cccorte directo

Ensayo de Corte Directo

TALLER BÁSICO DE

MECÁNICA DE SUELOS

Ensayo de Corte Directo

INGENIERÍA GEOTECNICA

Curso Taller de Mecánica de Suelos LMS-FIC-UNI

CORTE DIRECTO

Ensayo de Corte DirectoASTM D 3080

El ensayo de corte directo permite encontrar los parámetros de resistencia de un suelo (cohesión y ángulo de fricción).


EQUIPO


Equipo de Corte Directo Para Suelos Granulares:Equipo mecánico. Se usa en suelos granulares.


EQUIPO


Equipo de Corte Directo Residual:Totalmente electrónico. Permite mayores deformaciones. Se usa en suelos finos.


MOLDE DE CORTE


Parte inferior

Parte superior

Pistón

Papel filtro

Baseranurada

metal poroso

Tornillos de sujeción


EQUIPO


Balanza electrónica Tallador:

lado 6 cm.área de corte 36 cm2.altura 2 cm.volumen 72 cm3.

CompactadorEspátulasArco de sierraNivel de burbuja.

Tallador para muestra de Corte con su compactador para muestras remoldeadas.


Preparación de muestras


Muestra inalterada:Se corta una muestra un poco mayor al tamaño del tallador.




Muestra inalterada:Se coloca el tallador en la parte superior. Se corta poco a poco en los bordes.




Muestra inalterada:Luego se talla por los bordes del tallador.




Muestra inalterada:Poco a poco se introduce el tallador.




Muestra inalterada:Luego que el tallador pasa en su totalidad, se debe cortar por los extremos.




Muestra remoldeada:Pesar la cantidad de muestra de acuerdo al peso especifico y contenido de humedad proporcionado por el solicitante.Dividir el peso total en tres partes.




Muestra remoldeada:Compactar en tres capas. Se debe cuidar que el material pesado no disminuya del nivel correspondiente.


Conservación de la muestra


Todo tipo de muestra debe conservarse en un recipiente que conserve la humedad hasta el momento que sea ensayada.


Montaje de la muestra


Se debe colocar sobre la parte inferior de la celda de corte, en orden:a) La base ranurada,b) Dos piedras porosas,c) Un papel filtro.




Colocar la parte superior de la celda, cuidando que los agujeros del mismo diámetro estén alineados y atornillar.

Vista de perfil Vista de planta




Cubrir con el pistón alineándose al tallador, papel filtro y metal poroso. Luego aplicar unos golpes hasta que la muestra llegue al fondo, sin compactar. Retirar el tallador.




Muestra colocada en el molde de corte directo. En la parte superior se ha colocado el papel filtro, el metal poroso y la tapa del molde.


Preparación del equipo


Este equipo aplica la presión normal por carga muerta a través de un brazo de palanca que amplifica la carga de las pesas por diez. Para continuar con el ensayo se debe seguir el siguiente procedimiento:

a. Colocar el brazo en posición horizontal con ayuda del nivel de burbuja. Para que no se incline al colocar las pesas, ajustar la manivela al tope, cuidando siempre de mantener la horizontalidad del brazo.

b. Una vez seguro, poner las pesas que generarán la presión normal del ensayo, que generalmente es 0,5 Kg/cm2, 1,0 Kg/cm2 o 1,5 Kg/cm2. Para este modelo de equipo la carga que se coloca en el extremo equivale a la décima parte de la fuerza aplicada sobre el área (36 cm2) de la celda de corte.




σ3 Kg./cm2 Peso necesario 36xσ3 Kg.

Pesas aplicadas en el extremo g.

0,5 18 1800 1,0 36 3600 1,5 54 5400




Vista en planta del lugar del equipo donde se ha de colocar la celda de corte.




Colocación de la celda de corte en el equipo.




Celda de corte ya colocada en el equipo.


DATOS QUE SE OBTIENEN


Dial de Deform. Dial de Deform. Dial de Deform.Carga Tang. Carga Tang. Carga Tang.(div) div. (div) div. (div) div.7.0 25 13.0 25 34.0 25

15.0 50 25.0 50 49.0 5021.0 75 36.0 75 61.0 7522.0 100 41.0 100 68.0 10025.0 150 48.0 150 74.0 15027.0 200 51.0 200 80.0 20028.0 250 53.0 250 84.0 25029.0 300 55.0 300 86.0 30030.0 350 57.0 350 87.0 35031.0 400 58.0 400 89.0 40032.0 450 59.0 450 91.0 45034.0 500 61.0 500 93.0 50035.0 550 63.0 550 94.0 55035.0 600 64.0 600 94.0 60036.0 650 64.0 650 94.0 65036.0 700 64.0 700 94.0 70036.0 750 64.0 750 94.0 75035.0 800 64.0 800 94.0 800


CALCULO ESFUERZO DE CORTEEl esfuerzo de corte para cada punto se calcula con la siguiente relación:

AldkE *

=

Donde:E = esfuerzo de corte.K = constante del anillo de carga.

0.315 para el equipo de corte residual.ld = lectura de la columna dial de carga.A = área del molde.



CALCULO ESFUERZO DE CORTEEjemplo para la fila Nº 1 (carga 0.50 kg/cm2):

0619.062.35

0.7*315.0==E

Ejemplo para la fila Nº 3 (carga 1.00 kg/cm2):

3184.062.35

0.36*315.0==E



CALCULO ESFUERZO DE CORTEEjemplo para la fila Nº 5 (carga 1.50 kg/cm2):

6545.062.35

0.74*315.0==E


2476.062.35

0.28*315.0==E



Cálculo de deformación tangencial

La deformación tangencial para cada punto se calcula con la siguiente relación:

001.0*LecDefDef =

Donde:Def = Deformación tangencial (cm).LecDef = Lectura del dial de deformación tangencial.




025.0001.0*25 ==Def


075.0001.0*75 ==Def





150.0001.0*150 ==Def


250.0001.0*250 ==Def




RESULTADOSDial de Deform. Esfuerzo Deform. Dial de Deform. Esfuerzo Deform. Dial de Deform. Esfuerzo Deform.Carga Tang. Corte Tang. Carga Tang. Corte Tang. Carga Tang. Corte Tang.(div) div. (kg/cm2) (cm) (div) div. (kg/cm2) (cm) (div) div. (kg/cm2) (cm)7.0 25 0.0619 0.03 13.0 25 0.1150 0.03 34.0 25 0.3007 0.03

15.0 50 0.1327 0.05 25.0 50 0.2211 0.05 49.0 50 0.4334 0.0521.0 75 0.1857 0.08 36.0 75 0.3184 0.08 61.0 75 0.5395 0.0822.0 100 0.1946 0.10 41.0 100 0.3626 0.10 68.0 100 0.6014 0.1025.0 150 0.2211 0.15 48.0 150 0.4245 0.15 74.0 150 0.6545 0.1527.0 200 0.2388 0.20 51.0 200 0.4510 0.20 80.0 200 0.7075 0.2028.0 250 0.2476 0.25 53.0 250 0.4687 0.25 84.0 250 0.7429 0.2529.0 300 0.2565 0.30 55.0 300 0.4864 0.30 86.0 300 0.7606 0.3030.0 350 0.2653 0.35 57.0 350 0.5041 0.35 87.0 350 0.7694 0.3531.0 400 0.2742 0.40 58.0 400 0.5130 0.40 89.0 400 0.7871 0.4032.0 450 0.2830 0.45 59.0 450 0.5218 0.45 91.0 450 0.8048 0.4534.0 500 0.3007 0.50 61.0 500 0.5395 0.50 93.0 500 0.8225 0.5035.0 550 0.3095 0.55 63.0 550 0.5572 0.55 94.0 550 0.8313 0.5535.0 600 0.3095 0.60 64.0 600 0.5660 0.60 94.0 600 0.8313 0.6036.0 650 0.3184 0.65 64.0 650 0.5660 0.65 94.0 650 0.8313 0.6536.0 700 0.3184 0.70 64.0 700 0.5660 0.70 94.0 700 0.8313 0.7036.0 750 0.3184 0.75 64.0 750 0.5660 0.75 94.0 750 0.8313 0.7535.0 800 0.3095 0.80 64.0 800 0.5660 0.80 94.0 800 0.8313 0.80



Gráficos

Deformación Tangencial vs. Esfuerzo de Corte

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0

Deformación Tangencial (cm)

Esfu

erzo

Cor

te (k

g/cm

2 )



Gráficos

Esfuerzo Normal vs. Esfuerzo de Corte Máximo

0.00

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

0.70

0.80

0.90

1.00

0.0 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6

Esfuerzo Normal (kg/cm 2)

Esfu

erzo

de

Cor

te (k

g/cm

2 )

Resultados:

Cohesión:c = 0.06 kg/cm2

Angulo de fricción:Φ = 27.2º



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