Ensayo Triaxial

Ensayo triaxial
Introducción
Uno de los aspectos fundamentales en el estudio de las propiedades mecánicas de los suelos es su resistencia al esfuerzo cortante. La teoría de la resistencia al esfuerzo cortante es punto de partida esencial en el tratamiento de los problemas de empuje de tierras contra estructuras de contención, de estabilidad de taludes de suelos en terraplenes y cortes; y, decapacidad de carga de suelos que han de servir de cimentaciones a construcciones, entre otros. La aplicación de un esfuerzo de corte a una muestra de suelo tiende a producir un desplazamiento de las partículas entre sí o de una parte de la masa del suelo, con respecto al resto del mismo.
La resistencia al esfuerzo cortante de un suelo puede obtenerse de diferentes maneras y entre ellas las másusuales son: Por medio del aparato de corte directo, por el ensayo de compresión triaxial.
El ensayo de compresión triaxial es el más usado para determinar las características de esfuerzo—deformación y de resistencia al esfuerzo cortante de los suelos. El ensayo consiste en aplicar esfuerzos laterales y verticales diferentes a probetas cilíndricas desuelo y estudiar su comportamiento. El ensayo serealiza en una cámara de pared transparente (cámara triaxial) llena de líquido, en la que se coloca una probeta cilíndrica de suelo que, salvo que se adopten precauciones especiales, tiene una altura igual a dos veces su diámetro, forrada con una membrana de caucho. Esta membrana va sujeta a un pedestal y a un cabezal sobre los que se apoyan los extremos de la probeta. El ensayo se divide en dosetapas, una etapa en la que la probeta de suelo es sometida a una presión hidrostática de fluido, con esfuerzos verticales iguales a los horizontales. Durante esta etapa, se dice que la probeta es consolidada si se permite el drenaje del fluido de los poros. Alternativamente, si el drenaje no puede ocurrir se dice que la probeta es “no consolidada” En la segunda etapa, llamada de aplicación delesfuerzo desviador se incrementan los esfuerzos verticales (desviadores) a través del pistón vertical de carga, hasta la falla. En esta etapa el operador tiene también la opción de permitir el drenaje y por lo tanto eliminar la presión neutra o mantener la válvula correspondiente cerrada sin drenaje. Si la presión neutra es disipada se dice que el ensayo es “drenado”, en caso contrario se dice que elensayo es “no drenado.
Generalmente cada prueba se realiza con tres o cinco probetas de la misma muestra desuelo, bajo esfuerzos confinantes distintos. La representación de los resultados en el diagrama de Mohr está constituida por una serie de círculos, cuya envolvente permite obtener los parámetros del suelo estudiado en el intervalo de esfuerzos considerado.

Equipo:
Cámara triaxial Máquina de compresión triaxial
 Membrana de caucho
 Molde metálico
 Compresor de aire
 Bomba de vacío
 Balanza de precisión, aproximación 0.1 g
 Calibrador.
 Aro-sello de caucho
 Tallador de muestras, cuchillas y sierras
Equipo para determinar el contenido de agua

Justificación
Toda obra de ingeniería exige seguridad, funcionalidad y economía. Cuando se habla de seguridad en el casoespecífico de los suelos, se busca que el sistema que forman la cimentación y el suelo no genere un mecanismo de falla que ponga en peligro la estabilidad de la obra. Para llevar a cabo el análisis de la estabilidad de una estructura, desde el punto de vista de la ingeniería geotécnica, es necesario determinar la resistencia al esfuerzo cortante de los suelos involucrados en el mecanismo potencial defalla. Sin embargo, dicha determinación implica grandes retos para el ingeniero de mecánica de suelos, en virtud de las variables involucradas en el problema, tales como: tipo de suelo, grado de compacidad o consistencia, grado de saturación y anisotropía, entre otras. El grado de saturación, por ejemplo, ha permitido crear la “Mecánica de Suelos Tradicional” (para suelos 100% saturados) y la...