1. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
1
Tabla de contenido
INTRODUCCION.................................................................................................................. 2
I. OBJETIVOS....................................................................................................................... 3
II. FUNDAMENTO TEORICO................................................................................................ 3
ENSAYO TRIAXIAL .............................................................................................................. 3
1. DEFINICION........................................................................................................... 3
2. DESCRIPCION DEL ENSAYO ............................................................................... 3
3. TIPOS DE ENSAYO TRIAXIAL............................................................................... 4
a. No Consolidado – No drenado (UU)................................................................ 4
b. Consolidado – No drenado (CU) ..................................................................... 6
c. Consolidado – Drenado (CD) .......................................................................... 8
d. Consolidado – No drenado con medición de poros (CU’) .............................. 10
4. APLICACIONES ................................................................................................... 12
5. VENTAJAS Y LIMITACIONES DEL ENSAYO ...................................................... 13
a. Ventajas........................................................................................................ 13
b. Limitaciones .................................................................................................. 13
III. EQUIPO......................................................................................................................... 13
IV. PROCEDIMIENTO ........................................................................................................ 16
CONCLUSIONES ............................................................................................................... 17
BIBLIOGRAFIA................................................................................................................... 17
2. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
2
INTRODUCCION
El esfuerzo cortante en los suelos es el aspecto más importante de la ingeniería geotécnica.
La capacidad de soporte de cimentaciones superficiales como profundas, la estabilidad de
los taludes y el diseño de muros o paredes de retención, llevan implícito el valor de la
resistencia al esfuerzo cortante.
Desde otro punto de vista, el diseño de los pavimentos, se ve influenciado de una forma
indirecta por la resistencia al cortante de los suelos, ya sea en el análisis de la estabilidad de
un talud o en el diseño de los muros de retención y de forma directa, a través del diseño de
las fundaciones que soportan el pavimento, específicamente, en la subrasante.
El esfuerzo cortante de un suelo se ha definido como la última o máxima resistencia que el
suelo puede soportar. Específicamente, se ha expresado como la resistencia interna que
ofrece la masa de suelo por área unitaria para resistir la falla al deslizamiento a lo largo de
cualquier plano dentro de él.
El esfuerzo cortante puede ser determinado de muchas maneras, existe una serie de ensayos
que usualmente se realizan dentro del ámbito de la ingeniería para evaluar las propiedades
de resistencia de cada material que conforma el subsuelo. Entre estos se pueden citar la
resistencia a la compresión uniaxial, corte directo y los ensayos de compresión triaxial.
El ensayo Triaxial constituye el método más versátil en el estudio de las propiedades
esfuerzo-deformación. Con este ensayo es posible obtener una gran variedad de estados
reales de carga.
Esta prueba es la más común para determinar las propiedades esfuerzo-deformación.
3. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
3
ENSAYO TRIAXIAL
I. OBJETIVOS
Determinar el Ángulo de Rozamiento Interno y la Cohesión del suelo, que permitan
establecer su Resistencia al Corte, aplicando a las probetas esfuerzos verticales y
laterales que tratan de reproducir los esfuerzos a los que está sometido el suelo en
condiciones naturales.
II. FUNDAMENTO TEORICO
ENSAYO TRIAXIAL
1. DEFINICION
Su principal finalidad es obtener parámetros del suelo y la relación esfuerzo
deformación a través de la determinación del esfuerzo cortante. Es un ensayo
complejo, pero la información que entrega es la más representativa del esfuerzo
cortante que sufre una masa de suelo al ser cargada.
El ensayo Triaxial constituye el método más versátil en el estudio de las
propiedades esfuerzo-deformación. Con este ensayo es posible obtener una gran
variedad de estados reales de carga.
2. DESCRIPCION DEL ENSAYO
Consiste en colocar una muestra cilíndrica de suelo dentro de una membrana de
caucho o goma, que se introduce en una cámara especial y se le aplica una presión
igual en todo sentido y dirección. Alcanzado ese estado de equilibrio, se aumenta
la presión normal o axial (σ1), sin modificar la presión lateral aplicada (σ3), hasta
que se produzca la falla.
Realizando por lo menos 3 pruebas, con presiones laterales diferentes, en un
gráfico se dibujan los círculos de Mohr que representan los esfuerzos de falla de
cada muestra y trazando una tangente o envolvente a éstos, se determinan los
parámetros φ y c del suelo. Dependiendo del tipo de suelo y las condiciones en que
este trabajará.
El Ensayo se Divide en dos Etapas:
La primera, en la que la probeta de suelo es sometida a una presión
hidrostática de fluido, con esfuerzos verticales iguales a los horizontales.
Durante esta etapa, se dice que la probeta es "consolidada" si se permite el
drenaje del fluido de los poros. Alternativamente, si el drenaje no puede
ocurrir se dice que la probeta es "no consolidada“.
En la segunda etapa, llamada de aplicación del Esfuerzo Desviador, se
incrementan los esfuerzos verticales (desviadores) a través del pistón vertical
de carga, hasta la falla. En esta etapa el operador tiene también la opción de
permitir el drenaje y por lo tanto eliminar la presión neutra o mantener la
válvula correspondiente cerrada sin drenaje. Si la presión neutra es disipada
se dice que el ensayo es "drenado", en caso contrario se dice que el ensayo
es "no drenado“.
4. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
4
3. TIPOS DE ENSAYO TRIAXIAL
a. No Consolidado – No drenado (UU)
El ensayo triaxial es usado para determinar la resistencia al cortante, la
rigidez y características de deformación de las muestras. Los parámetros de
resistencia al cortante obtenidos por medio de este ensayo son: el ángulo de
fricción y la cohesión.
- Ángulo de fricción: Este ángulo es análogo al ángulo de fricción
entre dos cuerpos que se deslizan, en cuyo caso este ángulo se
conoce como ángulo de fricción dinámica y tanij es el coeficiente de
fricción. Este depende de varios factores como el tamaño de los
granos, la forma de los granos, la distribución de tamaños y la
densidad.
- Cohesión: Es una medida de la cementación o adherencia entre las
partículas de suelo. La cohesión en mecánica de suelos es utilizada
para representar la resistencia al cortante producida por la
cementación, mientras que en la física éste término se utiliza para
representar la tensión. En suelos eminentemente granulares en los
cuales no existe ningún tipo de cementante o material que pueda
producir adherencia, la cohesión se supone igual a cero y a estos
suelos se les denomina suelos no cohesivos.
Para la realización del ensayo se forma un espécimen cilíndrico de
aproximadamente 5 cm de diámetro y de 10 cm de altura, se le coloca una
membrana y se monta en la máquina de ensayo triaxial. No se permite
ninguna etapa de consolidación de la muestra. Posteriormente se cierra la
válvula de drenaje para todas las fases del ensayo y antes que la muestra
tenga posibilidades de consolidarse. Después se aplica al espécimen una
presión hidrostática y de inmediato, se hace fallar al suelo con la aplicación
rápida de la carga axial. Luego se efectúan los cálculos para obtener la
cohesión y el ángulo de fricción.
ESTADO INICIAL
Fig. 01: Aplicación de presión de confinamiento en condiciones no drenadas
∆σ3
5. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
5
ESTADO FINAL
Fig. 02.- Ensayos sin consolidación previa y rotura no drenada (U.U.)
Normas utilizadas para el ensayo triaxial (uu)
- ASTM D 2850-95. Método de ensayo para prueba de compresión
triaxial no consolidado-no drenado en suelos cohesivos.
- ASTM D 422. Método para análisis del tamaño de partículas de suelos.
- ASTM D 653. Terminología estándar relacionada a suelos, rocas y
fluidos retenidos.
- ASTM D 854. Método para determinación de gravedad específica de
suelos
EJEMPLOS DE ENSAYO TRIAXIAL (UU)
a) Terraplén construido rápidamente sobre un depósito de arcilla blanda
b) Presa de tierra grande construida rápidamente sin cambio en el
contenido de humedad del núcleo de arcilla
c) Zapata continua colocada rápidamente en depósito de arcilla
6. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
6
b. Consolidado – No drenado (CU)
En este tipo de prueba, el espécimen se consolida primeramente bajo la
presión hidrostática; así el esfuerzo llega a ser efectivo, actuando sobre la
fase sólida del suelo.
En seguida, la muestra se lleva a la falla por un rápido incremento de la carga
axial, de manera que no se permita cambio de volumen. El hecho esencial de
este tipo de prueba es el no permitir ninguna consolidación adicional durante
el periodo de falla, de aplicación de la carga axial. Esto se logra fácilmente
en una cámara de compresión triaxial cerrando la válvula de salida de las
piedras porosas a la bureta.
En la segunda etapa de una prueba rápida consolidada podría pensarse que
todo el esfuerzo desviador fuera tomado por el agua de los vacíos del suelo
en forma de presión neutral, ello no ocurre así y se sabe que parte de esa
presión axial es tomada por la fase sólida del suelo, sin que hasta la fecha,
se hayan dilucidado por completo ni la distribución de esfuerzos, ni las
razones que lo gobiernan. De hecho no hay ninguna razón en principio para
que el esfuerzo desviador sea íntegramente tomado por el agua en forma de
presión neutral, si la muestra estuviese lateralmente confinada, como el caso
de una prueba de consolidación.
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.
Este ensayo se encuentra normalizado por: - NTP 339.166 - ASTM D4767
Fig. 03: Se puede observar el equipo para pruebas triaxiales
CARACTERISTICAS:
Consta de tres etapas: Saturación, consolidación y compresión.
Se permite el drenaje durante la primera etapa solamente.
La duración de la etapa de consolidación depende al tipo de suelo y al
tamaño de la probeta, en algunos casos esta etapa puede durar hasta
48 horas; mientras que la etapa de compresión puede durar de 10
minutos hasta 2 horas.
7. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
7
Pasos para un ensayo consolidado-No drenado
Este ensayo también denominado ensayo consolidado rápido (R), consta de
tres etapas (saturación, consolidación y compresión).
Primeramente la probeta es saturada completamente de agua, luego
incrementando la presión de cámara es consolidada, esta etapa lleva al suelo
a un estado prescrito de volumen y de presión de poros, a partir del cual se
pueden medir con exactitud los siguientes cambios de volumen o de presión
de poros que ocurrirán durante el ensayo. Finalmente cuando se ha disipado
el exceso de presión de poros al valor de la contrapresión original σ3 se
cierran las válvulas de drenaje para empezar la compresión, donde la probeta
llegará al punto cedente sin drenado. Cuanto mayor sea la presión de cámara
s3 mayor será el esfuerzo desviador necesario para producir la falla.
APLICACIONES
Para las obras civiles tales como: taludes, presas de tierra, fundaciones de
estructuras, muros de contención y todas aquellas estructuras que se vayan
a cimentar sobre suelos cohesivos se requiere la evaluación de la resistencia
al corte del suelo.
EJEMPLOS DE ENSAYO TRIAXIAL (CU)
a) Terraplén elevado después de consolidarse bajo altura inicial
b) Desembalse rápido aguas arriba sin drenaje del núcleo
8. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
8
c) Construcción rápida de terraplén en talud natural
c. Consolidado – Drenado (CD)
La característica fundamental de la prueba es que los esfuerzos aplicados al
espécimen son efectivos. Primeramente se aplica al suelo una presión
hidrostática, manteniendo abierta la válvula de comunicación con la bureta y
dejando transcurrir el tiempo necesario para que haya consolidación
completa bajo la presión actuante. Cuando el equilibrio estático interno se
haya restablecido, todas las fuerzas exteriores estarán actuando sobre la
fase sólida del suelo, es decir, producen esfuerzos efectivos, en tanto que los
esfuerzos neutrales en el agua corresponden a la condición hidrostática. La
muestra se lleva a la falla a continuación aplicando la carga axial en pequeños
incrementos, cada uno de los cuales se mantiene el tiempo necesario para
que la presión en el agua, en exceso de la hidrostática, se reduzca a cero.
Con un drenado total y una velocidad adecuada, se asegura que la presión
de poros en la muestra permanezca constante, entonces el incremento en el
esfuerzo efectivo es igual al incremento del esfuerzo total (Δσ’ = Δσ). Se
utiliza la válvula C para vigilar la presión de poros, con la válvula A y las
lecturas de los deformímetro que controlan la carga y la deformación vertical
se miden el cambio de volumen de la probeta. El objetivo del ensayo es
determinar los parámetros de resistencia efectivos c' y Φ' del suelo.
9. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
9
Para determinar los esfuerzos principales y dibujar el círculo de esfuerzo de
Mohr se procede de la misma manera que para el caso del ensayo UU,
entonces se grafica la variación de la deformación vertical respecto al
esfuerzo desviador mostrada en la fig. 04.
Fig. 04: Deformación vertical en función al esfuerzo desviador en un ensayo
triaxial CD
Obteniendo de la curva mostrada en la figura anterior el esfuerzo desviador
de falla (σd)f que puede ser el valor pico o crítico, se determina el esfuerzo
principal mayor con la expresión:
El esfuerzo principal menor efectivo de falla (σ'3) f, será el esfuerzo isotrópico
aplicado en la cámara para la consolidación de la probeta. Para trazar la
envolvente de falla y determinar los parámetros de resistencia efectivos, se
deben trazar tres círculos (Figura).
Fig. 05: Envolvente de falla para un suelo Tipo I en un ensayo triaxial CD.
10. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
10
EJEMPLOS DE ENSAYO TRIAXIAL (CD)
a) Terraplén construido muy lentamente por capas sobre un depósito de
arcilla blanda
b) Presa de tierra con estado de infiltración constante
c) Zapata continua en depósito de arcilla a largo plazo después de la
construcción
d. Consolidado – No drenado con medición de poros (CU’)
En el ensayo consolidado-no drenado (CU), el suelo saturado previamente
también se consolida isotrópicamente. Una vez disipado por completo el
exceso de presión de poro que se hubiera generado en la etapa anterior, se
cierra la válvula de drenaje y se incrementan las tensiones desviadoras hasta
la rotura de la muestra. Dado que ahora estamos impidiendo el drenaje,
produciremos incrementos en las presiones de poro, ud. Por lo tanto, el
estado tensional será, en cualquier instante:
Componente principal mayor de la tensión total = 3 + (d) = 1
Componente principal mayor de la tensión efectiva = 1 - (ud) = 1‘
Componente principal menor de la tensión total = 3
Componente principal menor de la tensión efectiva = 3 - (ud) = 3‘
11. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
11
Con lo que resulta evidente que: 1 - 3 = 1‘- 3‘
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.
Fig. 06: Valores obtenido de un ensayo triaxial consolidado no drenado con
medición de presiones neutras.
Fig. 07: Representación de la C.R.I. de un ensayo triaxial consolidado no
drenado “R”
12. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
12
4. APLICACIONES
Terrenos de Fundación.- El terreno de fundación generalmente es un suelo
compuesto de materiales pésimos como suelo fino, limoso o arcilloso
susceptible de saturación, que generalmente se sustituye por materiales
granulares y para pavimentos. La carga completa que soportara el suelo no
le permite una buena consolidación, por estas condiciones es necesario
aplicar un ensayo triaxial.
Estabilidad de taludes.- En taludes, el suelo que los compone se encuentra
bajo la acción de la gravedad y por su peso, tienden a deslizarse, ya sea por
la filtración, o escurrimiento del agua, la cual actúa como una carga sobre el
suelo, también es necesario realizar el ensayo triaxial para determinar la
capacidad del suelo a la saturación y el soporte de su propio peso y de las
demás cargas.
Empujes.- En estructuras es importante asegurarse que no se produzcan
fallas o colapso total de la obra, ya que el mínimo deslizamiento puede tener
consecuencias catastróficas, por ello el método para el proyecto de
estructuras de retención suele consistir en estudiar las condiciones que
existirán en una condición de falla, introduciendo factores de seguridad
convenientes, para evitar el colapso. Una solución completa y exacta para un
caso activo o pasivo de equilibrio límite, para esto el terreno debe estar en
completo equilibrio, la condición de falla Mohr – Coulomb debe cumplirse en
todos los puntos y por último, los esfuerzos al interior de la masa deben estar
en equilibrio con los exteriores.
Capacidad de soporte de cimentaciones.- Para poder llevar a cabo la
construcción de una estructura sobre una cimentación es necesario conocer
la capacidad de resistir los esfuerzos cortantes al que estará sometido de
manera temporal o permanente.
De acuerdo a las aplicaciones mencionadas en la sección anterior, tanto las
estructuras como los taludes, cimentaciones, etc., deben ser estables y
seguros frente a un colapso total, cuando éstos sean sometidos a una
máxima aplicación de cargas.
13. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
13
5. VENTAJAS Y LIMITACIONES DEL ENSAYO
a. Ventajas
La muestra no es forzada a inducir la falla sobre una superficie
determinada.
Consecuentemente, una prueba de compresión puede revelar una
superficie débil relacionada a alguna característica natural de la
estructura del suelo.
Las tensiones aplicadas en pruebas de compresión en laboratorio, son
una aproximación de aquellas que ocurren en situ.
Las tensiones aplicadas son las tensiones principales y es posible
realizar un estrecho control sobre las tensiones y las deformaciones.
Las condiciones de drenaje pueden ser controladas y es posible una
gran variedad de condiciones de prueba.
b. Limitaciones
En algunos casos de arcilla el tamaño de la muestra puede tener
importantes efectos sobre la resistencia medida.
Se deben confeccionar o tomar muestras de diámetros que representen
adecuadamente grietas y discontinuidades en una muestra de suelo.
III. EQUIPO
o Herramientas para preparar la muestra (Figura 3.1): cuchillos, espátulas, talladores,
sierras etc. En arcillas se utilizan muestras inalteradas cuando se trata de
formaciones naturales, o bien se preparan en moldes como el Harvard, análogo al
del ensayo Proctor pero con mayor altura, etc. En arenas, las muestras suelen
prepararse en un molde, aproximándose lo más posible a las condiciones de
densidad “in situ”.
Figura 3.1 Preparación de las muestras para ser sometidas a ensayos triaxiales.
Observar la membrana de látex que recubrirá la muestra una vez finalizado el
tallado.
14. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
14
o También se necesitan membranas de látex (Figura 3.1) para recubrir las probetas
una vez que están preparadas (Figura 3.2) y piedras porosas para interponer entre
la muestra y los dos cabezales en los que apoya. Las piedras porosas facilitan el
drenaje del suelo y homogenizan las presiones del agua en las bases de la probeta.
Figura 3.2 Muestra de suelo recubierta por la membrana de látex colocada en la
unidad principal del equipo triaxial. En esta unidad principal se aloja el motor que
mueve el cabezal inferior, así como todas las conexiones hidráulicas.
Equipo de ensayo triaxial, compuesto por los siguientes elementos
o Unidad principal (Figura 3.2). En ella se aloja el motor que mueve el cabezal
inferior, aplicando las trayectorias de tensiones o deformaciones deseadas a la
probeta. En la parte superior tiene la base sobre la que apoya la célula triaxial. En
dicha base se encuentran toda la toma hidráulicas (presión de cámara, presión de
cola, presión de poro, drenaje de cámara y drenaje de muestra.
o Célula triaxial de metacrilato (Figura 3.3). Dentro de la cual va introducida la
muestra y el líquido que producirá la presión de cámara.
o Dos controladores (Figura 3.4). Encargados de proporcionar las presiones de
cámara y cola, respectivamente. Además, miden los volúmenes que entran o salen
de la célula y de la muestra.
15. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
15
Figura 3.3 Célula de metacrilato sobre la unidad principal del equipo triaxial. La
presurización del fluido que rellena la célula permite someter a la muestra a una
tensión de confinamiento (2 = 3)
o Un transductor para medir la presión de poro.
o Una célula sumergible, situada dentro de la cámara, que nos permite conocer las
cargas axiales aplicadas a la probeta.
o Equipo informático. Todos los datos obtenidos de la instrumentación de la muestra
son enviados a un ordenador, en el que se almacenan para su posterior
tratamiento. Además, dicho ordenador permite transmitir todas las órdenes del
usuario al equipo de ensayos (tipo de ensayo, presiones, trayectorias tensionales
o deformaciones, cantidad de datos que deben almacenarse, etc.).
Figura 3.4 Controladores de presión de cámara y cola, que permiten además
medir los volúmenes que entran o salen de la célula y de la muestra.
16. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
16
IV. PROCEDIMIENTO
El suelo a utilizarse se prefiere que sea inalterado, en cuyo caso se debe tallar por
lo menos tres especímenes cilíndricos, teniendo muy en cuenta su estratificación y
evitando destruir la estructura original del suelo.
Si la muestra es alterada, se procede a preparar los especímenes compactándose
la muestra con una determinada energía, de acuerdo con las condiciones técnicas
impartidas.
Las dimensiones de los especímenes dependen del tamaño de la máquina Triaxial
a emplearse; debiendo tomar en cuenta que la altura de la muestra debe ser el
doble del diámetro, (Se toman las medidas de los especímenes preparados).
El momento de preparar los especímenes se debe tomar muestra para determinar
el contenido de humedad.
Pesamos el primer espécimen y lo colocamos en la base de la cámara Triaxial,
utilizando una piedra porosa entre la muestra y dicha base.
Colocamos la membrana de caucho en el espécimen, utilizando un aparato
especial para ello.
Colocamos la cabeza de plástico usando una piedra porosa entre la cabeza y el
espécimen.
Se asegura la membrana con ligas tanto en la parte superior como en la inferior.
En el caso de realizar en ensayo Triaxial en un Triaxial Soiltest, se conecta la
cabeza de plástico en el tubo espiral que sale de la base y que se utiliza para el
drenaje de la muestra.
Se coloca la cámara con su tapa, asegurando que estén bien colocados los
empaques y seguidamente se aprieta los tornillos que sujetan la cámara
uniformemente.
Se introduce el pistón en el hueco de la cabeza de plástico.
Centramos el brazo de carga con el pistón y colocamos el dial de las deformaciones
en cero.
Si la muestra no se encuentra saturada, será necesario saturarla, salvo
introducciones contrarias al respecto, para lo cual abrimos las válvulas de
saturación permitiendo que el agua fluya desde la base a través de la muestra.
Aplicamos presión al tanque de almacenamiento de la glicerina o agua y luego
abrimos las válvulas que permiten el paso de la glicerina o agua a la cámara; la
presión lateral introducida serán las indicadas anteriormente.
En estas condiciones aplicamos el tipo de Triaxial solicitado; llegando en cualquier
caso a aplicar la carga hasta romper la muestra; anotándose las lecturas de las
deformaciones axiales y de la carga aplicada.
Una vez terminado el ensayo se reduce la presión y se devuelve la glicerina o agua
al tanque de almacenamiento, se seca la cámara y luego a la muestra con mucho
cuidado con el objeto de graficar la fractura y además determinar la humedad.
Todo este proceso lo repetimos con los demás especímenes, utilizando presiones
laterales diferentes.
17. UNIVERSIDAD NACIONAL JORGE BASADRE GROHMANN
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL, ARQUITECTURA Y GEOTECNIA
ESCUELA ACADEMICO PROFESIONAL DE INGENIERIA GEOLOGICA - GEOTECNIA
17
CONCLUSIONES
o El ensayo triaxial nos permite determinar la resistencia que puede soportar un suelo
sometidos a diferentes tipos de esfuerzo.
o Sirven para estimar la capacidad de carga a mediano y largo plazo respectivamente,
en suelos cohesivos parcial y completamente saturados. Para las obras civiles tales
como: taludes, presas de tierra, fundaciones de estructuras, muros de contención
y todas aquellas estructuras que se vayan a cimentar sobre suelos cohesivos se
requiere la evaluación de la resistencia al corte del suelo.
o El comportamiento no drenado depende del agua que puede entrar o salir del suelo
o El ensayo consolidado no drenado sirven para el diseño de los cimientos
superficiales
o 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.
BIBLIOGRAFIA
ENSAYOS TRIAXIALES PARA SUELOS-Ingeniero Oscar Valerio Salas
JUAREZ-BADILLO, Eulalio. “Mecánica de Suelos”. Limusa. México. 1996
DAS, Braja. “FUNDAMENTOS DE LA INGENIERÍA GEOTÉCNICA”. Cengage
Learning Latin Am. Australia. 2001
“ENSAYOS TRIAXIALES PARA SUELOS”, Ing. Oscar Valerio Salas, 2011,
LanammeUCR.