Ensayo De Corte Directo (Mecanica De Suelos)

MECANICA DE SUELOS Y ROCAS
ENSAYO DE CORTE DIRECTO

UNIVERSIDAD PEDAGOGICA Y TECNOLOGICA DE COLOMBIA
ESCUELA INGENIERIA DE MINAS

OBJETIVOS

GENERAL

* Determinar la Cohesión y el Ángulo de Rozamiento Interno, que permitan establecer la resistencia al corte de los suelos ensayados.

ESPECIFICOS

* Determinar la resistencia al corte de un suelo
* Determinar bajo diferentescargas normales el efecto sobre la resistencia y desplazamiento de un suelo.
* Determinar las propiedades resistentes de un suelo

MARCO TEORICO

ENSAYO DE CORTE DIRECTO

Este método describe y regula el método de ensayo para la determinación de la resistencia al corte de una muestra de suelo, sometida previamente a un proceso de consolidación, cuando se le aplica un esfuerzo decizalladura o corte directo mientras se permite un drenaje completo de ella. El ensayo se lleva a cabo deformando una muestra a velocidad controlada, cerca a un plano de cizalladura determinado por la configuración del aparato de cizalladura. Generalmente se ensayan tres o más especímenes, cada uno bajo una carga normal diferente para determinar su efecto sobre la resistencia al corte y aldesplazamiento y las propiedades de resistencia a partir de las envolventes de resistencia de Mohr.

Los esfuerzos de cizalladura y los desplazamientos no se distribuyen uniformemente dentro de la muestra y no se puede definir una altura apropiada para el cálculo de las deformaciones por cizalladura. En consecuencia, a partir de este ensayo no pueden determinarse las relaciones esfuerzo-deformación ocualquier otro valor asociado, como el modulo de cizalladura.

La determinación de las envolventes de resistencia y el desarrollo de criterios para interpretar y evaluar los resultados del ensayo se dejan a criterios del ingeniero o de la oficina que solicita el ensayo.

Los resultados del ensayo pueden ser afectados por la presencia de partículas de suelo o fragmentos de roca, o ambos.

Lascondiciones del ensayo, incluyendo los esfuerzos normales y la humedad, son seleccionadas para representar las condiciones de campo que se investigan. La velocidad de deformación debe ser lo suficientemente lenta para asegurar las condiciones de drenaje equivalentes a una presión intersticial nula.

Procedimiento:

* Pesar la muestra Manteniendo unidas las dos mitades de la caja, el espécimendel suelo se coloca en forma de emparedado entre dos placas metálicas acanaladas y dos piedras porosas.

* Sobre la parte superior de la caja se coloca una almohadilla de presión.
* Después se coloca una carga vertical sobre el suelo.
* Posteriormente el suelo se somete a una fuerza de corte, mediante una fuerza horizontal aplicada con un gato de tornillo a una velocidad de deformaciónconstante.
* La magnitud de la fuerza cortante se mide mediante un anillo de carga o transductor de carga.
* La muestra es dejada en el horno una 24 horas y luego se vuelve a pesar para obtener el peso seco.

CÁLCULOS

Se realizan los siguientes cálculos:

Esfuerzo cortante:

τ= F / A

Donde:
τ : Esfuerzo de cizalladura nominal (kPa).
F: Fuerza de cizalladura (N).
A: Áreainicial del especimen (cm2).

Esfuerzo normal:

σn= F / A

Donde:
σn: Esfuerzo normal (Kpa).
F: Fuerza vertical nominal sobre el espécimen (N, kg).

Peso unitario húmedo:

Υ=W/V

Donde:
Υ: Peso unitario
W: peso de la muestra.
V: volumen de la muestra.

Peso unitario seco:

Υd=Ws/V

Donde:
Υd: Peso unitario seco.
Ws: Peso del suelo seco.
V: volumen de la muestra.

Humedad:w= WW/WS
Donde:
w: Humedad.
WW: Peso del contenido de agua que tiene la muestra.
WS: Peso del suelo seco.

Fuerza de carga:

Esta fuerza de carga se calcula con una constante y el valor dado por el anillo de carga de la siguiente manera:

Fc = 2,166+(lectura*0,08)

Donde:
FC: Fuerza de carga.
Lectura: Lectura dada por el anillo de carga.

Esfuerzos:
Este se calcula dividiendo...