CORTANTE DIRECTO

OBJETIVO Familiarizarse con un procedimiento para la determinación de los parámetros ф y c, de la resistencia al corte del suelo.

Corte Directo El ensayo de corte directo consiste en hacer deslizar una porción de suelo, respecto a otra a lo largo de un plano de falla predeterminado mediante la acción de una fuerza de corte horizontal incrementada(Ph), mientras se aplica una carga perpendicular al plano del movimiento (Pn)

Ilustración de corte directo

El ensayo induce la falla a través de un plano determinado El ensayo induce la falla a través de un plano determinado. Sobre este plano de falla actúan dos esfuerzos:

Ventajas del ensayo de corte directo El ensayo es relativamente rápido y fácil de llevar acabo La preparación de la muestra no es complicada. El principio puede aplicarse a suelos granulares y otros materiales que contienen grandes partículas que serían muy caras de ensayar por otros medios. El ensayo Triaxial es, relativamente, mucho más difícil de ejecutar e interpretar, especialmente si se toman medidas de presión de poros. El tamaño de las muestras hace que efectuar ensayos consolidados no drenados y consolidados drenados no requiere demasiado tiempo, pues el tiempo de drenaje es bastante corto aún para materiales con bajo coeficiente de permeabilidad, debido a que el camino de drenaje es muy pequeño. Se ha introducido cajas con muestra cuadrada de forma que la reducción de área durante el ensayo pueda fácilmente tenerse en cuenta si se desea. El uso de cajas cuadradas es relativamente reciente, y la mayoría de las máquinas antiguas todavía en servicio, utilizan cajas circulares

Limitaciones del ensayo de corte directo La muestra está obligada a fallar en un plano predeterminado. La distribución de esfuerzos en ésta superficie no es uniforme. No es posible controlar el drenaje de la muestra, sólo se puede variar la velocidad de desplazamiento. No puede medirse la presión de poros. Las deformaciones aplicadas están limitadas por recorrido máximo de la caja.

Clasificación de los ensayos de corte directo Ensayos no consolidados – no drenados Ensayo consolidado – no drenado Ensayo consolidado - drenado

Para suelos no cohesivos, estos tres ensayos dan el mismo resultado, esté la muestra saturada o no; y por supuesto, si la tasa de aplicación del cortante no es demasiado rápido. Para materiales cohesivos los parámetros de suelo están marcadamente influidos por el método de ensayo y por el grado de saturación, y por el hecho de que el material este normalmente consolidado o sobre consolidado.

Factores que afectan la resistencia al corte Presión efectiva o intergranular. Trabazón de las partículas. Arreglo de las partículas o densidad. Cementación de las partículas ya sea natural o de cualquier otra forma. Atracción entre partículas o cohesión.

PROCEDIMIENTO Moldear cuidadosamente las muestras, a que tenga el mismo tamaño y que se ajuste perfectamente en la caja. El tamaño máximo de las partículas para la caja de 10 cm de lado es de 3,35 mm. Mantener la muestra en un lugar donde se controle su humedad. Determinar las dimensiones de la caja de corte. Armar la caja como sigue:

Colocar la caja en la maquina de corte y colocarle la carga normal sobre la tapa de la caja o sea Pn. Colocar los diales de carga y deformación en cero. Quitar los tornillos fijos y darles un cuarto de vuelta a los prueba. Iniciar a aplicar la carga de corte Ph lentamente y tomar lecturas de los diales cada 10 o 15 segundos hasta que el suelo falle. Probar 2 o 3 muestras mas, variando la carga normal Pn.

CÁLCULOS Pn= Peso del yugo + incremento de carga Carga vertical o normal(Pn) Pn= Peso del yugo + incremento de carga Donde el peso del yugo es 4.5 kg Esfuerzo normal(σn) σn= Pn ⁄ A Donde A es el área de la probeta, es igual a 10×10 cm Carga horizontal(Ph) Ph= (lectura del dial×0.002102) + 0.008401 El cual esta dado por KN y lo convertimos a Kg Esfuerzo cortante() ()=Ph ⁄ A

Al aplicar la fuerza horizontal, se van midiendo las deformaciones y con estos valores es posible graficar la tensión de corte (), en función de la deformación (e) en el plano de esta tensión de corte. De la gráfica es posible tomar el punto máximo de tensión de corte como la resistencia al corte del suelo.

Los valores de  máximos se llevan a un gráfico en función del esfuerzo normal(σn) , obteniendo la recta donde va como ordenada  y σn como abscisa σn. El ángulo que forma esta recta con el eje horizontal es el ángulo ф y el intercepto con el eje , la cohesión c. Esfuerzo normal Φ   t f 1 t f 2 t f 3 1 2 3 N1/L2 s n C

Con los valores de ф y de podemos clasificar el tipo de suelo por medio de tablas como: En el cual se presenta Valores de ´ para suelos granulares

GRACIAS POR SU ATENCIÓN