Cortedirecto

INTRODUCCIÓN, OBJETIVO Y FUNDAMENTO TEÓRICO

INTRODUCCIÓN
Ecuación de Mohr - Coulomb:
τ=c+ σ tg
Donde:
: Esfuerzo cortante
C : cohesión
: Ángulo de fricción
: Esfuerzo normal
Este ensayo nos sirve para determinar la resistencia al cortante de una muestra de suelo sometida a deformaciones que simulen las que existen o existirán en terreno producto de la aplicación de una carga.El ensayo induce la falla a través de un plano determinado. Sobre este plano de falla actúan dos esfuerzos:
* Un esfuerzo normal, aplicado externamente debido a la carga vertical.
* Un esfuerzo cortante, debido a la aplicación de la carga horizontal.
OBJETIVO
Determinar los parámetros de resistencia máxima y residual de una muestra representativa de suelo sometido al corte directo bajocondiciones de consolidación y drenaje.
FUNDAMENTO TEÓRICO
Dentro de ciertos límites, los suelos se comportan bajo la acción de las cargas como los materiales elásticos, aunque en algunos casos se producen deformaciones mayores que las normales, teniéndose que recurrir entonces a cálculos que tengan en cuenta la plasticidad del suelo.
Una muestra de suelo sometida a un esfuerzo de corte tiendea producir un desplazamiento de las partículas entre sí o de una parte de la masa de suelo con respecto al resto del mismo.
En el primer caso (a) se dice que hay un disgregamiento de las partículas. En el segundo caso (b) se dice que la masa se desliza a lo largo de ciertas líneas de rotura, o si la masa de suelo es plástica se produce lo que se denomina fluencia plástica(c). Estos movimientosdentro de la masa de suelo tienden a ser contrarrestados por la llamada resistencia al corte del suelo.

Se acepta que la resistencia al corte de un suelo viene dada por la ecuación de Coulomb:
τ=c+ Pitan()
En la que:
= Resistencia al corte del suelo, en kg/cm2
c = cohesión del suelo, en kg/cm2
Pi = presión intergranular, en kg/cm2
= ángulo de fricción interna del suelo, el cual sesupone que es constante.
En general, los suelos poseen al mismo tiempo cohesión y fricción interna; sin embargo, existen dos casos límite:
a) La arenas lavadas y secas que no poseen cohesión, en las que la carga de ruptura se produce para un valor de:
τ=Pitan()
Pasando por el origen la envolvente del círculo de Mohr, como se puede ver en la figura anterior.
b) Las arcillas blandas, las quese comportan como si fuese igual a cero, resultando la carga de ruptura constante e igual a la cohesión del suelo, como se indica en la figura siguiente; por lo tanto:
τ=c
1 y 3 son esfuerzos principales y qu es el esfuerzo unitario de ruptura a compresión no confinada.

La cohesión de puede definir como la adherencia entre las partículas de suelo debida a la atracción entre ellas en virtud delas fuerzas moleculares.
El ángulo de fricción interna es un valor de convenio introducido para simplificar, y se le considera constante aunque no lo es. El ángulo de fricción interna depende de la uniformidad de las partículas de suelo, del tamaño y forma de los granos y de la presión normal.
DETERMINACIÓN DEL ESFUERZO DE CORTE
La cohesión de un suelo y su ángulo de fricción interna,componentes del esfuerzo de corte del mismo, pueden obtenerse de diferentes maneras, y entre ellas figuran:
a) Por medio del aparato de corte directo ideado por Arthur Casagrande, y
b) Por la prueba de compresión triaxial.
En el caso de las arcillas, la determinación del esfuerzo de corte de las mismas puede determinarse, además, con la prueba de compresión axial no confinada o con la prueba dela veleta.
Prueba de corte directo
El ensayo de corte directo impone sobre un suelo las condiciones idealizadas; es decir, induce la ocurrencia de una falla a través de un plano de localización predeterminado. Sobre este plano actúan dos fuerzas (o esfuerzos): un esfuerzo normal debido a una carga vertical σv aplicada externamente y un esfuerzo cortante debido a la aplicación de una carga...