Propiedades Mecánicas

Ensayo de Compresión Simple:

El ensayo de compresión simple o compresión no confinada es muy importante en la mecánica de suelos y se realiza con el fin de determinar la resistencia o esfuerzo último de un suelo cohesivo a la compresión no confinada, mediante la aplicación de una carga axial con control de deformación y utilizando una muestra de suelo inalterada con forma cilíndrica, en este caso la muestra utilizada en el ensayo fue la misma muestra sacada del tuvo Shelby.

Los resultados obtenidos durante el ensayo en el laboratorio fueron los siguientes:

Para poder obtener el valor de la fuerza aplicada por la máquina sobre la muestra se usó la siguiente ecuación:

F= 0,134*(valor del anillo) + 0,65

Y así se obtuvieron los siguientes datos:

Gráfica Esfuerzo vs Deformación

En la gráfica presentada anteriormente se puede observar que el esfuerzo de falla fue aproximadamente de 124 kPa, es decir, la muestra resistió un poco más del 4% de su altura. También se pudo observar que las grietas presentadas debido a la falla por compresión en la muestra tenían una inclinación de aproximadamente 45° como se muestra a continuación:

Muestra de suelo fallada por compresión.

Según el ensayo se obtiene un valor de carga última de 124 kPa o de 1,264 kgf/cm^2, con esto se obtuvieron los valores de cohesión y de consistencia del suelo.

El ensayo nos da directamente la cohesión sin drenaje = cu, que coincide con el radio del círculo de Mohr: 

cu= 124 kPa/2 = 62 kPa

Es importante resaltar que se supuso como cero el ángulo de fricción interna (φ) ya que no se realizó el ensayo de resistencia al corte. Además, se consideró el esfuerzo de confinamiento como nulo, ya que no se aplicó ninguna carga lateral a la muestra.

Luego se obtuvo la consistencia del suelo de la siguiente tabla:

Entonces de el valor de carga de falla de 1,264 kgf/cm^2 se encuentra en el rango de valores correspondientes a una consistencia de un suelo firme.

Conclusiones:

La resistencia del suelo o esfuerzo de compresión último es 1,264 kgf/cm^2, valor que según la clasificación mostrada anteriormente corresponde a un suelo de consistencia muy firme.

Se obtuvo que el ángulo del plano de falla fue de 45° y que la cohesión fue  de 62 kPa,valor que se podría considerar relativamente alto. Según estos datos se puede concluir que  la muestra corresponde a un suelo cohesivo.