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8/12/2019 3er Laboratorio-Ensayo de Corte Directo- Espino Rodrguez Richard 201121481
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UNIVERSIDAD RICARDO PALMA
FACULTAD DE INGENIERA
ESCUELA ACADMICO PROFESIONAL DE INGENIERACIVIL
LABORATORIO N3: Ensayo de Corte Directo
Curso: Mecnica de Suelos II
Profesor: Ing. Oscar Donayre Crdova
Grupo: 1
Cdigo: 201121481
Nombre: Espino Rodrguez, Richard Stephen
2013-I
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Introduccin:
El presente Laboratorio de Corte Directo es un ensayo practicado para
conseguir la rotura de una muestra en un plano previamente establecidoobtenido experimentalmente los valores de cohesin y ngulo de friccinque se deseen a travs de la toma de lecturas siguiendo elprocedimiento establecido por las normas NTP 339.171-2002 y ASTMD3080-1998 y los cuales servirn para nuestra realizacin de grficos deenvolventes de falla.
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Objetivos:
- Determinar experimentalmente parmetros de resistencia en su
condicin mxima y residual de una muestra representativa desuelo sometido al corte directo considerando consolidacin ydrenaje en cada espcimen ensayado:
Cohesin Mxima(Cmax) y ngulo de Friccin mximo(max)
Cohesin Residual(CR) y ngulo de Friccin residual(R)
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Marco Terico:
En la mecnica de suelos deseamos conocer la deformacinexperimentada a determinados valores de fuerza sobre planos endiferentes secciones, para lo cual en el laboratorio definiremos una
muestra de dimensiones 6x6x2cm y se calcula los valores dedeformacin que experimenta en el tiempo, teniendo en cuenta queestos sean menores al 20% de su deformacin horizontal, sobre esto sedice que valores mayores a estos no nos ofrecen mayor relevancia yaque nuestra muestra habr perdido algunas de sus caractersticasfundamentales.
Segn la teora Mohr-Coulomb:
Siendo:
: Esfuerzo cortante o Tangencial
: Esfuerzo efectivo
c: Cohesin
: ngulo de friccin
Generalmente se toma 3 valores distintos de esfuerzo cortante () ypara el presente ensayo tenemos =0.50Kg/cm, =1.00Kg/cm,=2.00Kg/cm
Produciremos un corte o divisin en plano a mitad de la altura de lamuestra: (H) en H/2.
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Equipo:
- Mquina de Corte Directo:
Calibrada(V=constante)Sistema de Transmisin de Esfuerzo Vertical(v)
- 2 Extensmetros
- Anillo de Carga
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- Balanza
- Horno
- Recipientes y tamices
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b)Preparacin de la mquina de corte:- El equipo a utilizar est compuesto desde la parte inferior por:
Rejilla base, placa de drenaje, piedra porosa, papel filtro, placa fija(se necesita anclar la placa), calzador.
- Luego ingresamos el molde tallado, luego lo cubrimos con papelfiltro(tanto abajo como encima de la muestra), encima piedraporosa, rejilla superior de drenaje, carga de contacto y no olvidarlos tornillos de seguridad. Introducimos la muestra hasta lamitad(1cm).
Fuente: http://catarina.udlap.mx
c) Al iniciar el ensayo:- Iniciamos el ensayo luego de verificar tanto que el anillo como la
celda este bien colocado en la mquina.
- Anotar la lectura vertical inicial para(lectura de cero).
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- No olvidar registrar el tiempo inicial, desplazamiento horizontal,fuerza normal y cortante.
- Anotar la lectura vertical y lectura del anillo para los intervalos detiempo definido; el ensayo termina al observar un comportamientolineal luego de ocurrida la falla.
Clculos y Resultados:
Corte2:
ENSAYO : CORTE DIRECTO
NORMA : ASTM D3080
INFORME : EXPLORACION C3
SOLICITANTE : Dr Carrillo
PROYECTO : -
UBICACION : TRUJILLO
FECHA : 31/05/2013
TIPO DE EXPLORACION : CALICATA
No DE EXPLORACION : C3
No DE MUESTRA : M-2
PROFUNDIDAD DEL NIVEL
FREATICO (m) : -
PROFUNDIDAD DEL ESTRATO (m) : 3.00
VELOCIDAD DE ENSAYO(mm/min)
: 0.80
ALTURA DE LA MUESTRA (cm) : 2.00
LADO DE LA MUESTRA (cm) : 6.00
ESTADO DE LA MUESTRA : Inalterada
CONDICION DE ENSAYO : Humedecido
ESFUERZO NORMAL (kg/cm) 0.50 1.00 2.00 0.00
CONDICIONES INICIALES
Contenido de Humedad () (%) 23.31 23.51 23.49 -
Peso Especfico () (gr/cc) 1.89 1.79 1.78 -
Peso Especfico Seco (d) (gr/cc) 1.53 1.45 1.44 -
Grado de Saturacin (Gw) (%) 84.17 74.65 74.21 -
ASENTAMIENTO DESPUES DE LAS/C (%) -2.035 -3.610 -5.290 0.000
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CONDICIONES FINALES
Contenido de Humedad () (%) 31.77 30.91 32.11 -
PARAMETROS DE RESISTENCIA
ESFUERZO CORTANTE (kg/cm) 0.39 0.68 1.28 -
COHESION (c) (kg/cm) 0.12ANGULO DE FRICCION ( () 30.54
Corte3:
ENSAYO : CORTE DIRECTO
NORMA : ASTM D3080
INFORME : EXPLORACION C3
SOLICITANTE : Dr Carrillo
PROYECTO : -
UBICACION : TRUJILLO
FECHA : 31/05/2013
TIPO DE EXPLORACION : CALICATA
No DE EXPLORACION : C3
No DE MUESTRA : M-2
PROFUNDIDAD DEL NIVELFREATICO (m) : -
PROFUNDIDAD DEL ESTRATO (m) : 3.00
VELOCIDAD DE ENSAYO(mm/min)
: 0.80
ALTURA DE LA MUESTRA (cm) : 2.00
LADO DE LA MUESTRA (cm) : 6.00
ESTADO DE LA MUESTRA : Inalterada
CONDICION DE ENSAYO : Humedecido
ESFUERZO NORMAL (kg/cm) 0.50 1.00 2.00 0.00
CONDICIONES INICIALES
Contenido de Humedad () (%) 23.31 23.51 23.49 -
Peso Especfico () (gr/cc) 1.89 1.79 1.78 -
Peso Especfico Seco (d) (gr/cc) 1.53 1.45 1.44 -
Grado de Saturacin (Gw) (%) 84.17 74.65 74.21 -
ASENTAMIENTO DESPUES DE LAS/C (%) -2.035 -3.610 -5.290 0.000
CONDICIONES FINALES
Contenido de Humedad () (%) 31.77 30.91 32.11 -
PARAMETROS DE RESISTENCIA
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ESFUERZO CORTANTE (kg/cm) 0.39 0.68 1.28 -
COHESION (c) (kg/cm) 0.12
ANGULO DE FRICCION ( () 30.54
PARAMETROS DE RESISTENCIA RESIDUAL
ESFUERZO CORTANTE (kg/cm) 0.37 0.68 1.28 -COHESION (c) (kg/cm) 0.08
ANGULO DE FRICCION ( () 30.86
Corte 4:
ENSAYO : CORTE DIRECTO
NORMA : ASTM D3080
INFORME : EXPLORACION C3
SOLICITANTE : Dr Carrillo
PROYECTO : -
UBICACION : TRUJILLO
FECHA : 31/05/2013
TIPO DEEXPLORACION : CALICATA
No DE EXPLORACION : C3
No DE MUESTRA : M-2
ESFUERZO NORMAL (kg/cm) 0.50 1.00 2.00
Esfuerzo Cortante Deformacin Esfuerzo Deformacin Esfuerzo Deformacin Esfuerzo
Vs Horizontal Cortante Horizontal Cortante Horizontal Cortante
Deformacin Horizontal (%) (kg/cm) (%) (kg/cm) (%) (kg/cm)
0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
0.05 0.03 0.05 0.04 0.05 0.05
0.10 0.05 0.10 0.08 0.10 0.08
0.20 0.09 0.20 0.13 0.20 0.15
0.30 0.11 0.30 0.16 0.30 0.23
0.40 0.13 0.40 0.18 0.40 0.30
0.50 0.15 0.50 0.21 0.50 0.36
0.75 0.19 0.75 0.24 0.75 0.47
1.00 0.24 1.00 0.30 1.00 0.56
1.25 0.28 1.25 0.34 1.25 0.62
1.50 0.31 1.50 0.39 1.50 0.72
1.75 0.34 1.75 0.43 1.75 0.77
2.00 0.35 2.00 0.45 2.00 0.82
2.50 0.36 2.50 0.50 2.50 0.90
3.00 0.37 3.00 0.55 3.00 0.95
3.50 0.38 3.50 0.57 3.50 0.98
4.00 0.39 4.00 0.60 4.00 1.02
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4.50 0.39 4.50 0.61 4.50 1.06
5.00 0.39 5.00 0.63 5.00 1.09
6.00 0.39 6.00 0.64 6.00 1.16
7.00 0.39 7.00 0.65 7.00 1.20
8.00 0.39 8.00 0.66 8.00 1.25
9.00 0.39 9.00 0.67 9.00 1.27
10.00 0.39 10.00 0.67 10.00 1.29
11.00 0.39 11.00 0.67 11.00 1.29
12.00 0.39 12.00 0.68 12.00 1.29
13.00 0.39 13.00 0.68 13.00 1.30
14.00 0.39 14.00 0.68 14.00 1.30
15.00 0.39 15.00 0.68 15.00 1.30
16.00 0.38 16.00 0.68 16.00 1.30
17.00 0.38 17.00 0.68 17.00 1.30
18.00 0.38 18.00 0.68 18.00 1.29
19.00 0.38 19.00 0.68 19.00 1.29
20.00 0.37 20.00 0.68 20.00 1.28
Corte 5:
ENSAYO : CORTE DIRECTO
NORMA :ASTMD3080
INFORME : EXPLORACION C3
SOLICITANTE : Dr Carrillo
PROYECTO : -
UBICACION : TRUJILLO
FECHA : 31/05/2013
TIPO DEEXPLORACION : CALICATA
No DE EXPLORACION : C3
No DE MUESTRA : M-2
ESFUERZO NORMAL (kg/cm) 0.50 1.00 2.00
Deformacin Vertical Deformacin Deformacin Deformacin Deformacin Deformacin Deformacin
Vs Horizontal Vertical Horizontal Vertical Horizontal Vertical
Deformacin Horizontal (%) (%) (%) (%) (%) (%)
0.00 0.000 0.00 0.000 0.00 0.000
0.05 -0.010 0.05 -0.050 0.05 -0.0300.10 -0.020 0.10 -0.095 0.10 -0.045
0.20 -0.045 0.20 -0.140 0.20 -0.055
0.30 -0.060 0.30 -0.180 0.30 -0.090
0.40 -0.080 0.40 -0.230 0.40 -0.135
0.50 -0.100 0.50 -0.270 0.50 -0.190
0.75 -0.105 0.75 -0.320 0.75 -0.305
1.00 -0.110 1.00 -0.395 1.00 -0.445
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1.25 -0.105 1.25 -0.455 1.25 -0.485
1.50 -0.080 1.50 -0.550 1.50 -0.595
1.75 -0.035 1.75 -0.600 1.75 -0.675
2.00 -0.015 2.00 -0.655 2.00 -0.735
2.50 - 2.50 -0.720 2.50 -0.845
3.00 - 3.00 -0.805 3.00 -0.935
3.50 - 3.50 -0.835 3.50 -1.000
4.00 0.030 4.00 -0.860 4.00 -1.135
4.50 0.030 4.50 -0.905 4.50 -1.205
5.00 0.030 5.00 -0.920 5.00 -1.295
6.00 -0.010 6.00 -0.970 6.00 -1.490
7.00 -0.065 7.00 -1.025 7.00 -1.655
8.00 -0.100 8.00 -1.105 8.00 -1.800
9.00 -0.120 9.00 -1.175 9.00 -1.925
10.00 -0.140 10.00 -1.255 10.00 -1.995
11.00 -0.155 11.00 -1.325 11.00 -2.055
12.00 -0.160 12.00 -1.410 12.00 -2.140
13.00 -0.170 13.00 -1.470 13.00 -2.220
14.00 -0.185 14.00 -1.520 14.00 -2.280
15.00 -0.175 15.00 -1.610 15.00 -2.340
16.00 -0.175 16.00 -1.635 16.00 -2.375
17.00 -0.175 17.00 -1.665 17.00 -2.405
18.00 -0.200 18.00 -1.725 18.00 -2.405
19.00 -0.210 19.00 -1.760 19.00 -2.475
20.00 -0.220 20.00 -1.765 20.00 -2.495
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Corte 6:
ENSAYO : CORTE DIRECTO
NORMA : ASTM D3080
INFORME : EXPLORACION C3
SOLICITANTE : Dr Carrillo
PROYECTO : -
UBICACION : TRUJILLO
FECHA : 31/05/2013
TIPO DEEXPLORACION : CALICATA
No DE EXPLORACION : C3
No DE MUESTRA : M-2
0.00
0.20
0.40
0.60
0.80
1.00
1.20
1.40
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00
EsfuerzoCortante(Kg/cm)
Deformacin Horizontal (%)
Esfuerzo Cortante Vs Deformacin Horizontal
0.50 kg/cm
1.00 kg/cm
2.00 kg/cm
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Corte7:
ENSAYO : CORTE DIRECTO
NORMA : ASTM D3080
INFORME : EXPLORACION C3
SOLICITANTE : Dr Carrillo
PROYECTO : -
UBICACION : TRUJILLO
FECHA : 31/05/2013
TIPO DEEXPLORACION : CALICATA
No DE EXPLORACION : C3
No DE MUESTRA : M-2
-3.00
-2.50
-2.00
-1.50
-1.00
-0.50
0.00
0.50
0.00 5.00 10.00 15.00 20.00
DeformacinVertical(%)
Deformacin Horizontal (%)
Defomacin Vertical Vs Deformacin Horizontal
0.50 kg/cm
1.00 kg/cm
2.00 kg/cm
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Corte 8:
ENSAYO : CORTE DIRECTO
NORMA : ASTM D3080
INFORME : EXPLORACION C3
SOLICITANTE : Dr Carrillo
PROYECTO : -
UBICACION : TRUJILLO
FECHA : 31/05/2013
TIPO DEEXPLORACION : CALICATA
No DE EXPLORACION : C3
No DE MUESTRA : M-2
PARAMETROS DE RESISTENCIA
COHESION (c) (kg/cm) 0.12
ANGULO DE FRICCION
() ( ) 30.54
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00
EsfuerzoCortante
(Kg/cm)
Esfuerzo Normal (kg/cm)
Esfuerzo Cortante Vs Esfuerzo Normal
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Corte 9:
PARAMETROS DE RESISTENCIA RESIDUAL
COHESION (c) (kg/cm) 0.08
ANGULO DE
FRICCION () ( ) 30.86
0.00
0.50
1.00
1.50
2.00
2.50
3.00
0.00 0.50 1.00 1.50 2.00 2.50 3.00 3.50
EsfuerzoCortante(kg/cm)
Esfuerzo Normal (kg/cm)
Esfuerzo Cortante Vs Esfuerzo Normal
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Anlisis de Resultados:
- Para los grficos obtenidos se observa que si existe tramo de
resistencia residual, o mejor dicho el cortante residual es distintoal cortante mximo.
- Por los resultados obtenidos el suelo mantiene una baja cohesinlo cual indicara que las partculas del suelo no tienen una altacapacidad de unirse entre si naturalmente. La cohesin cero espropia de los suelos friccionantes.
- El ngulo de friccin obtenido es mayor a 30 lo cual indica quenuestro material tiene una buena resistencia al deslizamiento.
- Las propiedades del suelo variarn segn el contenido dehumedad y tanto la cohesin como el ngulo de friccin dependede este y no existen entonces valores fijos.
- Al superar el 20% de la deformacin horizontal el suelo pierde suspropiedades iniciales y su comportamiento no otorgarinformacin relevante para los anlisis de suelos.
- Los factores posible de error seran las lecturas errneas en toma
de datos o una mala calibracin del anillo.
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Bibliografa:
- Fundamentos de ing. Geotcnica - Braja M. Das
- Clase terica Mec. De suelos 2 Ing. Donayre.
- Manual de Laboratorio de suelos Joseph Bowles