pruebas de compresion triaxial

PRUEBAS DE COMPRESIÓN TRIAXIAL
INTRODUCCIÓN
Las pruebas de compresión triaxial se realizan con el propósito de determinar las características de esfuerzo-deformación y resistencia de los suelos sujetos a esfuerzos cortantes, producidos cuando varían los esfuerzos principales que actúan sobre un espécimen cilíndrico del suelo de que se trate. En los tipos más usuales del aparato de prueba, dosde los esfuerzos principales se producen por presión de un líquido que rodea el espécimen y, por lo tanto, son iguales. La descripción que sigue se refiere básicamente a la prueba de compresión que se hace aumentando el esfuerzo axial.
Aparato para efectuar las pruebas
El único aparato que se describe en lo que sigue corresponde a un modelo originalmente diseñado en la Universidad de Harvard,EE.UU. y es, seguramente, uno de los tipos más comunes en los laboratorios de Mecánica de Suelos en todo el mundo.
En la figura 1 aparece un esquema del conjunto. El aparato consta, en primer lugar, de la llamada cámara de compresión triaxial (Fig. 2) constituida por un cilindro de lucita, de unos 10 cm de diámetro exterior y unos 6 mm de espesor en su pared. Las bases de la cámara son dos placasredondas de acero al cadmio (o su equivalente), selladas respecto al cilindro de lucita perfectamente, por medio de goma o hule. La cámara con las anteriores dimensiones es resistente a presiones internas hasta valores de alrededor de 7 kg fcm2, con un generoso factor de seguridad. Si las presiones interiores fueran aún mayores, la cámara deberá protegerse con anillos de bronce o latón o con mallametálica; con estas protecciones pueden manejarse presiones hasta de 10 kgfcm2.


Dentro de la cámara se ubican dos cilindros cortos de lucita, que sirven de base y cabezal del espécimen, con piedras porosas en los Contactos con dicho espécimen. Estas piezas están perforadas y se comunican, por medio de tubo sarán de unos 3 mm (de pulgada) de diámetro exterior con una bureta, a fin de permitirdrenaje de la muestra durante su consolidación. El vástago transmisor de carga axial transmite ésta a la muestra a través del cabezal superior de lucita, "que está provisto de una perforación para que penetre la punta de dicho vástago; en esa perforación se permite un juego de dos o tres grados a fin de garantizar en todo caso un contacto entre la piedra porosa del cabezal y la cara superior delespécimen que produzca una distribución uniforme de la presión axial.
El sistema de drenaje está constituido por cuatro válvulas, un pequeño depósito de agua y una bureta calibrada, preferentemente de lucita, por no ser este material muy quebradizo. Un esquema detallado de esta instalación se muestra en la Fig. 3. Las líneas de drenaje de la base y del cabezal de lucita atraviesan materialmente laplaca metálica que constituye la base de la cámara. Esto tiene por objeto que el agua no entre en contacto con el metal y así evitar la posibilidad de actividad electroquímica, en pruebas de larga duración. Las cargas se aplican colocando pesas en una ménsula apropiada, que cuelga de un marco móvil. Esto implica realizar la prueba por el método de esfuerzo controlado; alternativamente puedeaplicarse la carga controlando la velocidad de deformación (deformación controlada); en este caso, debe medirse la magnitud de la carga, insertando un anillo de carga calibrado entre el vástago y el cabezal de la muestra o entre el vástago y el marco de carga. Estos anillos de carga son piezas anulares de acero calibradas previamente, conociéndose las variaciones de su diámetro interior bajo la acciónde carga axial; en el momento de la prueba, un extensómetro colocado diametralmente da las deformaciones que tengan lugar las que, en la tabla o gráfica de calibración, proporcionan las cargas actuantes correspondientes. En ocasiones la prueba se efectúa sobre una báscula cuya carátula da, directamente sin necesidad de anillo, las cargas aplicadas en cada instante. Desde el punto de vista de...