contengan porciones

significativas de limo o arena o ambos ( todos los cuales usualmente exhiben propiedades cohesivas),

frecuentemente arrojan resistencias al corte más altas que cuando son ensayadas de acuerdo con

AASHTO T 234 – 85

De la misma manera, suelos no saturados exhibirán usualmente resistencias al corte diferentes cuando

sean ensayados de acuerdo con AASHTO T 234 – 85.

Si se realiza en la misma muestra un ensayo inalterado y uno remodelado, la sensibilidad del materialpuede ser determinada. Este método para determinar la sensibilidad es adecuado solamente para suelos

que pueden retener una forma estable de probeta en estado remodelado.











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IV.

NOMENCLATURA.

LOCALIZACION DE LA MUESTRA

Recipiente Nº Numero del recipiente

P recip+hum [gr] peso de la muestra húmeda mas la recipiente

P recip+seco[gr] Peso seco de la muestra más la recipiente

Peso del agua Ww[gr] Peso del agua

Peso de recip[gr] peso del recipiente

Peso del suelo seco W3[gr] Peso seco de la muestra

contenido de agua W[%] %h= porcentaje de humedad

DIMENSIONES DE LA PROBETAAltura= h [cm]

Diámetro= d [cm]Área= A[cm^2]

Anillo de prueba= 1

Factor de calibracion= 0.145

Peso especifico del suelo= Gs











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V.

REGISTRO DE DATOS Y CÁLCULOS.

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN ANDRÉS INSTITUTO DE ENSAYO DE MATERIALES I.E.M. - U.M.S.A.

FACULTAD DE INGENIERÍA "ING. HUGO MANSILLA ROMERO"

INGENIERÍA CIVIL LABORATORIO DE SUELOS

Cliente: Suelos II CIV-220 Pozo: 1 Operador:

Proyecto:Muro deContención

Muestra

Nº:1 Calculista:

Guido Vladimir MamaniMamani

Ubicación: C. Juan Manuel Loza Z/Miraflores (Laycacota) Fecha del ensayo:


1.

CALCULO DEL PESO ESPECIFICO Gs

PESO ESPECÍFICO DE LOS SOLIDOS DEL SUELO (AASHTOT 100-75)

Picnómetro N° 1

Masa del picnómetro Mp [gr] = 61.83

161,70

161,75

161,80

161,85

161,90

161,95

162,00

162,05

162,10

162,15

162,20

0 10 20 30

M A S A

D E L P I C N Ó M E T R O + A G U A [ g r ]

TEMPERATURA [ºC]

CURVA DE CALIBRACIÓN

Temp. [ºC] γWTi Mpw ,ti

0 0.9999 162.11

5 1.0000 162.12

10 0.9997 162.09

15 0.9991 162.03

20 0.9982 161.94

25 0.9971 161.83

30 0.9957 161.69











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Picnómetro N° 1

Masa picnómetro + agua + suelo : Mpws,t [gr] = 186.66

Temperatura de ensayo : ( Tt ) [ºC] = 18.0

Masa picnómetro + agua : Mpw,t [gr] = 161.98

Recipiente de evaporación : Nº = 64

Masa del recipiente + suelo seco : Mrs [gr] = 125.56

Masa del recipiente : Mr [gr] = 85.56

Masa del suelo seco = Mrs - Mr : Ms [gr] = 40.00

Masa específica del agua a Temp (T): GT [gr/cm3] = 0.9986 PROMEDIO

Relación entre densidades del agua : KT = 1.0004 PESOESPECIFO

Peso específico de solidos (Gs)20ºC : 2.612 2.612

Mpw,t = DATO CURVADE CALIBRACION

Mpw,t = 161.980

Utilizando los siguientes Valores.

Temp [ºC] GT [gr/cm3]

10 0.999711 0.9996

12 0.9995

13 0.9994

14 0.9993

15 0.9991

16 0.9990

17 0.9988

18 0.9986

19 0.9984

20 0.9982

21 0.9980

22 0.9978

Este valor sera adoptado simplemente con fines académicos ya que nos informaron que es

de otra muestra de suelo.











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2.

CALCULO DEL ESFUERZO DE CORTE CON COMPRESION NO CONFINADA

Descripción de la muestra

Diámetro inicial 3,50 [cm] Anillo de prueba 1Area inicial 9,62 [cm2] Factor de Calibración 0,143Longitud inicial 6,82 [cm] Peso Especifico Gs 2,612

DIMENSIONES ANTES

Φ1 = 3,5Φ2 = 3,5Φ3 = 3,5

h1= 6,82h2= 6,82

Contenido de humedad

Recipiente N° 20Peso recipiente + suelo humedo, gr 231,49Peso recipiente + suelo seco, gr 212Peso del agua, Ww, gr. 19,49Peso del recipiente, gr 88,11Peso suelo seco, Ws, gr 123,89Contenido de agua, w, % 15,73%

CORTE DIRECTO CON COMPRESIÓN NO CONFINADA

Precisión extensometro horizontal: 0,01 [mm] Precisión extensometro Vertical: 0,001 [plg]

Tiempotrnscurrido

[min]

Lec. Ext.vertical

[0,01 mm]

ΔL[cm]

ΔL/LoDeformación

[ξ %]

Areacorregida

Lec. Dialanillo

0,0001"

Factorcarga axial

[Kgs]

P/Ac Fatiga[Kg/cm2]

P/2A Fatigade corte max.

[Kg/cm2]0 0 0 0,000 9,621 0 0,00 0,00 01 35 0,035 0,005 9,671 56 8,01 0,83 0,412 70 0,07 0,010 9,721 122 17,45 1,79 0,903 106 0,106 0,016 9,773 188 26,88 2,75 1,384 140 0,14 0,021 9,823 260 37,18 3,79 1,895 175 0,175 0,026 9,875 326 46,62 4,72 2,366 210 0,21 0,031 9,927 414 59,20 5,96 2,987 280 0,28 0,041 10,033 510 72,93 7,27 3,63

8 350 0,35 0,051 10,142 570 81,51 8,04 4,029 420 0,42 0,062 10,253 616 88,09 8,59 4,3010 490 0,49 0,072 10,366 640 91,52 8,83 4,4111 560 0,56 0,082 10,482 650 92,95 8,87 4,4312 630 0,63 0,092 10,600 624 89,23 8,42 4,2113 670 0,67 0,098 10,669 518 74,07 6,94 3,47

Resistencia al corte del suelo











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El esfuerzo máximo es de 8.9 [Kg/cm^2] del grafica # 1, por lo tanto esta es nuestra resistencia a la

compresión:

Donde:

Circulo de Morh para determinar la COHESION NO DRENADA

GRAFICA # 2











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Modulo de elasticidad secante aproximada del suelo

Previamente se calcula con:

Pasamos a la gráfica para determinar la pendiente:

De la siguiente gráfica # 3 se obtiene ∆є:











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3.

SENCIBILIDAD DE LA ARCILLA.

No se puede calcular este valor por que solo se tienen los siguientes datos.

SENSIBILIDAD DE LA ARCILLA "S"

qu n= NO SE TIENEDATO

qun=

resistencia a la compresión noconfinada inalterada

qu r= 8.9 kg/cm²

qu r= resistencia a la compresión noconfinada remoldeada

S=qu n/qur

-

VI.

CONCLUCIONES

Conclusiones Generales

Se obtuvo satisfactoriamente valores cualitativos de la resistencia aproximando a lacompresión para un espécimen de moldeado cilíndrico

La determinación de la resistencia a la compresión no confinada qu de un suelo cohesivo,dando este valor igual a 8.9 [kg/cm^2]= 890 [KN/m^2] aproximadamente y de acuerdo con lasiguiente tabla encontrada en la bibliografía.

CONSISTENCIA qu [KN/m^2]

Muy Blanda 0-25

Blanda 25-50

Media 50-100

Firme 100-200

Muy Firme 200-400

Dura >400

Entonces nuestra muestra de suelo pertenece a una consistencia Dura ya que es mayor a 400[KN/m^2], este valor nos servirá para calcular muros de contención y la verificación de taludes en eldiseño de cimentaciones.











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Conclusiones Específicas

El modulo de elasticidad obtenido es de :

Valor que nos servirá para estudiar el asentamiento den el suelo, además con este valorpodemos afirmar que este suelo es de consistencia plástica ya que el valor obtenido es muyalto.

Podemos decir que el tipo de falla fue del tipo mixta entre frágil y plástica ya que la rotura

que sufrió fue una rotura con un ángulo de 45º aproximadamente y se ensancho a los lados.

De acuerdo con la grafica #2 nuestra cohesión no drenada Cu es:

El cual nos indica el criterio de rotura de Mohr, para una arcilla saturada

VII.

BIBLIOGRAFIA

Braja M. “Fundamentos de la Ingeniería Geotécnica”Ed. Thomson- L. 1799

Juares Badillo. , Rico R. “Mecánica de los Suelos” Ed. Limusa 3ª ed. 1980

Texto de mecánica de Suelos Ing. M. Carrasco

Apuntes clases Laboratorio Ing. Víctor Bermejo F

BrajaDass “Fundamentos de Ingeniería geotécnica”

OBSERVACIONES DEL ENSAYO

En la toma de datos solo se llego hasta la lectura # 13 ya que la lectura del anillo bajo

bruscamente por lo que ya no era necesario tomar más datos ya que teníamos una lecturamáxima antes de la última lectura que bajo muy rápido.

Algo muy importante es que este ensayo solo se puede realizar en suelos cohesivos que tenganuna humedad suficiente para ser moldeados, en el caso de ser muestras inalteradas, sin dudaque los resultados serán más confiables que de una muestra remodelada, esta diferencia lapodríamos determinar calculando la sensibilidad del suelo, pero lamentablemente no se pudorealizar ya que no se contaba con una muestra inalterada, solo con una remodelada.

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