Corte Directo Informe Final

Universidad Privada de Tacna

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INTRODUCCION El presente documento se realizó con base al Ensayo para Corte Directo en el suelo seleccionado, siguiendo los lineamientos generales especificados más adelante, los cuales son aplicados en el procedimiento y elaboración de las pruebas de corte directa que se requiera en nuestro ensayo. Este método describe y regula el método de ensayo para la determinación de la resistencia al corte de una muestra de suelo, sometida previamente a un proceso deconsolidación, cuando se le aplica un esfuerzo de cizalladura o corte directo mientras se permite un drenaje drenaje completo completo de ella. El ensayo se lleva a cabo deformando una una muestra a velocidad controlada, controlada, cerca de un plano de cizalladura determinado por la configuración del aparato de cizalladura. cizallad ura. Generalmente Generalmen te se ensayan tres o más especímenes, cada uno bajo una carga normal diferente para determinar su efecto sobre la resistencia al corte y aldesplazamiento y las propiedades de resistencia a partir de las envolventes de resistencia de Mohr.

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Universidad Privada de Tacna ENSAYO DE CORTE DIRECTO ASTM D 3080

1. OBJETIVO GENERAL

Determinar la Cohesión y el Ángulo Fricción, que permitan establecer la resistencia al corte del suelo ensayado.

2. FUNDAMENTO TEORICO

El ensayo de corte directo se realiza con el objetivo principal de determinar el valor dela cohesión, así como el ángulo de fricción interna de un suelo sometido a esfuerzo cortante. Este ensayo impone sobre un suelo condiciones idealizadas, o sea indica la ocurrencia de una falla a través de un plano de localización predeterminado. Sobre este plano actúan dos fuerzas, una normal por una carga vertical aplicada y un esfuerzo cortante debido a la acción de una carga horizontal. Como el esfuerzo cortante y el esfuerzo normal tienen el mismo significado en la construcción del Círculo de Mohr, en lugar de resolver una serie de ecuaciones para c y tan f, es posible dibujar en un plano de ejes coordenados estos valores para los diferentes ensayos y proponer promedio del valor de la cohesión en el corte en Y y f por la pendiente de esta recta. En este ensayo también se puede obtener los parámetros de resistencia residual cR y fR .Normalmente el ensayo se realiza sobre tres probetas de un mismo suelo, sometida cada una de ellas a una presión normal diferente, obteniéndose la relación entre la tensión tangencial de rotura y la tensión normal aplicada. 3. MATERIALES Y EQUIPO 

Máquina de corte Directo (Placa de 5x5x5, caja de corte).

El aparato de corte proporcionará medios para aplicar un esfuerzo normal a las caras de la muestra, permitiendo el drenado del agua a través de las placas porosas en los límites superior e inferior de la muestra de suelo, y para muestras sumergidas en agua. La máquina debe ser capaz de aplicar una fuerza cortante a la muestra a lo largo de un plano de corte predeterminado paralelo a las caras de la muestra. Los marcos que sostendrán la muestra deben ser lo suficientemente rígidos para prevenir su distorsión durante el proceso de corte. Varias partes de la máquina de corte deben de estar hechas de material anticorrosivo resistentes a la humedad o sustancias presentes en el suelo, por ejemplo, acero inoxidable, bronce, aluminio, etc. Metales distintos a los nombrados pueden causar oxidación.

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Universidad Privada de Tacna 

Caja de corte

Una caja de corte, cuadrada, hecha de acero inoxidable, con aditamentos que permiten el drenado a través de la parte superior e inferior. La caja está dividida verticalmente por un plano horizontal en dos mitades con el mismo espesor unido con unos tornillos de seguridad. La caja de corte es ajustada con los tornillos de seguridad, que controlan el espacio entre la parte superior e inferior de las dos mitades de la caja de corte. 

Tazón para la caja de corte

Una caja metálica que soporte la caja de corte y suministre a una reacción contra la que se apoye la mitad de la caja de corte, o una base sólida que permita la alineación de la mitad de la caja de corte, que permanezca libre para moverse en la dirección de la fuerza de corte aplicada en un plano horizontal. 

Dial de Corte Horizontal.

Transductores de desplazamientos capaces de medir el cambio de espesor de la muestra. 

Pesas de carga.



Balanza

Debe tener una sensibilidad de 0.1 g o 0.1 % del peso de la probeta. 

Horno.

Capaz de mantenerse a 110 ± 5 °C (230 ± 9 °F) 

Muestra inalterada o alterada.

La pérdida de humedad durante la preparación de la muestra no deberá exceder de 0.5 %, tanto para su almacenamiento como para su preparación. 

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Misceláneos.

Universidad Privada de Tacna Incluyen: cronómetro, sierra de alambre, espátula, cuchillos, enrasadores, agua destilada, recipientes y demás elementos necesarios. 4. PROCEDIMIENTO Preparación de las muestras:

El ensayo se puede realizar sobre muestras inalteradas a fin de obtener resultados que se aproximen a las características que tiene el suelo en su estado natural.  También es posible realizarlo sobre muestras alteradas, previamente preparadas en el laboratorio, a fin de obtener características similares de compacidad y contenido de humedad a los que tendrá el material puesto en obra.  Seguidamente se determina el peso, el volumen y el contenido de humedad de la muestra correspondiente.  Colocar la muestra en la caja de corte directo e inmovilizarla con la ayuda de los seguros.  A seguir colocamos la placa con los resaltos sobre la muestra.  Colocar la esfera de acero sobre la placa de reparto y situar sobre ella, el yugo de aplicación de la carga vertical. Bajar dicho yugo, con la ayuda del tornillo de seguridad de la palanca de carga.  Sobre el yugo colocar el extremo móvil de un deflectómetro para medir las deformaciones verticales de la caja.  Colocar en la palanca las pesas necesarias para dar una presión vertical prevista. Leer el asiento registrado en el deflectómetro vertical.  Mover el volante del aparato hasta que el pistón toque la caja.  Encerar el deflectómetro de desplazamiento vertical y el del anillo de carga.  Quitar los seguros de la caja.  Comenzar el corte con una velocidad constante, equivalente a 1 división del anillo por segundo (0.002 mm/seg.).  Tomar lecturas del deflectómetro de deformaciones horizontales, verticales y del anillo de carga cada 30 divisiones (30 segundos).  El corte se continúa hasta alcanzar una estabilización de las lecturas del deflectómetro del anillo de carga o hasta separar las dos unidades de la caja de 6 mm.  Después de descargar el aparato accionando el volante en sentido contrario. Quitar el deflectómetro de corrimiento vertical. Quitar la caja de yugo y desmontar la caja de corte.  Las cargas en el plano de corte pueden conocerse mediante el ábaco respectivo.  Estas operaciones se repiten tres o cuatro veces, diferenciándose los ensayos en la presión vertical aplicada. 5. CALCULOS 

5


El esfuerzo de corte para cada punto se calcula con la siguiente relación:

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. 

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

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



Velocidad de desplazamiento: Calcule la velocidad real de desplazamiento dividiendo el desplazamiento relativo por el tiempo transcurrido, o registre la velocidad utilizada para el ensayo.

Donde: V: Velocidad de desplazamiento (mm/min). δ: Desplazamiento lateral relativo

(mm).

te [min]: Tiempo transcurrido durante el ensayo.

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Angulo de fricción interna:

La fricción interna de un suelo, está definida por el ángulo cuya tangente es la relación entre la fuerza que resiste el deslizamiento, a lo largo de un plano, y la fuerza normal "p" aplicada a dicho plano. Los valores de este ángulo llamada "ángulo de fricción interna" f. Parámetros de Angulo de fricción



Cohesión:

Es la atracción entre partículas, originada por las fuerzas moleculares y las películas de agua. Por lo tanto, la cohesión de un suelo variará si cambia su contenido de humedad. La cohesión se mide kg/cm2. Los suelos arcillosos tienen cohesión alta de 0,25 kg/cm2 a 1.5 kg/cm2, o más. Los suelos limosos tienen muy poca, y en las arenas la cohesión es prácticamente nula. En este caso tomaremos c=0

Parámetros de Angulo de fricción y Cohesión

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ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS

ENSAYO DE CORTE DIRECTO (ASTM - D3080) : ANALISIS COMPARATIVO DE RESULTADOS DE LA RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE EN LOS EQUIPO DE CORTE DIRECTO UU SECTOR II DEL DISTRITO DE CIUDAD NUEVA . UBICACIÓN : DIST. CIUDAD NUEVA : Nº 01 MUESTRA FECHA : NOVIEMBRE DEL 2012 PROFUNDIDAD : -2.00 mts. : Nº 01 CALICATA

TESIS

CARACTERISTICAS DE LA MUESTRA

Diametro Altura Densidad Natural Area Volumen Peso Densidad Seca

(cm.) (cm.) (gr/cm 3 ) (cm 2 ) (cm 3 ) (gr.) (gr/cm 3 )

6.00 2.00 1.56 36.00 72.00 112.32 1.51

CONTENIDO DE HUMEDAD FINAL

P. Suelo Humedo + Tara (gr.) P. Suelo Seco + Taca (gr.) P. de Tara (gr.) Contenido de Humedad

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73.00 71.90 38.30 3.27%

DATOS DE CORTE

Sobre carga (gr.) Peso de Muestra (gr.) Carga Adicionada (kg.) Relación de Carga Carga Normal Total (kg.) Velocidad de Carga (mm/min) 2 Esfuerzo Normal (kg/cm )

503.50 112.32 18.00 0.50 18.50 0.138 0.514

TIPO DE MUESTRA

Natural Compactado Humedad Natural Clacificación

(SUCS)

X 2.17% SM


DESPLAZAMIENTO

DEFORMACION

FUERZA

ESFUERZO

HORIZONTAL

VERTICAL

CORTANTE

CORTANTE

DIAL

mm

DIAL

mm

(N)

(kg/cm 2)

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 30.00 40.00 50.00 65.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00 180.00 200.00 220.00 240.00 260.00 280.00 300.00 320.00 340.00 360.00 380.00 400.00 420.00 440.00 460.00 480.00 500.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 0.65 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80 5.00

0.00 -11.00 -15.00 -17.50 -19.00 -20.00 -20.50 -20.50 -20.00 -17.00 -14.00 -8.00 -2.00 2.50 5.00 11.00 18.50 22.00 26.50 28.00 33.50 35.00 35.50 35.50 35.50 35.50 35.50 35.50 35.50 35.50 35.50

0.0000 -0.0011 -0.0015 -0.0018 -0.0019 -0.0020 -0.0021 -0.0021 -0.0020 -0.0017 -0.0014 -0.0008 -0.0002 0.0003 0.0005 0.0011 0.0019 0.0022 0.0027 0.0028 0.0034 0.0035 0.0036 0.0036 0.0036 0.0036 0.0036 0.0036 0.0036 0.0036 0.0036

0.00 15.00 35.00 49.00 60.00 88.00 105.00 124.00 135.00 145.00 157.00 166.00 174.00 180.00 187.00 193.00 198.00 204.00 208.00 211.00 212.00 216.00 215.00 212.00 212.00 210.00 205.00 204.00 202.00 200.00 198.00

0.00 0.04 0.10 0.14 0.17 0.25 0.29 0.34 0.37 0.39 0.42 0.44 0.46 0.47 0.48 0.49 0.50 0.51 0.51 0.51 0.51 0.51 0.51 0.49 0.49 0.48 0.46 0.45 0.44 0.43 0.42

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ENSAYO DE CORTE DIRECTO (ASTM - D3080) : ANALISIS COMPARATIVO DE RESULTADOS DE LA RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE EN LOS EQUIPO DE CORTE DIRECTO UU SECTOR II DEL DISTRITO DE CIUDAD NUEVA . UBICACIÓN : DIST. CIUDAD NUEVA : Nº 02 MUESTRA FECHA : NOVIEMBRE DEL 2012 PROFUNDIDAD : -2.00 mts. : Nº 01 CALICATA

TESIS



(cm.) (cm.) (gr/cm 3 ) (cm 2 ) (cm 3 ) (gr.) (gr/cm 3 )

6.00 2.00 1.56 36.00 72.00 112.32 1.50

CONTENIDO DE HUMEDAD


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61.40 60.20 29.00 3.85%

DATOS DE CORTE

Sobre carga (gr.) Peso de Muestra (gr.) Carga Adicionada (kg.) Relación de Carga Carga Normal Total (kg.) Velocidad de Carga (mm/min) 2 Esfuerzo Normal (kg/cm )

503.50 112.32 36.00 1.00 36.50 0.138 1.014

TIPO DE MUESTRA


(SUCS)

X 2.17% SM


DESPLAZAMIENTO

DEFORMACION

FUERZA

ESFUERZO

HORIZONTAL

VERTICAL

CORTANTE

CORTANTE 2

DIAL

mm

DIAL

mm

(N)

(kg/cm )

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 30.00 40.00 50.00 65.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00 180.00 200.00 220.00 240.00 260.00 280.00 300.00 320.00 340.00 360.00 380.00 400.00 420.00 440.00 460.00 480.00 500.00

0.00

0.00 -6.00 -7.00 -9.00 -10.00 -12.00 -12.00 -13.00 -13.00 -13.00 -10.00 -3.00 3.00 12.00 24.00 35.00 45.00 48.00 55.00 58.00 63.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00 65.00

0.0000 -0.0006 -0.0007 -0.0009 -0.0010 -0.0012 -0.0012 -0.0013 -0.0013 -0.0013 -0.0010 -0.0003 0.0003 0.0012 0.0024 0.0035 0.0045 0.0048 0.0055 0.0058 0.0063 0.0065 0.0065 0.0065 0.0065 0.0065 0.0065 0.0065 0.0065 0.0065 0.0065

0.00 18.00 35.00 52.00 68.00 102.00 125.00 153.00 183.00 209.00 237.00 256.00 273.00 286.00 295.00 304.00 311.00 316.00 320.00 326.00 327.00 324.00 320.00 318.00 312.00 307.00 304.00 299.00 298.00 298.00 295.00

0.00 0.05 0.10 0.15 0.19 0.28 0.35 0.42 0.50 0.57 0.64 0.68 0.72 0.75 0.76 0.77 0.78 0.79 0.79 0.79 0.79 0.77 0.75 0.74 0.72 0.70 0.68 0.66 0.65 0.64 0.63

12

0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 0.65 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80 5.00

Universidad Privada de Tacna UNIVERSIDAD PRIVADA DE TACNA FACULTAD DE INGENIERIA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERIA CIVIL

LABORATORIO DE MECÁNICA DE SUELOS ENSAYO DE COR TE DIRECTO

(ASTM - D3080) : ANALISIS COMPARATIVO DE RESULTADOS DE LA RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE EN LOS EQUIPO DE CORTE DIRECTO UU SECTOR II DEL DISTRITO DE CIUDAD NUEVA . UBICACIÓN : DIST. CIUDAD NUEVA MUESTRA : Nº 03 FECHA : NOVIEMBRE DEL 2012 PROFUNDIDAD : -2.00 mts. CALICATA : Nº 01

TESIS


Diametro Altura Densidad Humeda Area Volumen Peso Densidad Seca

(cm.) (cm.) (gr/cm3 ) (cm 2 ) (cm 3 ) (gr.) (gr/cm3 )

6.00 2.00 1.56 36.00 72.00 112.32 1.51

CONTENIDO DE HUMEDAD


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152.50 150.80 102.00 3.48%

DATOS DE CORTE (gr.) Sobre carga (gr.) Peso de Muestra (kg.) Carga Adicionada Relación de Carga (kg.) Carga Normal Total Velocidad de Carga (mm/min) 2 (kg/cm ) Esfuerzo Normal

503.50 112.32 54.00 1.50 54.50 0.14 1.51

TIPO DE MUESTRA


(SUCS)

X 2.17% SM


DESPLAZAMIENTO

DEFORMACION

FUERZA

ESFUERZO

HORIZONTAL

VERTICAL

CORTANTE

CORTANTE

DIAL

mm

DIAL

mm

(N)

(kg/cm 2)

0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 30.00 40.00 50.00 65.00 80.00 100.00 120.00 140.00 160.00 180.00 200.00 220.00 240.00 260.00 280.00 300.00 320.00 340.00 360.00 380.00 400.00 420.00 440.00 460.00 480.00 500.00

0.00

0.00 -3.00 -3.00 -3.00 -3.00 -3.00 -3.00 -3.00 -3.00 -3.00 -3.00 1.00 15.00 24.00 32.50 40.00 44.00 52.00 59.00 65.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00 70.00

0.0000 -0.0003 -0.0003 -0.0003 -0.0003 -0.0003 -0.0003 -0.0003 -0.0003 -0.0003 -0.0003 0.0001 0.0015 0.0024 0.0033 0.0040 0.0044 0.0052 0.0059 0.0065 0.0070 0.0070 0.0070 0.0070 0.0070 0.0070 0.0070 0.0070 0.0070 0.0070 0.0070

0.00 25.00 45.00 58.00 86.00 115.00 145.00 168.00 200.00 230.00 262.00 290.00 315.00 332.00 349.00 365.00 380.00 395.00 408.00 419.00 429.00 435.00 440.00 442.00 438.00 438.00 432.00 430.00 428.00 428.00 429.00

0.00 0.07 0.13 0.16 0.24 0.32 0.40 0.46 0.55 0.63 0.70 0.77 0.83 0.86 0.90 0.93 0.96 0.98 1.01 1.02 1.03 1.03 1.03 1.03 1.00 0.99 0.97 0.95 0.93 0.92 0.91

6. RESULTADOS

14

0.05 0.10 0.15 0.20 0.30 0.40 0.50 0.65 0.80 1.00 1.20 1.40 1.60 1.80 2.00 2.20 2.40 2.60 2.80 3.00 3.20 3.40 3.60 3.80 4.00 4.20 4.40 4.60 4.80 5.00


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ENSAYO DE CORTE DIRECTO (ASTM - D3080)

: ANALISIS COMPARATIVO DE RESULTADOS DE LA RESISTENCIA AL ESFUERZO CORTANTE EN LOS EQUIPO DE CORTE DIRECTO UU SECTOR II DEL DISTRITO DE CIUDAD NUEVA . UBICACIÓN : DIST. CIUDAD NUEVA CALICATA : Nº 01 FECHA : NOVIEMBRE DEL 2012 PROFUNDIDAD : -2.00 mts. TESIS

GRAFICO DE CORTE DIRECTO ESFUER ZO NORMAL - R ESISTENCIA AL CORTE

DEFORMACION HORIZONTAL 1.20

1.20

) 2 m1.00 c / g k ( 0.80 e t r o C0.60 e d o0.40 s r e u0.20 f s E

1.00

) 2 0.80 m c / g k ( e t n a 0.60 t r o C o z r e u0.40 f s E

0.00 0.00

0.50

1.00

1.50

2.00

Esfuerzo Normal (kg/cm2)

ESFUER ZO NORMAL - R ESISTENCIA AL CORTE 1.00

Muestra 01 0.20

Muestra 02 Muestra 03

0.00 0

100

200

300

400

500

Deformaci ón Hor izontal (mm)

M A XIM O

R ES ID UA L

C OHES IÓN

(C )

0.266

0.129

ANGULO DE FRICCIÓN

(

27.48

26.02

)

EXPLICACIÓN DE LOS RESULTADOS

15

y = 0 .5208x + 0.2527

) 2 0.90 m c 0.80 / g k ( 0.70 e t r 0.60 o C0.50 e d0.40 o0.30 s r e 0.20 u f s 0.10 E

y = 0 .4906x + 0.1552

0.00 0.00

0.50

1.00

1.50

Esfuerzo Normal (kg/cm2)

2.00




CONVERSIONES DE UNIDADES

PRIMER ESPECIMEN ESFUERZO CORTANTE (kg/cm2)

FUERZA CORTANTE

FUERZA CORTANTE

(N)

(kg)

0,00

0,00

0,00

15,00

1,53

0,04

35,00

3,57

0,10

Sabiendo que 1 Newton= 0,102kgf Fuerza contante (N)

Fuerza contante (Kg)

F .cor tan te( Kg )  15 Nx

0.102 Kg 1 N



1.53 Kg

Esfuerzo cortante (kg/cm2) =Fuerza /Área E . sfuerzo 

1.53 Kg 36cm

2



0.04kg / cm 2

Nota: Esta operación se realizara en los tres espécimen para convertir de

newton(N) a kg la fuerza cortante , del cual se hallara el esfuerzo cortante aplicando la formula Esfuerzo contante= Fuerza/ Área =kg/cm2

CALCULO DE ESFUERZOS Espécimen 01

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Universidad Privada de Tacna CARACTERISTICAS DE LA MUESTRA


6.00 2.00 1.56 36.00 72.00 112.32 1.51

(cm.) (cm.) (gr/cm3 ) (cm2 ) (cm3 ) (gr.) (gr/cm3 )

DATOS DE CORTE

Sobre carga (gr.) Peso de Muestra (gr.) Carga Adicionada (kg.) Relación de Carga (kg.) Carga Normal Total Velocidad de Carga (mm/min) 2 Esfuerzo Normal (kg/cm )

503.50 112.32 18.00 0.50 18.50 0.138 0.514

Carga normal= sobre carga (gr)/1000 +carga adicionada Carga normal=

503.50 gr , 1000



18kg  18.5kg

Esfuerzo normal = Carga norma Total/Área Esfuerzo normal=

18.5 36



0.514kg / cm 2

Esfuerzo cortante= Máximo esfuerzo cortante del espécimen 1 =0.51

Espécimen 02



6.00 2.00 1.56 36.00 72.00 112.32 1.50

(cm.) (cm.) (gr/cm3) (cm2) (cm3) (gr.) (gr/cm3)

DATOS DE CORTE (gr.) Sobre carga (gr.) Peso de Muestra (kg.) Carga Adicionada Relación de Carga (kg.) Carga Normal Total Velocidad de Carga (mm/min) 2 Esfuerzo Normal (kg/cm )


503.50 gr , 1000



36kg  36.50kg

Esfuerzo normal = Carga norma Total/Área

17

503.50 112.32 36.00 1.00 36.50 0.138 1.014

Universidad Privada de Tacna Esfuerzo normal=

36.50 36



1.014kg / cm 2


Espécimen 03 CARACTERISTICAS DE LA MUESTRA

Diametro Altura Densidad Humeda Area Volumen Peso Densidad Seca

(gr.)

6.00 2.00 1.56 36.00 72.00 112.32

(gr/cm3 )

1.51

(cm.) (cm.) (gr/cm3 ) (cm2 ) (cm3 )

DATOS DE CORTE (gr.) Sobre carga (gr.) Peso de Muestra (kg.) Carga Adicionada Relación de Carga (kg.) Carga Normal Total Velocidad de Carga (mm/min)

Esfuerzo Normal

2

(kg/cm )

503.50 112.32 54.00 1.50 54.50 0.14 1.51


503.50 gr , 1000



54kg  54.50kg

Esfuerzo normal = Carga norma Total/Área Esfuerzo normal=

54.50 36



1.51kg / cm 2


CALCULO DE ÁNGULO DE FRICCIÓN

18

Universidad Privada de Tacna Resumen:

ESPECIMEN N°

ESFUERZO NORMAL

ESFUERZO CORTANTE

ESFUERZO RESIDUAL

1

0,51

0,51

0,42

2

1,01

0,79

0,63

3

1,51

1,03

0,91

ER=Esfuerzo Residual (Es el último esfuerzo contante) EN= Esfuerzo Normal

 1 ER3  ER2 1 ER2  ER1  tan ( ) tan ( )   EN 3  EN 2 EN 2  EN 1  AnguloF riccion  2

 1 0.91  0.63 1 0.63  0.42  tan ( ) tan ( )   1.51  1.01 1.01  0.51  AnguloF riccion  2

AnguloF riccion 

tan 1 (0.56)  tan 1 (0.42) 2

AnguloF riccion  26.02º

El ángulo de fricción: Es el Angulo que mantiene las partículas en su posición sin

que se deslicen, el cual usaremos para conocer las superficies de falla. En un suelo SM (Arena Limosa) el ángulo se encuentra entre 20º a 30º según los Parámetros de Angulo de fricción, en nuestro caso se encuentra dentro de los parámetros

CALCULO DE COHESION

19

Universidad Privada de Tacna Se ubica en un plano los esfuerzos cortantes y normales de cada espécimen

Prolongando la línea hasta el eje de las ordenadas:

La cohesión es igual a la altura desde cero hasta el origen de la recta resultante. En este caso la cohesión es igual a 0.129.

20


CONCLUSIONES 





Mediante el ensayo de Corte Directo desarrollado en laboratorio determinamos que nuestra cohesión es de 0.129 kg/cm2 y el ángulo de fricción de 26.02o Concluimos que el Esfuerzo Cortante nos permiten conocer qué tipo de suelo es con el que estamos tratando y a su vez entender cómo es que trabaja nuestro terreno. Finalmente, observamos que los resultados de nuestra cohesión y nuestro ángulo de fricción se encuentran de los estándares establecidos en terrenos que pertenecen a la clasificación de Arena Limosa.

RECOMENDACIONES 

Llevar en orden el procedimiento para realizar el ensayo.



No hacer dos pasos simultáneamente.



Fijar bien las partes del equipo, para evitar problemas por falta de equilibrio o mala ubicación de los equipos.



Antes de hacer funcionar el aparato de corte se debe tener en cuenta la horizontalidad del brazo de palanca donde se coloca la pesa para la fuerza vertical.



Antes de hacer funcionar el aparato de corte sacar los tornillos de sujeción mas no los de nivelación.

ANEXOS 21

Universidad Privada de Tacna ENSAYO DE CORTE DIRECTO

PREPARANDO MUESTRA PARA REALIZAR ENSAYO DE CORTE DIRECTO

PESANDO EL PORCENTAJE DE AGUA OBETENIDO A MEZCLAR CON NUESTRA MUESTRA

22


INCORPORACION DE AGUA EN LA MUESTRA DE SUELO SECA, PARA LLEGAR A OBTENER EL CONTENIDO DE HUMEDA DE CAMPO.

EQUIPO PARA RECOMPACTADO EN CORTE DIRECTO

COLOCACION DE LA MUESTRA PREPARADA EN LA CAMARA DE CORTE, PREVIO AJUSTE DE LOS TORNILL0S DE FIJACION

23


COMPACTACION DE LA MUESTRA, PARA OBTENER LA DENSIDAD DE CAMPO.

COLOCACION DE LA CAMARA DE CORTE Y AJUSTE DE TORNILLOS EXTERIORES EN EQUIPO DE CORTE DIRECTO.

24


SELECCIÓN DE LA RELACION DEL BRAZO DE PALANCA Y COLOCACION DE PESAS.

AJUSTE DE LOS DIALES HORIZONTALES.

ACTIVACION DE LA CAJA DE CONTROL, PARA ELLO SE PULSO “CERO Y ADELANTE”.

25


LECTURA DE LOS DIALES HORIZONTAL, VERTICAL E INDICADOR DIGITAL DE FUERZA

FINALIZACION DEL ENSAYO PARA ELLO SE PULSO: “PARAR” Y “ATRÁS”.

26


PRIMER ESPECIMEN CONTENIDO DE HUMEDAD ESTADO DE LA MUESTRA


NATURAL COMPAC.

Recipiente N°

A12

A14

Diametro

(cm.)

Altura

(cm.) 3

DATOS DE CORTE

6.00

Sobre carga

(gr.)

503.50

2.00

Peso de Muestra

(gr.)

112.32

(kg.)

18.00

(kg.)

18.50

Peso Suelo Humedo + Tara

(gr.)

591.80

73.00

Densidad Natural

(gr/cm )

1.56

Carga Adicionada

Peso Suelo Seco + Tara

(gr.)

581.70

71.90

Area

(cm2 )

36.00

Relación de Carga

Peso de Recipiente

(gr.)

116.50

38.30

Volumen

(cm3 )

72.00

Carga Normal Total

Contenido de Humedad

(%)

2.17%

3.27%

Peso Densidad Seca

(gr.) (gr/cm3 )

112.32 1.51

Velocidad de Carga (mm/mi Esfuerzo Normal (kg/cm2 )

DEFORMACION

FUERZA

FUERZA

CORTANTE

CORTANTE

DEFORMACION

DEFORMACION DEFORMACION DEFORMACION HORIZONTAL VERTICAL UNITARIA

0.50 0.138 0.514

AREA

ESFUERZO

CORREGIDA

CORTANTE

(mm)

(mm)

HORIZONTAL

(cm²)

(Kg/cm²)

0.00

(0,01mm)

(N)

(kg)

(0,0001")

0

0.00

0.00

0.00

0.00

0.0000

0.000

36.00

5

15.00

1.53

-11.00

0.05

-0.0011

0.003

36.09

0.04

10

35.00

3.57

-15.00

0.10

-0.0015

0.005

36.18

0.10

15

49.00

4.99

-17.50

0.15

-0.0018

0.008

36.27

0.14

20

60.00

6.12

-19.00

0.20

-0.0019

0.010

36.36

0.17

30

88.00

8.97

-20.00

0.30

-0.0020

0.015

36.55

0.25

40

105.00

10.70

-20.50

0.40

-0.0021

0.020

36.73

0.29

50

124.00

12.64

-20.50

0.50

-0.0021

0.025

36.92

0.34

65

135.00

13.76

-20.00

0.65

-0.0020

0.033

37.21

0.37

80

145.00

14.78

-17.00

0.80

-0.0017

0.040

37.50

0.39

100

157.00

16.00

-14.00

1.00

-0.0014

0.050

37.89

0.42

120

166.00

16.92

-8.00

1.20

-0.0008

0.060

38.30

0.44

140

174.00

17.74

-2.00

1.40

-0.0002

0.070

38.71

0.46

160

180.00

18.35

2.50

1.60

0.0003

0.080

39.13

0.47

180

187.00

19.06

5.00

1.80

0.0005

0.090

39.56

0.48

200

193.00

19.67

11.00

2.00

0.0011

0.100

40.00

0.49

220

198.00

20.18

18.50

2.20

0.0019

0.110

40.45

0.50

240

204.00

20.80

22.00

2.40

0.0022

0.120

40.91

0.51

260

208.00

21.20

26.50

2.60

0.0027

0.130

41.38

0.51

280

211.00

21.51

28.00

2.80

0.0028

0.140

41.86

0.51

300

212.00

21.61

33.50

3.00

0.0034

0.150

42.35

0.51

320

216.00

22.02

35.00

3.20

0.0035

0.160

42.86

0.51

340

215.00

21.92

35.50

3.40

0.0036

0.170

43.37

0.51

360

212.00

21.61

35.50

3.60

0.0036

0.180

43.90

0.49

380

212.00

21.61

35.50

3.80

0.0036

0.190

44.44

0.49

400

210.00

21.41

35.50

4.00

0.0036

0.200

45.00

0.48

420

205.00

20.90

35.50

4.20

0.0036

0.210

45.57

0.46

440

204.00

20.80

35.50

4.40

0.0036

0.220

46.15

0.45

460

202.00

20.59

35.50

4.60

0.0036

0.230

46.75

0.44

480 500

200.00 198.00

20.39 20.18

35.50 35.50

4.80 5.00

0.0036 0.0036

0.240 0.250

47.37 48.00

0.43 0.42

27


SEGUNDO CONTENIDO DE HUMEDAD ESTADO DE LA MUESTRA


NATURAL COMPAC.

Recipiente N°

ESPECIMEN

A12

A14

Diametro

(cm.)

Altura

(cm.) 3

Peso Suelo Humedo + Tara

(gr.)

591.80

61.40

Densidad Natural

(gr/cm )


(gr.)

581.70

60 .20

Area

(cm2 ) 3

DATOS DE CORTE

6.00

Sobre carga

(gr.)

503.50

2.00

Peso de Muestra

(gr.)

112.32

1.56

Carga Adicionada

(kg.)

36.00

36.00

Relación de Carga

1.00

Peso de Recipiente

(gr.)

116.50

29.00

Volumen

(cm )

72.00

Carga Normal Total


(%)

2.17%

3.85%

Peso Densidad Seca

(gr.) (gr/cm3 )

112.32 1.50


FUERZA

FUERZA

CORTANTE

CORTANTE

(0,01mm)

(N)

(kg)

0

0.00

DEFORMACION

36.50 0.138 1.014

AREA

ESFUERZO

HORIZONTAL

VERTICAL

UNITARIA

CORREGIDA

CORTANTE

(0,0001")

(mm)

(mm)

HORIZONTAL

(cm²)

(Kg/cm²)

0.00

0.00

0.00

0.0000

0.000

36.00

0.00

DEFORMACION

DEFORMACION DEFORMACION DEFORMACION

(kg.)

5

18.00

1.83

-6.00

0.05

-0.0006

0.003

36.09

0.05

10

35.00

3.57

-7.00

0.10

-0.0007

0.005

36.18

0.10

15

52.00

5.30

-9.00

0.15

-0.0009

0.008

36.27

0.15

20

68.00

6.93

-10.00

0.20

-0.0010

0.010

36.36

0.19

30

102.00

10.40

-12.00

0.30

-0.0012

0.015

36.55

0.28

40

125.00

12.74

-12.00

0.40

-0.0012

0.020

36.73

0.35

50

153.00

15.60

-13.00

0.50

-0.0013

0.025

36.92

0.42

65

183.00

18.65

-13.00

0.65

-0.0013

0.033

37.21

0.50

80

209.00

21.30

-13.00

0.80

-0.0013

0.040

37.50

0.57

100

237.00

24.16

-10.00

1.00

-0.0010

0.050

37.89

0.64

120

256.00

26.10

-3.00

1.20

-0.0003

0.060

38.30

0.68

140

273.00

27.83

3.00

1.40

0.0003

0.070

38.71

0.72

160

286.00

29.15

12.00

1.60

0.0012

0.080

39.13

0.75

180

295.00

30.07

24.00

1.80

0.0024

0.090

39.56

0.76

200

304.00

30.99

35.00

2.00

0.0035

0.100

40.00

0.77

220

311.00

31.70

45.00

2.20

0.0045

0.110

40.45

0.78

240

316.00

32.21

48.00

2.40

0.0048

0.120

40.91

0.79

260

320.00

32.62

55.00

2.60

0.0055

0.130

41.38

0.79

280

326.00

33.23

58.00

2.80

0.0058

0.140

41.86

0.79

300

327.00

33.33

63.00

3.00

0.0063

0.150

42.35

0.79

320

324.00

33.03

65.00

3.20

0.0065

0.160

42.86

0.77

340

320.00

32.62

65.00

3.40

0.0065

0.170

43.37

0.75

360

318.00

32.42

65.00

3.60

0.0065

0.180

43.90

0.74

380

312.00

31.80

65.00

3.80

0.0065

0.190

44.44

0.72

400

307.00

31.29

65.00

4.00

0.0065

0.200

45.00

0.70

420

304.00

30.99

65.00

4.20

0.0065

0.210

45.57

0.68

440

299.00

30.48

65.00

4.40

0.0065

0.220

46.15

0.66

460

298.00

30.38

65.00

4.60

0.0065

0.230

46.75

0.65

480 500

298.00 295.00

30.38 30.07

65.00 65.00

4.80 5.00

0.0065 0.0065

0.240 0.250

47.37 48.00

0.64 0.63

28


TERCER ESPECIMEN CONTENIDO DE HUMEDAD ESTADO DE LA MUESTRA

Diametro

NATURAL COMPAC.

Recipiente N° Peso Suelo Humedo + Tara


(gr.)

A12

A14

591.80

152.50

DATOS DE CORTE

(cm.)

6.00

Sobre carga

(gr.)

503.50

Altura

(cm.)

2.00

Peso de Muestra

(gr.)

112.32

Densidad Humeda

(gr/cm3 )

1.56

Carga Adicionada

(kg.)

54.00

2

(kg.)

54.50


(gr.)

5 81 .7 0

1 50 .8 0

Area

(cm )

36.00

Relación de Carga

Peso de Recipiente

(gr.)

116.50

102.00

Volumen

(cm3 )

72.00

Carga Normal Total


(%)

2.17%

3.48%

Peso Densidad Seca

(gr.) (gr/cm3 )

112.32 1.51


FUERZA

FUERZA

CORTANTE

CORTANTE

(N)

(kg)

0

0.00

5

25.00

10 15

DEFORMACION

DEFORMACION

DEFORMACION DEFORMACION DEFORMACION

0.138 1.514

AREA

ESFUERZO

UNITARIA

CORREGIDA

CORTANTE

HORIZONTAL

(cm²)

(Kg/cm²)

0.0000

0.000

36.00

0.00

-0.0003

0.003

36.09

0.07

0.005

36.18

0.13

0.008

36.27

0.16

HORIZONTAL

VERTICAL

(0,0001")

(mm)

(mm)

0.00

0.00

0.00

2.55

-3.00

0.05

45.00

4.59

-3.00

0.10

-0.0003

58.00

5.91

-3.00

0.15

-0.0003

(0,01mm)

1.50

20

86.00

8.77

-3.00

0.20

-0.0003

0.010

36.36

0.24

30

115.00

11.72

-3.00

0.30

-0.0003

0.015

36.55

0.32

40

145.00

14.78

-3.00

0.40

-0.0003

0.020

36.73

0.40

50

168.00

17.13

-3.00

0.50

-0.0003

0.025

36.92

0.46

65

200.00

20.39

-3.00

0.65

-0.0003

0.033

37.21

0.55

80

230.00

23.45

-3.00

0.80

-0.0003

0.040

37.50

0.63

100

262.00

26.71

-3.00

1.00

-0.0003

0.050

37.89

0.70

120

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29

Corte Directo Informe Final

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