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Ensayo triaxial:
equipamiento y mediciones en
laboratorio
Mecánica de Suelos
64.08
Ensayo triaxial: objeto
• Curva tensión – deformación del material (s – e)
• Medición de deformaciones longitudinales (e)
• Medición de deformaciones radiales (n)
Ensayo triaxial
• Medición de resistencia (sdf, c , f)
• Medición de rigidez (Ei , Es )
• Medición de presiones neutras (uf)
  l l
    r
 a
2
Cámara triaxial
Ensayo triaxial
3
Mediciones locales
Ensayo triaxial
Einterna > Eexterna FUENTES DE ERROR
(medición externa de
deformación axial)
4
Medición local deformación:
celdas de carga
OBJETO: MEDIR CARGA DESVIADORA
Ensayo triaxial
Puente Wheatstone medición directa de
carga desviadora
5
Medición presiones neutras:
transductores de presión
Ensayo triaxial
6
Medición local deformación
• LDT (Local Deformation Transducer)
• LVDT (Linear Variable Differential Transformer)
• Técnica PIV (Particle Image Velocimetry)
Ensayo triaxial
• Otros (X-ray and optical methods, Arthur and Phillips
(1975), proximity transducers, Hird and Yung (1989),
Hall efect transducers (Clayton and Kathrush (1986))
LDT LVDT
7
Medición local: LDT
Principio de funcionamiento: registro de desplazamientos por
variación de resistencias eléctricas (strain gauges) en una
configuración de Puente de Wheatstone
Ensayo triaxial
SG1 – SG3: cara traccionada (aumenta resistencia)
SG2 – SG4: cara comprimida (disminuye resistencia)
8
Medición local: LDT
MONTAJE
Ensayo triaxial
Dispositivo manual
Reglas del buen arte:
• Alejar los extremos de los cabezales
• Verticalidad
• Buena fijación a la membrana
• Controlar T° durante el ensayo
• Curvatura inicial
• Mínimo 2 LDT (promediar lecturas)
9
Medición local: LVDT
Principio de funcionamiento: registro por desplazamiento de
un núcleo ferromagnético móvil dentro de un bobinado
primario y secundario
Ensayo triaxial
+/- 12.5mm
+/- 6.0mm
+/- 1.5mm
10
Adquisición de datos
Ensayo triaxial
OBJETO: CONVERSION ANALÓGICA - DIGITAL
INSTRUMENTOS HARDWARE SOFTWARE
(lectura) (adquisición) (manipulación)
11
Calibración
Ensayo triaxial
Dispersión en la respuesta:
• Ruido eléctrico en la señal (reducir cables)
• Histéresis del instrumento.
• Mala alineación del instrumento.
12
Ensayo no drenado: Influencia
de la velocidad de carga
Ensayo triaxial
Ensayos rápidos
Materiales plásticos
Ve = 1.0% / min
Materiales friccionales
Ve = 0.3% / min
Ensayos lentos (c´ ; f´)
Ve ~ 1 – 2m / min
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Ensayo Q: curvas típicas
ENSAYO TRIAXIAL
ESCALONADO
80
sd  d   1  3
(kPa)
DATOS INICIALES 70
 df   3 N   1 2c N 
w 53.2 %
1
g 16.2 KN/m3  d 
gs 27.1 KN/m3 60 1 1
g 10.6 KN/m 3  R f
d
einicial 1.56
Ei  df
Ensayo triaxial
Sr 92 % 50
LL 68 %   d 
E s  Ei 1  R 
LP 29 %  f
 df 
SUCS CH 40  
Pasa #200 98 %
vel. def. 0.80 mm/min
30
cte def 0.01 mm/div
Hinicial 100.5 mm
F inicial 50.5 mm
20
PRESION EN CAMARA
s3 150 kPa
10
s3 300 kPa
e1
0
0.0% 1.0% 2.0% 3.0% 4.0% 5.0% 6.0%
En la falla 3  df Diagrama t - s
(máximo o
(medido) (parámetros cuu, fuu)
residual)
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Cámara triaxial: equipamiento
para ensayo R´
Ensayo triaxial
Procedimiento
• Saturación de espécimen
(flujo de agua)
• Verificar Sr=100%
(parámetro B Skempton)
• Consolidar el espécimen
(drenaje liberado)
• Llevar a la falla
(drenaje impedido,
medición de p. neutras,
parámetro A Skempton)
15
Ensayo R´: curvas típicas
Ensayo triaxial
En la falla 3  df uf Diagrama t - s
(máximo o (medido) (parámetros ccu, c´,fcu, ´)
f
residual)
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Parámetros A y B (Skempton)
CONCEPTO: predecir la variación
de las presiones neutras conociendo
la variación del estado tensional en el
Ensayo triaxial
terreno.
u Saturación espécimen
B (si B ~1 , Sr~100%)
 3
u   3
A Proceso de carga
 1   3
u   3  A   1   3 
17


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