Ensayo de Corte Directo en Suelos - Nch3085.pptx

datos de ensayo de corte

1. Ensayo de Corte Directo en Suelos – NCh3085

2. Objetivos de aprendizaje : Interpretar los resultados mediante gráficos y parámetros de resistencia al corte. Identificar los equipos y herramientas utilizadas. Comprender el fundamento del ensayo de corte directo en suelos según la norma NCh3085 . Aplicar fórmulas para la obtención de parámetros de resistencia al corte.

3. I. Fundamentos del Ensayo de Corte Directo (NCh3085) ¿Qué es el corte directo? El ensayo de corte directo permite determinar los parámetros de resistencia al corte de suelos (ángulo de fricción interna φ y cohesión c) mediante la aplicación de una carga tangencial hasta la falla del espécimen. Condición ensayada: Consolidada drenada (CD) Utilidad: Análisis de estabilidad de taludes, diseño de cimentaciones, muros de contención.

4. Norma Chilena: NCh3085 Título: “Métodos de ensayo – Corte directo de suelos bajo condición consolidada drenada.” Enfoque: Procedimiento estandarizado para determinar la resistencia al corte mediante esfuerzos normales controlados y desplazamiento horizontal progresivo.

5. II. Equipos y Herramientas Utilizadas Equipos Principales Equipo Descripción Celda de corte Contenedor que divide la muestra en dos mitades (superior e inferior), permitiendo el desplazamiento relativo. Dispositivo de carga vertical Aplica la carga normal (σ) durante la consolidación y corte. Motor de desplazamiento horizontal Proporciona el corte a velocidad constante. Sensor de fuerza tangencial Mide el esfuerzo cortante desarrollado. Sensor de desplazamiento Registra la deformación horizontal. Sistema de drenaje Permite el flujo de agua para condición drenada. Balanza y cronómetro Control de masas y tiempos de consolidación.

6. III. Procedimiento del Ensayo según NCh3085 Preparación de la muestra: Cilíndrica o cúbica, típicamente de 60 mm de diámetro y 20 mm de altura. Saturación y pesaje previo. Montaje en la celda de corte: Colocación entre dos placas rugosas. Instalación del sistema de drenaje. Consolidación: Aplicación de carga normal ( σn ). Espera hasta alcanzar deformación constante con flujo libre de agua.

7. Corte (fase drenada): Aplicación de desplazamiento horizontal a baja velocidad (p. ej., 0,01 mm/min). Registro continuo de esfuerzo cortante vs. deformación. Falla del suelo: Ocurre cuando se alcanza el máximo esfuerzo cortante.

8. IV. Representación Gráfica de Resultados 📊 Curva esfuerzo-deformación Eje X: Deformación horizontal (%) Eje Y: Esfuerzo cortante τ (kPa) Muestra la evolución del esfuerzo cortante con el desplazamiento, identificando el valor máximo ( τmáx ).

9. 📈 Gráfico de resistencia al corte Se construye un diagrama con varios ensayos aplicando diferentes cargas normales ( σ n). Eje X: Esfuerzo normal σ ( kPa) Eje Y: Esfuerzo cortante τ ( kPa) Se traza la envolvente de falla: τ= c+ σ⋅ tan⁡( ϕ ) Donde: τ: Esfuerzo cortante a la falla σ: Esfuerzo normal c: Cohesión ϕ: Ángulo de fricción interna

10. V. Ejemplo de Cálculo Datos del ensayo: Ensayo σ ( kPa) τ ( kPa) 1 50 40 2 100 65 3 150 85 Aplicando regresión lineal: τ= c+ σ⋅ tan⁡( ϕ)⇒ Se obtiene: c=13.3 kPa,  ϕ=28.4 ° Interpretación: El suelo tiene cohesión baja y fricción moderada → comportamiento granular limoso. Datos se aplican a estabilidad de taludes o diseño de zapatas.

11. VI. Interpretación de Parámetros Ángulo de fricción interna (φ): Pendiente de la envolvente de falla. Cohesión (c): Intersección de la recta con el eje τ. Aplicaciones: Diseño geotécnico, estabilidad de taludes, cimentaciones superficiales y muros.

12. VII. Consideraciones Técnicas Realizar mínimo tres ensayos para definir la envolvente. Velocidad de corte debe permitir drenaje total , evitando presión intersticial. La celda debe garantizar condiciones de confinamiento lateral .

13. Conclusión El ensayo de corte directo según la NCh3085 es clave para caracterizar la resistencia al corte de suelos, permitiendo el diseño confiable de fundaciones y estructuras de contención. La interpretación gráfica y numérica de sus resultados entrega una base sólida para la ingeniería geotécnica aplicada.