ensayo tiaxial

INTRODUCCIÓN:
RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE DE LOS SUELOS Y ENSAYO TRIAXIAL
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 los cálculos que tengan en cuenta la plasticidad del suelo.
Una muestra de suelo sometida aun esfuerzo de corte 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; se pueden producir disgregamientos de las partículas, desplazamientos por líneas de rotura, o si la masa del suelo es plástica se produce lo que se denomina fluencia plástica. Estos movimientos dentro de la masa del suelo tienden a sercontrarrestados por la llamada resistencia al corte del suelo.
Se denomina esfuerzo cortante al esfuerzo tangencial que actúa sobre el plano de ruptura del suelo. Así si tenemos un talud vertical, donde se ha aplicado una carga P, esta tiende a romper el suelo según un plano de falla inclinado, a lo largo del cual se producen esfuerzos tangenciales τ o de corte y esfuerzos resistentes en el sentidocontrario s. La resistencia al esfuerzo cortante se determina mediante la fórmula de Coulumb:
s= c + σ tg Ф
En donde: s es la resistencia al esfuerzo cortante, c es la cohesión de las partículas del suelo, σ es la tensión normal que actúa sobre el plano de ruptura, tg Ф es el ángulo de rozamiento interno, el cual es igual en su magnitud al coeficiente de rozamiento. El ángulo de fricción internade un suelo Ф así como la cohesión c, se determinan generalmente en el laboratorio, ya sea mediante ensayos de corte directo, o de corte triaxial con muestras de suelo representativas. En general los suelos poseen el mismo tiempo de cohesión y fricción interna, sin embargo existen dos límites:
a) Las arena lavadas y secas que no poseen cohesión en las que la carga de ruptura se produce bajo unvalor de:
s= σ tg Ф
pasando por el origen la envolvente de la circunferencia de Mohr.
b) Las arcillas blandas, las que se comportan como si el ángulo de fricción interna fuese igual a cero, resultando la carga de ruptura constante e igual a la cohesión del suelo:
s= c
La cohesión se 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 lo considera constante aunque no lo es. El ángulo de fricción interna depende de la uniformidad de las partículas del suelo, del tamaño y forma de los granos y de la presión normal.
El estudio de la línea de resistencia intrínseca, o envolvente de Mohr, de los suelos puede llevarse acabo por medio de la prueba de compresión triaxial.
La prueba de compresión triaxial se lleva a cabo envolviendo en una membrana impermeable una muestra cilíndrica del suelo que se desea ensayar, cuyas bases quedan en contacto con cabezas sólidas provistas de piedras porosas que sirven de filtro; los filtros están conectados a tubos delgados provistos de válvulas que permiten regular la salida oentrada del agua al espécimen; tales tubos de drenaje están conectados a una bureta graduada con la que se puede conocer el volumen de agua absorbido o expulsado por el suelo, esto se produce en caso de que el ensayo se produzca con drenado del agua. La unión entre la membrana y las cabezas se ata con una banda de hule que garantiza un sello hermético. Todo el conjunto queda encerrado en unacámara que se conecta a un tanque de agua a presión. La tapa superior de la cámara es atravesada por un vástago delgado que pasa por un depósito de grasa a presión que evita las fugas de agua a lo largo de la pared del vástago, y reduce al mínimo la fricción de este con la tapa.
Considerando al suelo como homogéneo e isótropo y despreciando los efectos de la restricción impuesta a la probeta por las...