Ensayo DE Compresion Simple PDF

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Universidad Católica de CuencaUnidad Académica de Ingeniería Industria y ConstrucciónFacultad de Ingeniería CivilGEOTECNIA Y CIMENTACIONESGrupo I:Suley Cárdenas, Sthefany Ordóñez, Juan Diego Sarmiento, Henry Serrano,Pablo Ramos.Noveno Ciclo “A”Docente: Ing. Luis Mario AlmacheViernes 29 de Enero del ...

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Universidad Católica de Cuenca Unidad Académica de Ingeniería Industria y Construcción Facultad de Ingeniería Civil GEOTECNIA Y CIMENTACIONES Grupo I: Suley Cárdenas, Sthefany Ordóñez, Juan Diego Sarmiento, Henry Serrano, Pablo Ramos. Noveno Ciclo “A”

Docente: Ing. Luis Mario Almache

Viernes 29 de Enero del 2021

Cuenca – Ecuador

ENSAYO DE COMPRESIÓN SIMPLE A este ensayo se le conoce también como ensayo de compresión uniaxial. Este ensayo permite obtener el valor de carga última del suelo, así como los parámetros de cohesión el ángulo de fricción interna. Es usado en proyectos que no requieran de un valor preciso, ya que entrega un valor algo conservador. El ensayo de compresión simple es un método sencillo para obtener los resultados buscados ya que no ocupa un equipo que en algunos casos puede ser inaccesible y por lo tanto se considera un ensayo de menor costo. Este ensayo se realiza a suelos cohesivos o semi cohesivos que no expulsen agua durante la aplicación de la carga El ensayo consiste en la aplicación de una carga axial con control de deformación a una muestra de suelo alterada o inalterada, con la única condición de que se deberá realizar un cilindro de dimensiones tales que su altura sea igual a tres veces su diámetro. El ensayo de compresión simple se considera un caso especial del ensayo triaxial en el cual se le aplica al cilindro solo tensión longitudinal. OBJETIVOS DEL ENSAYO Determinar la resistencia a la compresión simple. Comprender con exactitud la metodología y procedimientos usados en el ensayo, incluido el tiempo e intervalos con los que será ensayada la muestra Construir el gráfico deformación axial vs tensión desviadora a partir de los datos obtenidos a partir de las fórmulas teóricas implementadas. Determinar la envolvente de falla de nuestro ensayo. (Cohesión no drenada Cu). Obtener un valor de carga última del suelo. Interpretar de forma adecuada el tipo de falla que sufrió el material conforme las propiedades del material.

EQUIPO REQUERIDO Aparato de compresión

Ilustración 1: Aparato de compresión

Deformímetro

Ilustración 2: Deformímetro

Calibrador

Ilustración 3: Calibrador

Espátula

Ilustración 4: Espátula

Horno

Ilustración 5: Horno

Balanza

Ilustración 6: Balanza

Recipientes

Ilustración 7: Recipientes para las muestras de suelo

PROCEDIMIENTO 1. Una vez ya obtenida la muestra inalterada se procedió a tallar un cilindro de tal manera que su altura sea como mínimo tres veces su diámetro.

Ilustración 8: Tallada de cilindro

2. Después de haber tallado el cilindro, se debe medir los diámetros inferior, intermedio y superior, se pesa el mismo y se mide su altura, con todos los datos obtenidos se debe calcular la densidad húmeda del material.

Ilustración 9: Diámetros y peso del cilindro

3. Se ubicó el cilindro el en aparato de compresión y se aplica carga al mismo hasta que se observen fisuras en el mismo o hasta que se produzca una deformación igual al 20% de su altura.

Ilustración 10: Ensayo de compresión simple

4. Una vez que el material ha fallado se realiza un dibujo de como fallo el material y como se produjeron la grietas. 5. Finalmente se determina el contenido de humedad de la muestra de suelo ensayada. CÁLCULOS

1. Se calcula deformación unitaria a partir del deformímetro con la siguiente ecuación: 𝜖=

∆𝐿 𝐿𝑜

donde, ∆𝐿 = 𝐷𝑒𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛 𝐿𝑜 = 𝐿𝑜𝑛𝑔𝑖𝑡𝑢𝑑 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑙𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎

2. De igual manera se calcula el área corregida con la ecuación: 𝐴′ =

𝐴𝑜 1−𝜖

𝐴𝑜 = Á𝑟𝑒𝑎 𝑖𝑛𝑖𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑑𝑎 𝑚𝑢𝑒𝑠𝑡𝑟𝑎 𝜖 = 𝑑𝑒𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑐𝑖ó𝑛

3. El cálculo del esfuerzo instantáneo vendrá dado por la ecuación:

𝜎𝑑 =

𝑃 𝐴′

𝑃 = 𝐶𝑎𝑟𝑔𝑎 𝐴′ = Á𝑟𝑒𝑎 𝑐𝑜𝑟𝑟𝑒𝑔𝑖𝑑𝑎

4. Con el esfuerzo instantáneo máximo se halla el 𝜎1 mediante: 𝜎1 = 𝜎3 + 𝜎𝑓

5. Con la afirmación de que 𝜎3 = 0 debido a que este ensayo se realiza sin presión de confinamiento.

6. Así que finalmente queda: 𝜎1 = 𝜎𝑓 7. Para la obtención de la cohesión: 𝑐 = 𝑞/2 Donde, 𝑞,

Esfuerzo máximo (kg/cm²)

RESULTADOS Gráfico Deformación Axial (ε) vs. Tensión Desviadora (kg/cm2): 5,00

MUESTRA # 1 MUESTRA # 2

Tensión (kg/cm2)

4,50 4,00 3,50 3,00 2,50 2,00 1,50 1,00 0,50 0,00 0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

Deformacion Axial

Gráfico de la Envolvente de falla criterio de Mohr - Coulomb: 2,5

τ (kg/cm2)

2,0 1,5

MUESTRA # 1

1,0

MUESTRA # 2

0,5 0,0 0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

Tension normal (kg/cm2)

5,00

6,00

Parámetros de resistencia del suelo: cohesión no drenado y ángulo de fricción. CONCLUSIONES El ensayo de compresión simple o no confinada es un ensayo relativamente sencillo que nos permite medir la carga última a la que un suelo sometido a una carga compresión falla. Sin embargo, es muy importante tener en cuenta las que no es un método exacto, sino más bien aproximado. Este ensayo trabaja manteniendo la deformación constante, lo que se controla por medio del deformímetro.

RECOMENDACIONES

Colocar a la muestra verticalmente ya que si no está fracasaría en un plano diferente al real. Solo se puede aplicar este ensayo a suelos cohesivos.

Es un ensayo relativamente más económico y más sencillo debido a que exige un equipo relativamente sencillo, sin embargo, hay que tener cuidado al momento de manipular las partes en la cámara donde se encuentra la muestra. BIBLIOGRAFÍA J. E. Bowles, Manual de laboratorio de suelos en ingeniería civil . Bogotá: McGraw-Hill, 1990. Braja M. Das. (2013). Fundamentos de la ingeniería geotécnica Cuarta edición , México DF, México, Cengage Learning....