1. Ensayo triaxial
Mecánica de suelos II

2. CRITERIOS DE FALLA MOHR-COULOMB
• Un material falla debido a una combinación
crítica de esfuerzo normal y esfuerzo
cortante. Por lo cual, la relación entre un
esfuerzo normal y un esfuerzo cortante sobre
un plano de falla se expresa en la siguiente
ecuación
• Para la mayoría de los problemas de
mecánica de suelos, es suficiente aproximar
el esfuerzo cortante sobre el plano de falla
como una función lineal del esfuerzo normal,
lo cual se conoce como el Criterio de falla
Mohr-Coulomb como se presenta en la
siguiente ecuación .

3. ¿EN QUÉ CONSISTE EL ENSAYO TRIAXIAL?
• La prueba de ensayo triaxial es uno de los métodos más confiables para
determinar los parámetros de la resistencia al cortante en un ensayo
• El ensayo triaxial se basa en someter una probeta cilíndrica, preparada
con una relación de dos veces el diámetro y que se encuentra confinada
por medio de una presión hidráulica constante. A esto, se le añade una
carga vertical creciente hasta lograr su rotura, carga que debe crecer con
una velocidad constante.

4. ¿QUÉ SE OBTIENE CON LOS RESULTADOS?
• Con los resultados que obtienes con el ensayo triaxial, se realiza la
construcción gráfica de los correspondientes círculos de Mohr. Estableciendo
seguidamente en primera aproximación, la mejor envolvente de dichos
círculos, lo que nos permitirá determinar los valores de la cohesión «e» y del
ángulo de rozamiento interno» t.

5. ¿EN QUÉ TE BENEFICIAS AL HACER EL ENSAYO
TRIAXIAL PARA TUS ESTUDIOS DE SUELOS?
• Al obtener los parámetros de resistencia del suelo, el especialista
determina los diseños respectivos con base en dichos valores.
• Resultados con alta confiabilidad para los estudios de suelos, para la
estabilización de taludes y construcción de muros.
• Tener un rango de control y manejo más amplio, al realizarse el ensayo
bajo la norma NTP.
1. SUELOS. Método de ensayo normalizado de compresión triaxial no
consolidado no drenado para suelos cohesivos NTP 339.164 UU
2. SUELOS. Método de ensayo normalizado de compresión triaxial
consolidado no drenado para suelos cohesivos NTP 339.166 CU

6. TIPO DE ENSAYO
PROCESO DE
CONSOLIDACION
PROCESODE
ROTURA
PARÁMETROS
OBTENIDOS
OBSERVACIONES
CONSOLIDA
CION
DRENAJE
UU No hay drenaje No hay drenaje Cu y фu
No se mide la presión intersticial. El proceso
de rotura es rápido.
CU Hay drenaje No hay drenaje Cu y фu
No se mide la presión intersticial. El proceso
de rotura es rápido.
CD Hay drenaje Hay drenaje Cd y фd
Se mide la variación de volumen del agua
intersticial. Velocidad de rotura adecuada
para que no se generen tensiones
intersticiales durante el proceso de rotura.
CUU
ROTURA
SIN
DRENAJE
MEDIDAS DE
PRESIONES
INTERSTICIALES
Hay drenaje No hay drenaje C´ y ф´
Se mide la presión intersticial. Proceso de
rotura con velocidad adecuada para que se
equilibren las presiones intersticiales.

7. Prueba rápida - Prueba sin consolidación y sin drenaje (UU)
El ensayo UU es usualmente llevado a cabo sobre especímenes de arcilla,
enmarcando la realización del ensayo dentro del concepto de resistencia para suelos
cohesivos saturados, en donde se expresan los resultados en términos de esfuerzos
totales. La envolvente de falla para los criterios de Mohr del esfuerzo total se
convierte en una línea horizontal, con una condición de φ = 0° (ángulo de fricción) y
τf = Cu, siendo Cu la resistencia al cortante no drenada, la cual es igual al radio de
los círculos de Mohr.
Prueba rápida – Prueba con consolidación y sin drenaje (CU)
El ensayo CU (consolidado-no drenado) se realiza generalmente con medición de la
presión de poros o neutra con el fin de determinar los parámetros de “C” y “φ” en
términos de esfuerzos totales y esfuerzos efectivos.
Prueba lenta - Prueba con consolidación y con drenaje (CD)
Los ensayos consolidados drenados se utilizan esencialmente en suelos granulares
(arenas), sin embargo, se puede aplicar en suelos finos, pero los ensayos requieren
tiempos prolongados del orden de semanas.

8. Prueba sin compactar, no drenaje (UU)
La muestra de suelo esta sometida a presión celular si provisión de drenaje.
A qui la presión de la célula se mantiene a un valor constante y la tensión
aplicada del desviador se aumenta hasta que la muestra falle. Esto se
denomina prueba rápida.
prueba sin compactar sin drenaje (CU)
Durante la aplicación de la presión de la célula en la muestra, se permite el
drenaje. Y la tensión del desviador se aplica manteniendo la presión de la
célula constante y ninguna provisión de drenaje adicional.
prueba de compactación con drenaje (CD)
Esta prueba también se denomina como prueba drenada o lenta. Aquí el
estrés del desviador se incrementa al permitir que el drenaje suceda como
estaba y la presión de la célula también se mantiene constante. Aquí la tasa
de carga se aplica lentamente para que la presión excesiva de los poros no
se desarrolle dentro de la muestra
la muestra preparada se despeina en la membrana y se coloca en la célula
triaxial. A esto, se aplica la presión lateral deseada. Hasta que la muestra
falle, se aplica la presión lateral. Se registran la deformación vertical y las
lecturas de carga.
El objetivo principal de la prueba es determinar los valores de cohesión y
ángulo de fricción interna. Para determinar estos , hay que probar tres
valores de presión lateral diferentes de la muestra.

9. Máquina triaxial
Con el fin de realizar los diversos ensayos triaxiales, un equipo triaxial completo requiere
diferentes elementos que lleven a cabo la adquisición de datos, aplicación de carga,
medición de cambios de volumen, saturación de especímenes, entre otras funciones.
Panel de control
Triaxial
Cámara Triaxial
Equipo automático de
cambio de volumen
Prensa Triaxial
LVDT --Transductor de
presión
Transductor de
presión
Blader
DATALOG
Equipos

10. Máquina triaxial – Laboratorio de Geotecnia –
LanammeUCR
Con el fin de realizar los diversos ensayos triaxiales, un equipo triaxial completo requiere
diferentes elementos que lleven a cabo la adquisición de datos, aplicación de carga,
medición de cambios de volumen, saturación de especímenes, entre otras funciones.
Panel de control Triaxial
Cámara Triaxial
Equipo automático de
cambio de volumen
Prensa Triaxial
LVDT
Transductor de presión
Blader
DATALOG
Equipos

11. Máquina triaxial – Laboratorio de Geotecnia –
LanammeUCR
Con el fin de realizar los diversos ensayos triaxiales, un equipo triaxial completo requiere
diferentes elementos que lleven a cabo la adquisición de datos, aplicación de carga,
medición de cambios de volumen, saturación de especímenes, entre otras funciones.
Panel de control Triaxial
Cámara Triaxial
Equipo automático de
cambio de volumen
Prensa Triaxial
LVDT
Transductor de presión
Blader
DATALOG
Equipos

12. Máquina triaxial – Laboratorio de Geotecnia –
LanammeUCR
Con el fin de realizar los diversos ensayos triaxiales, un equipo triaxial completo requiere
diferentes elementos que lleven a cabo la adquisición de datos, aplicación de carga,
medición de cambios de volumen, saturación de especímenes, entre otras funciones.
Panel de control Triaxial
Cámara Triaxial
Equipo automático de
cambio de volumen
Prensa Triaxial
LVDT
Transductor de presión
Blader
DATALOG
Equipos

13. Prácticas de laboratorio
Obtención de la muestra
Preparación de la muestra
Tallado de la muestra
Preparar los especímenes para
determinar el contenido de humedad
Pesamos y colocamos en la cámara
triaxial sobre la piedra porosa
Colocamos la membrana de caucho en
la muestra
Colocamos la cabeza de plástico
usando una piedra porosa entre la
cabeza y la muestra
Aseguramos la membrana
con ligas
Ejecución
del ensayoMontaje
Revestimiento de la pastilla con membrana

14. Prácticas de laboratorio
Colocamos la cámara con su tapa
Introducimos el pistón en el hueco de
la cabeza de plástico
Centramos el brazo de carga con el
pistón
abrimos las válvulas de saturación
para que el agua fluya desde la base a
través de la muestra.
En estas condiciones aplicamos el tipo
de triaxial solicitado
aplicar la carga hasta romper la
muestra
anotándose las lecturas de las
deformaciones axiales y de la carga
aplicada
Ejecución
del ensayo
Colocación de cámara
Llenado de cámara con lucita

15. Prácticas de laboratorio
Colocamos la cámara con su tapa
Introducimos el pistón en el hueco de
la cabeza de plástico
Centramos el brazo de carga con el
pistón
abrimos las válvulas de saturación
para que el agua fluya desde la base a
través de la muestra.
En estas condiciones aplicamos el tipo
de triaxial solicitado
aplicar la carga hasta romper la
muestra
anotándose las lecturas de las
deformaciones axiales y de la carga
aplicada
Ejecución
del ensayo
Montaje en la prensa de carga
Falla del espécimen

16. Prácticas de laboratorio
Procesamiento y captura de datos
Ejecución
del ensayo
Procesamiento y captura de datos

17. Prácticas de laboratorio
FORMULAS A USAR
CÁLCULO
SDeformación en una Probeta Cilíndrica

18. Prácticas de laboratorio
Procesamiento y captura de datos
GRÁFICOS Con los resultados obtenidos y codificados, se construye, para cada
esfuerzo confinante (σ3), una gráfica a escala aritmética; ubicando, en
las abscisas las deformaciones unitarias (ε), en porcentaje, y en las
ordenadas el esfuerzo desviador (Δσ), en Kg/cm2. La gráfica permite
determinar el Esfuerzo Desviador de falla (Δσ) para cada esfuerzo
confinante (σ3), aplicado a la probeta.
 Con los esfuerzos desviadores de falla, correspondientes a cada esfuerzo
confinante (σ3), se determina (σ) y se obtiene el centro y radio de los
correspondientes círculos de Mohr, mediante las siguientes expresiones:
 Trazar los Círculos de Mohr, para ello, elegir una escala de esfuerzos. A
partir del origen y sobre el eje de las abscisas, llevar el valor del
esfuerzo confinante (σ3), y desde este punto marcar el valor del
esfuerzo desviador de falla (σ1 - σ3); este valor es el diámetro del
círculo; por lo tanto, con centro en el punto medio del segmento así
determinado, trazar el semicírculo correspondiente.
 Una vez trazados los semicírculos del estado de esfuerzos de falla de
todas las probetas ensayadas, dibujar la envolvente que mejor se ajuste
a ellos, esta recibe el nombre de Línea de Resistencia Intrínseca o
Envolvente de Mohr y representa aproximadamente, la variación de la
resistencia al esfuerzo cortante en función de los esfuerzos normales
aplicados.
 El Ángulo de Fricción Interna del suelo (υ), es el que forma la
envolvente con la horizontal (abscisas) y se determina en la gráfica por
la pendiente de la envolvente. El valor de la cohesión (c), está dado por
la ordenada al origen de dicha envolvente, medida a la misma escala
con que se trazaron los círculos. Círculos de Mohr

19. GRACIAS
FIC - UNCP
BARRA DE LA CRUZ, BERNABE