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UNIVERSIDAD CENTRAL DEL ECUADOR FACULTAD DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA, MINAS, PETRÓLEOS Y AMBIENTAL CARRERA DE INGENIERÍA EN GEOLOGÍA GEOTECNIA Nombre: Profesor: CURSO: Fecha: Consulta Sebastián Pozo Ing. Marlon Ponce 6° SEMESTRE 5-6-2017

TEMA: INTRODUCCIÓN El ensayo de compresión no confinada, también conocido con el nombre de ensayo de compresión simple o compresión uniaxial, es muy importante en Mecánica de Suelos, ya que permite obtener un valor de la última carga del suelo, el cual se relaciona con la resistencia al corte del suelo y entrega un valor de carga pico, mediante la aplicación de una carga axial con control de deformación y utilizando una muestra de suelo cohesivo o roca inalterada tallada en forma de cilindro o cubo, pudiendo definirse en teoría como un caso particular del ensayo triaxial. Es importante comprender el comportamiento de los suelos por medio de ensayos para poder predecir, con una cierta aproximación su comportamiento ante las cargas de estructuras. Este método de ensayo es aplicable solo a materiales cohesivos que no expulsan agua durante la etapa de carga del ensayo y que mantienen su resistencia intrínseca después de remover las presiones de confinamiento, como las arcillas o los suelos cementados.

1. OBJETIVOS

1.1 Objetivos generales Determinar la resistencia a la compresión no confinada (σ) de una probeta de roca que se encuentra bajo condiciones inalteradas, utilizando el método de deformación controlada. Determinar la Cohesión de la roca de estudio.

1.2 Objetivo especifico Considerar los cuidados que se deben tomar para realizar la experiencia con respecto a los parámetros que deben cumplir las muestras, reconocer y utilizar correctamente los materiales y el equipo necesario para realizar el ensayo de

compresión no confinada, aprendiendo las características y funcionalidad de cada uno. Registrar los datos de manera organizada a través de formulaciones, tablas y gráficos, de manera que permitan sacar conclusiones sobre el ensayo realizado. Construir el gráfico esfuerzo-deformación a partir de los datos obtenidos de la experiencia y de las formulas teóricas necesarias.

2.

FUNDAMENTO TEÓRICO

Ensayo de compresión simple o no confinada Tiene por finalidad, determinar la resistencia a la compresión no confinada, de un cilindro de suelo cohesivo, semicohesivo o una roca e indirectamente la resistencia al corte (qc), por la expresión. esfuerzo que soporta = carga/área (𝒌𝒈/𝒄𝒄𝒎𝟐)

https://es.slideshare.net/CALIQH/70803302 Este cálculo se basa en el hecho de que el esfuerzo principal menor es cero (ya que la muestra está rodeada sólo por la presión atmosférica) y que la orientación de la fricción interna (Φ) del testigo y cubo se supone es vertical. Debido a numerosos estudios, se ha hecho evidente que este ensayo generalmente no proporciona un valor bastante confiable de la resistencia al corte de una roca, debido a la pérdida de la restricción lateral provista por la masa, las condiciones internas de la muestra como la fricción en los extremos producidas por las placas de apoyo. Sin embargo, si los resultados se interpretan adecuadamente, reconociendo las deficiencias del ensayo, estos serán razonablemente confiables. El ensayo de la compresión simple es un caso especial del ensayo triaxial, en el cual solamente se le aplica a la probeta la tensión longitudinal. Puesto que no es necesario el dispositivo para aplicar la presión lateral, y como, además, la muestra no necesita estar envuelta en una membrana de caucho, este ensayo se ha convertido en un ensayo sencillo de campo. El aparato es tan solo útil para ensayos rápidos sobre suelos y rocas.

Mediante un control de deformación o bien, mediante un control de esfuerzos. El primero, es ampliamente utilizado, controlando la velocidad de avance de la plataforma del equipo de 5 MPa/seg. El segundo, requiere ir realizando incrementos de carga, lo que puede causar errores en las deformaciones unitarias al producirse una carga adicional de impacto al aumentar la carga, por lo que resulta de prácticamente nula utilización.

Curva esfuerzo-deformación para compresión, con ilustración de los tramos elástico y plástico

Consistencia Última Carga (kg/cm2): Muy blanda 4,00 También se presenta valores entre 19900 Kg/cm^2 y 10000 Kg/cm^2 para la muestra cúbica como valores referenciales de la cohesión según el tipo de material Cohesión (kg/cm2) Para sedimentos más comunes valores de Arcilla rígida 0.25; Arcilla semirrígida 0.1; Arcilla blanda 0.01; Arcilla arenosa 0.05; limo rígido o duro 0.02 Tipos de rotura Cuando se realiza un ensayo de compresión simple no confinada se pueden producir varios tipos de rotura, de los cuales tenemos la rotura frágil dúctil. En la que generalmente se originan grietas paralelas a la dirección de la carga, es

decir son de manera longitudinal, y la rotura ocurre de un modo brusco y bajo deformaciones muy pequeñas, presentándose después de ella una caída de la resistencia. La rotura se produce debido a la propagación de las micro-fisuras existentes bajo dicha concentración de tensiones”. En una probeta sometida a compresión simple también se pueden producir tracciones locales en el contorno de las fisuras. La curva esfuerzo-deformación unitaria se dibuja para obtener un valor "promedio" de esfuerzo mayor, para tomar simplemente el valor máximo de esfuerzo. La Deformación Unitaria (ε) se calcula como se muestra a continuación: 𝛆 = ∆𝐋 𝐋𝟎 Dónde: ΔL = deformación total de la muestra (axial), mm. Lo = Long. Original de la muestra, en mm.

Limitaciones Este método de ensayo es aplicable solo a materiales cohesivos que no expulsan agua durante la etapa de carga del ensayo y que mantienen su resistencia intrínseca después de remover las presiones de confinamiento, como la bedrock, las arcillas o los suelos cementados. Los suelos secos friables, los materiales fisurados, laminados o barbados, los limos, las turbas y las arenas no pueden ser analizados por este método para obtener valores significativos de la resistencia a la compresión no confinada. Definiciones Muestreo Consiste en la elaboración de una porción del material con el que se pretende construir una estructura o bien del material que ya forma parte de la misma, de tal manera que las características de la porción obtenida sean representativas del conjunto. Muestras alteradas Son aquellas que están constituidas por el material disgregado o fragmentado, así como rocas en malas condiciones, en las que no se toman precauciones especiales para conservar las características de estructura y humedad. Las muestras alteradas, de suelos podrán obtenerse de una excavación, de un frente, ya sea de corte o de banco o bien, de perforaciones llevadas a profundidad con herramientas especiales. Las muestran deberán ser representativas, hasta llegar a una profundidad que puede corresponder al nivel más bajo de explotación, al nivel de aguas freáticas o aquel el cual sea necesario extender el estudio.

Muestras inalteradas Son aquellas en las que se conserva la estructura y la humedad que tiene el material en el lugar en donde se obtenga la muestra. Las muestras inalteradas se obtendrán en el piso o en una de las paredes de una excavación o en la superficie del terreno natural.

3.

PARTE EXPERIMENTAL 3.1 MATERIALES Y EQUIPOS

ᴪ Equipo de compresión simple

ᴪ Muestra cúbica

Cartulina de protección

ᴪ Muestra cilíndrica

Masilla de preparación(azufre y pómez)

3.2 PROCEDIMIENTO

1. Se debe medir el largo y ancho de la muestra cúbica. 2. Se debe medir el diámetro y la altura de la muestra cilíndrica. 3. Calculamos las áreas respectivas de cada muestra. 4. Verificamos que cada muestra esté debidamente preparada; la muestra cúbica con una cartulina de protección y la muestra cilíndrica con una masilla de preparación. 5. Se colocan las muestras en el equipo de compresión simple, el cual se estabilizará a la superficie de las mismas. 6. El equipo de compresión simple actuará con una velocidad de carga constante de 5 MPa hasta que las muestras fallen como se observa en las fotografías. 7. Finalmente calculamos el esfuerzo a compresión dividiendo la carga máxima de cada muestra, para su área total. 4. CÁLCULOS (Kathy) 5. RESULTADOS (Sol) 6. CONCLUSIONES Y DISCUSIÓN.(Sol

BIBLIOGRAFÍA

Dirección: http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/frabon/Mecanica%20de%20Rocas/Tema%202.p df – Tema: Propiedades Físicas y mecánicas de las Rocas – Autor: Universidad de los Andes (Merida-Venezuela) – Fecha: 2013 última modificación. Dirección: http://enriquemontalar.com/fernando-carneiro-y-el-ensayo-brasileno/ - Tema: Fernando Carneiro y el ensayo brasileño, 68 años de Tracción Indirecta – Autor: Enrique Montalar Yago – Fecha: 15 de noviembre del 2011. Dirección: http://www.astm.org/Standards/D3967.htm- Tema: ASTM D3967-08 Standard Test Method for Splitting Tensile Strength of Intact Rock Core Specimens– Autor: www.astm.org – Fecha: 1996-2013 Dirección: https://es.slideshare.net/juanluisvilcayucra98/carga-puntual