TECNOLOGICO NACIONAL DE MEXICO
INSTITUTO TECNOLOGICO DE OAXACA
DEPARTAMENTO: CIENCIAS DE LA TIERRA
PRUEBA ENSAYE TRIAXIAL
• Izúcar García Iyali
• López López José María
• Navarro Sumano Alexis Uriel
• Santibáñez Hernández Hector Noe
DOCENTE: ING. CASTELLANOS HERNANDEZ GLADIS
YOLANDA DELFINA
GRUPO: 4CD
SEMESTRE: CUARTO
12:00 – 13:00 pm
PRUEBA ENSAYE TRIAXIAL
OBJETIVO: La prueba de compresión triaxial se desarrollará con el propósito de determinar
las características de esfuerzo - deformación, y resistencia de los suelos sujetos a esfuerzo
cortantes.
EQUIPO:
-Banco triaxial.
-Membrana de hule.
-Cronometro.
-Bascula con precisión de 0.1 grs.
-Un vernier con precisión de 0.01 cm.
PROCEDIMIENTO:
-La prueba de compresión triaxial se desarrollará con muestras inalteradas.
-Se toma una muestra representativa del suelo a examinar y se procede a laborarlo en forma
de cilindro con un diámetro de 3.6 cm. y 10 cm, de altura aproximadamente.
-La muestra se colocará sobre una piedra porosa verticalmente en su membrana,
colocándosele en la parte de arriba otra piedra porosa asegurándose que la membrana quede
bien asegurada con hilo elástico en los extremos.
-Se colocará la base de Lucita centrando a la muestra.
-El cilindro de Lucita formará la cámara triaxial.
-Colóquense la base metálica superior de la cámara sobre el cilindro de Lucita, centrándolo
el vástago axial cuidándose en el cabezal de Lucita y verificando que los empaques de hule
estén correctamente dispuestos.
-Asegúrese provisionalmente la placa metálica superior por medio de sus tuercas en forma
definitiva enroscando las sucesivamente, de modo que la placa quede bien horizontalmente,
las tuercas afianzarse con presión de mano.
-Ajústese el marco de cargas sobre el vástago de carga axial cuidadosamente.
-Aplíquese a la cámara, presión.
-Déjese introducir el agua a la cámara eliminándose el ariete que en ella se encuentra.
-Ajústese bien los extensómetros de manera que estos indiquen cero.
PRUEBA RAPIDA NO DRENADA.
CALCULOS.
1. Se calcula el peso del agua Ww y el peso de los sólidos Ws
2. Se obtiene el volumen V de la probeta:
𝑊𝑠
𝑆𝑠
= 𝑉𝑠
𝑉 − 𝑉𝑠 = 𝑣
3.- Se calcula el contenido de humedad en porciento, (%) y la hume dad del testigo, siguiendo
la fórmula:
𝑊=
𝑃ℎ − 𝑃𝑠
𝑥 100
𝑃𝑠
4.- la relación de vacíos:
𝑒 =
𝑉𝑐
𝑉𝑠
5.- El grado de saturación G en % se obtiene:
𝐺 =
𝑊𝑤
𝑥 100
𝑉𝑣
6.- Los datos así obtenidos se concentran en la hoja de cálculo
7. Cuando el espécimen no se deforma en toda su longitud se calcula el diámetro medio dm
se suman los diámetros de los extremos y dos veces los del centro dividiendo entre 8 → dm
8. Se calcula la deformación lineal en milímetros o bien, si está en pulgadas se pasa a
milímetros.
9.- Se calcula la deformación unitaria en %, se obtiene:
ε =
γ𝑥
ℎ
𝑥 10
En donde:
γ𝑥 = Deformación en milímetros (lineal)
h Altura inicial del espécimen en cm.
10.- El área corregida se puede obtener de dos formas:
A corr =
Ai
1−(
ε%
)
100
En donde:
A corr = Área corregida.
Ai =Área inicial.
ε = Deformación unitaria en %.
b) Empleando el diámetro deformado; cuando la falla es plástica:
A corr = 𝐴𝑖 +
En donde:
Ai = Área inicial.
Af = Área final.
γ =Diámetro deformado
T = Deformación lineal total.
γx=deformación en cualquier tiempo
Af − Ai
γT
γT (cm2)
11. La columna esfuerzo σ - σM en Kg/cm se obtiene dividiendo la carga entre el área
corregida. Es el esfuerzo desviador.
12. Se dibuja la gráfica deformación unitaria-esfuerzo
13. En el registro correspondiente a círculos de Mohr se anotan los datos que en el mismo se
indican tomados en cada una de las pruebas efectuadas.
14.- Se procede al trazo de los círculos de Mohr para ella se elige una escala de esfuerzos a
partir del origen y sobre el eje horizontal que lleva el valor de la presión lateral σM y desde
este punto se marca el valor del esfuerzo principal de ruptura σ1- σM que viene a ser el
diámetro del círculo por tanto con centro en el punto medio del segmento así determinado se
traza el segmento correspondiente.
15.- una vez trazados los semicírculos se dibuja la envolvente que mejor se ajuste a ellos.
Dichas líneas representan aproximadamente la variación del esfuerzo cortante en función de
las presiones normales aplicadas.
16.- el ángulo de fricción Φ es el que forma la envolvente con la horizontal y el valor de la
cohesión C, está dado por la ordenada al origen de dicha envolvente medida a la misma
ordenada con que se trazaron los círculos.
6.- CUESTIONARIO
1- ¿Cuál es el propósito de realizar las pruebas de compresión triaxial? Las pruebas de
compresión triaxial, nos sirven también para determinar la relación de esfuerzo-deformación,
así como la resistencia de los suelos.
2- Describa brevemente como se lleva a cabo la prueba de compresión triaxial. Obtención de
la muestra inalterada - Colocación de la muestra en la cámara triaxial – Aplicación de la
presión confinante y presión de la carga axial – Análisis de los datos.
3.- ¿De cuantas maneras se puede realizar la prueba de compresión triaxial y cuáles son?
Ensayo triaxial consolidado-drenado (CD): La muestra se consolida bajo presión de
confinamiento y se permite el drenaje de agua durante la aplicación de la carga axial,
midiendo así la resistencia efectiva del suelo.
Ensayo triaxial consolidado-no drenado (CU): La muestra se consolida bajo presión de
confinamiento, pero no se permite el drenaje durante la aplicación de la carga axial. Se mide
la presión de poros y la resistencia total del suelo.
Ensayo triaxial no consolidado-no drenado (UU): La muestra no se consolida bajo la
presión de confinamiento y no se permite el drenaje durante la aplicación de la carga axial.
Es un ensayo rápido para obtener la resistencia total del suelo.
4.- ¿Qué representan σ1 y σ3? Es usual llamar σ1, σ2 y σ3 a los esfuerzos principales mayor,
intermedio y mínimo, respectivamente. En una prueba de compresión, la presión axial
siempre es el esfuerzo principal mayor, σ1; los esfuerzos intermedios y menor son iguales
(σ2 = σ3) y son iguales a la presión lateral.
5.- Mencione los posibles errores de esta prueba.
Preparación de la muestra
Desviaciones en la forma y tamaño de la muestra: Las muestras deben ser cilíndricas y de
dimensiones específicas. Cualquier variación puede influir en los resultados.
Disturbios en la muestra: La alteración de la estructura del suelo durante la extracción y preparación
puede afectar sus propiedades mecánicas.
Saturación incompleta: La falta de saturación adecuada puede generar resultados incorrectos en el
análisis de la presión de poros.
Aplicación de la carga y presión
Control inadecuado de la presión confinante: Errores en mantener una presión constante durante
el ensayo pueden afectar los resultados.
Velocidad de aplicación de carga: Aplicar la carga axial demasiado rápido o demasiado lento puede
alterar las características de deformación y falla del suelo.
Instrumentación y calibración
Fallas en los equipos de medición: Los transductores de desplazamiento, celdas de carga y sensores
de presión deben estar correctamente calibrados y funcionar adecuadamente.
Lecturas incorrectas: Errores humanos al registrar los datos de desplazamientos y presiones pueden
introducir inexactitudes en los resultados.
Condiciones ambientales
Temperatura y humedad: Las variaciones en la temperatura y humedad del laboratorio pueden
afectar las propiedades del suelo y, por ende, los resultados del ensayo.
Vibraciones externas: Vibraciones en el entorno del laboratorio pueden inducir deformaciones
adicionales en la muestra.
Interpretación de resultados
Errores en el análisis de datos: Mala interpretación de las curvas esfuerzo-deformación o errores en
los cálculos pueden llevar a conclusiones incorrectas.
Suposiciones incorrectas: Basar el análisis en supuestos no válidos para el tipo de suelo o
condiciones específicas puede distorsionar los resultados.
Otros errores operativos:Fallas en la desaireación del sistema: Burbujas de aire en el sistema de
presión de poros pueden alterar las lecturas.
Sellado inadecuado de la muestra: Fugas en la membrana que envuelve la muestra pueden causar
errores en la medida de la presión de poros y esfuerzos.
6.-Con los datos obtenidos en la práctica realice los cálculos correspondientes.
MECÁNICA DE SUELOS I
VIPO
CARGA
TRIAXAL RAPIDA
LECTURA DEFORM. DEFORM DEFORM.
MICROM
TOTAL
UNIT
UNIT
AREA
CORREG.
ESF.
DESV.
(cm2)
(kg/cm2)
0.002
(1100)
0.998
10.578
0.212
0.452
0.005
0.995
10.608
0.528
0.533
0.730
0.007
0.993
10.638
0.882
31
0.787
1.078
0.011
0.989
10.675
1.167
14.000
43
1.092
1.496
0.015
0.985
10.720
1.306
105
14.700
55
1.397
1.914
0.019
0.981
10.766
1.365
70
107
14.980
6
1.702
2.332
0.023
0.977
10.812
1.385
80
109
15.260
80
2.032
2.784
0.028
0.972
10.862
1.405
90
110
15.400
92
2.339
3.204
0.032
0.968
10.910
1.412
100
111
15.540
104
2.642
3.619
0.036
0.964
10.957
1.418
110
111
15.540
116
2.946
4.036
0.040
0.960
11.004
1.412
120
111
15.540
129
3.277
4.489
0.045
0.955
11.056
1.406
130
111
15.540
142
3.607
4.941
0.049
0.951
11.109
1.399
140
112
15.680
156
3.962
5.427
0.054
0.46
11.166
1.404
150
112
15.680
169
4.293
5.881
0.059
0.941
11.220
1.398
160
112
15.680
181
4.597
6.297
0.063
0.937
11.270
1.391
170
112
15.680
194
4.928
6.751
0.068
0.932
11.324
1.385
180
113
15.820
207
5.258
7.203
0.072
0.928
11.380
1.390
190
113
15.820
220
5.588
7.655
0.077
0.923
11.435
1.383
200
113
15.820
231
5.867
8.037
0.080
0.920
11.483
1.378
210
114
15.960
244
6.198
8.490
0.085
0.915
11.540
1.383
220
114
15.960
257
6.528
8.942
0.089
0.911
11.597
1.376
230
114
15.960
270
6.858
9.395
0.094
0.906
11.655
1.369
240
114
15.960
283
7.788
10.660
0.107
0.893
11.821
1.350
250
114
15.960
297
7.544
10.334
0.103
0.897
11.777
1.355
260
115
15.820
310
7.874
10.786
0.108
0.892
11.837
1.337
(Lin)
(kg)
(lin)
(mm)
()
( /100)
10
16
2.240
5
0.127
0.174
20
40
5.600
13
0.330
30
67
9.380
21
40
89
12.460
50
100
60
3= 0.5 kg/cm2
Datos para 3= 0.5 kg/cm2
Dg= 3.6 cm
As= 10.18 cm2
Wi= 150 gr
Dc= 5.7 cm
Ac= 10.75 cm2
Vm= 77.095 cm3
Di= 3.6 cm
Ai= 10.18 cm2
N= 1.9456 ton/m3
Hm= 7.3 cm
Am= 10.56 cm2
MECÁNICA DE SUELOS I
VIPO
CARGA
TRIAXAL RAPIDA
LECTURA DEFORM. DEFORM DEFORM.
MICROM
TOTAL
UNIT
UNIT
AREA
CORREG.
ESF.
DESV.
(cm2)
(kg/cm2)
0.002
(1100)
0.998
10.578
0.212
0.452
0.005
0.995
10.608
0.528
0.533
0.730
0.007
0.993
10.638
0.882
31
0.787
1.078
0.011
0.989
10.675
1.167
14.000
43
1.092
1.496
0.015
0.985
10.720
1.306
105
14.700
55
1.397
1.914
0.019
0.981
10.766
1.365
70
107
14.980
6
1.702
2.332
0.023
0.977
10.812
1.385
80
109
15.260
80
2.032
2.784
0.028
0.972
10.862
1.405
90
110
15.400
92
2.339
3.204
0.032
0.968
10.910
1.412
100
111
15.540
104
2.642
3.619
0.036
0.964
10.957
1.418
110
111
15.540
116
2.946
4.036
0.040
0.960
11.004
1.412
120
111
15.540
129
3.277
4.489
0.045
0.955
11.056
1.406
130
111
15.540
142
3.607
4.941
0.049
0.951
11.109
1.399
140
112
15.680
156
3.962
5.427
0.054
0.46
11.166
1.404
150
112
15.680
169
4.293
5.881
0.059
0.941
11.220
1.398
160
112
15.680
181
4.597
6.297
0.063
0.937
11.270
1.391
170
112
15.680
194
4.928
6.751
0.068
0.932
11.324
1.385
180
113
15.820
207
5.258
7.203
0.072
0.928
11.380
1.390
190
113
15.820
220
5.588
7.655
0.077
0.923
11.435
1.383
200
113
15.820
231
5.867
8.037
0.080
0.920
11.483
1.378
210
114
15.960
244
6.198
8.490
0.085
0.915
11.540
1.383
220
114
15.960
257
6.528
8.942
0.089
0.911
11.597
1.376
230
114
15.960
270
6.858
9.395
0.094
0.906
11.655
1.369
240
114
15.960
283
7.788
10.660
0.107
0.893
11.821
1.350
250
114
15.960
297
7.544
10.334
0.103
0.897
11.777
1.355
260
115
15.820
310
7.874
10.786
0.108
0.892
11.837
1.337
(Lin)
(kg)
(lin)
(mm)
()
( /100)
10
16
2.240
5
0.127
0.174
20
40
5.600
13
0.330
30
67
9.380
21
40
89
12.460
50
100
60
3= 0.5 kg/cm2
Datos para 3= 0.5 kg/cm2
Dg= 3.6 cm
As= 10.18 cm2
Wi= 150 gr
Dc= 5.7 cm
Ac= 10.75 cm2
Vm= 77.095 cm3
Di= 3.6 cm
Ai= 10.18 cm2
N= 1.9456 ton/m3
Hm= 7.3 cm
Am= 10.56 cm2
10
MECÁNICA DE
TRIAXAL RAPIDA
SUELOS I
CARGA
LECTURA DEFORM. DEFORM DEFORM.
AREA
ESF.
MICROM
TOTAL
UNIT
UNIT
CORREG. DESV.
(Lin) (kg)
(lin)
(mm)
()
( /100)
(1(cm2)
(kg/cm2)
100)
36
5.043
4
0.102
0.142
0.001
0.999
9.987
0.505
20
75
10.500
9
0.229
0.320
0.003
0.997
10.005
1.049
30
107 14.980
14
0.356
0.498
0.005
0.995
10.023
1.495
40
143 20.020
22
0.559
0.783
0.008
0.992
10.052
1.992
50
171 23.940
29
0.737
1.032
0.01
0.990
10.077
2.376
60
199 27.860
37
0.940
1.316
0.013
0.987
10.106
2.757
70
221 30.950
47
1.194
1.672
0.017
0.983
10.143
3.051
80
236 33.050
59
1.499
2.099
0.021
0.979
10.187
3.244
90
247 34.590
76
1.930
2.704
0.027
0.973
10.250
3.375
100
259 36.270
81
2.057
2.882
0.029
0.971
10.269
3.532
110
268 37.530
92
2.337
3.273
0.033
0.967
10.310
3.640
120
271 37.950
103
2.616
3.664
0.037
0.963
10.352
3.666
130
278 38.930
116
2.946
4.127
0.041
0.959
10.402
3.742
140
280 39.230
129
3.277
4.589
0.046
0.954
10.453
3.753
150
282 39.490
142
3.607
5.052
0.051
0.949
10.504
3.760
160
284 39.770
254
6.452
9.036
0.090
0.910
10.964
3.627
170
285 39.910
266
6.756
9.463
0.095
0.905
11.015
3.623
180
287 40.190
279
7.187
9.925
0.099
0.901
11.072
3.630
190
289 40.470
392
7.417
10.388
0.104
0.886
11.129
3.636
200
290 40.610
303
7.696
10.779
0.108
0.892
11.178
3.633
210
292 40.890
316
8.026
11.241
0.112
0.888
11.236
3.639
220
292 40.890
329
8.357
11.704
0.117
0.883
11.295
3.620
230
294 41.170
343
8.712
12.202
0.122
0.878
11.359
3.624
240
293 41.030
355
9.017
12.629
0.126
0.874
11.415
3.595
250
294 41.170
367
9.322
13.056
0.131
0.869
11.471
3.589
VIPO
3= 1.5 kg/cm2
Datos para 3= 1.5 kg/cm2
Dg= 3.58 cm
As= 10.07 cm2
Dc= 5.55 cm
Ac= 9.90 cm
2
Vm= 71.207 cm3
Di= 3.6 cm
Ai= 10.18 cm2
N= 2.0784 ton/m3
Hm= 7.14 cm
Am= 9.973 cm2
Wi= 148 gr