Etapa de compresión en el Ensayo Triaxial.

La cámara triaxial es colocada en la plataforma de un sistema de compresión (prensa), mostrado en la Figura 6.44, donde el esfuerzo axial de compresión aplicado a la probeta es transmitido mediante un vástago añadido a la cámara. El vástago se adhiere a un anillo de carga, este anillo esta ajustado a dos soportes metálicos de tal manera que la plataforma del sistema de compresión puede subir o bajar según la conveniencia.

Se verifica que la probeta quede bien ubicada y en forma vertical, para asegurar un correcto funcionamiento del vástago de carga, de esa manera los esfuerzos inducidos por el vástago sean los que actúen en los planos principales de la probeta y no se generen esfuerzos de corte en sus caras. Se conecta la línea de presión A de la cámara al tanque regulador con su válvula de salida cerrada (Figura 6.43). Entonces se ajusta la presión de confinamiento al valor que se quiere tener en la cámara abriendo la válvula del tanque regulador.

La etapa de compresión comienza cuando es aplicado un esfuerzo desviador sd a una velocidad constante, la Figura 6.45 muestra que durante la compresión la carga que actúa en la probeta puede ser obtenida de la lectura de un deformímetro ubicado en el anillo de carga, mientras que la deformación de la probeta es medida con otro deformímetro ubicado sobre la cubierta metálica superior.

Dependiendo al tipo del ensayo triaxial puede permitirse o restringir el drenaje del agua de la probeta durante la compresión mediante la válvula B. Las conexiones para el drenaje de la probeta pueden ser instaladas a una bureta o un instrumento que mida la presión de poros. También debe medirse el cambio de volumen de la probeta durante la compresión, con los datos obtenidos del registro del nivel inicial del agua en la bureta y los niveles correspondientes a cada lectura de los deformímetros de carga y de deformación, la Figura 6.50 muestra la conFiguración del banco triaxial para medir el cambio de volumen y la presión de poros.

 Figura 6.50. ConFiguración del banco triaxial para medir el cambio de volumen.

La Figura 6.51 muestra la variación de la presión de poros en la probeta durante la etapa de compresión.

 
Figura 6.51. Variación de la presión de poros durante la compresión (Whitlow, 1994).
(a) Esfuerzos durante la compresión. (b) Presión de poros inicial. (c) Presión de poros de falla.

El valor de u0 representa la presión de poros que se origina cuando el espécimen esta siendo sometido a una presión de confinamiento donde el agua no puede drenar, mientras que uf es la presión de poros de la probeta en el instante de la falla.

El fluido (aire y agua) que llena los poros del suelo es capaz de trasmitir tensiones normales pero no tangenciales o de corte, por lo que la presión de poros no proporciona resistencia al corte (por esto es llamada también presión neutra). La presión que controla la deformación debido a los cambios de volumen así como la resistencia al corte del suelo es la presión efectiva, puesto que el esfuerzo normal y tangencial se trasmiten a través del contacto intergranular (por esto es llamada también presión intergranular).

La aplicación de la presión isotrópica y el esfuerzo desviante (Figura 6.51a) constituyen dos etapas diferentes del ensayo. La posibilidad de variar las características de estas etapas y sus condiciones de drenaje permiten desarrollar distintos tipos de ensayos triaxiales. Si una muestra de arcilla está saturada, al realizar el ensayo triaxial impidiendo el drenaje cualquier aumento en la presión de confinamiento en la cámara resulta en un aumento igual en la presión de poros (Figura 6.51b), mientras que la presión efectiva permanece invariable. 

Por consiguiente, si se ensayan varias probetas idénticas con diferentes presiones de confinamiento, todas ellas fallarán bajo el mismo esfuerzo desviador. Sin embargo, en el momento de la falla todas estas tendrán un valor distinto de la presión de poros.

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