Procedimiento del Ensayo Triaxial en Mecánica de Suelos
Procedimiento del Ensayo Triaxial
Preparación y Montaje de la Muestra
Se acopla la placa base inferior a la base de la cámara triaxial y se coloca la piedra porosa. Se coloca el conjunto del expansor y la membrana de caucho sobre la placa, y se inserta la muestra dentro de ella. Se realiza la fijación inferior, se colocan la piedra porosa y la placa base superior, sellando el excedente de membrana hacia la placa y se verifica el nivel de ésta.
Finalmente, se retira el expansor de membrana y se realizan las conexiones de las placas base a la base de la cámara triaxial. Para estos suelos, no se aplica vacío para verificar posibles filtraciones.
Aplicación de Presiones
Se coloca el tubo de cristal sobre la base de la cámara triaxial, logrando un sello completamente hermético, y se la lleva a la máquina de compresión, haciendo un ligero contacto entre la barra de carga de la máquina y el pistón de carga de la cámara.
Posteriormente, se aplica una presión de confinamiento (σ3) predeterminada por medio de aire comprimido, abriendo luego la válvula de salida o drenaje para verificar que no exista presión de aire (que indicaría que existen filtraciones en la muestra, por lo que se tendría que volver a iniciar). Ante el contacto entre el pistón de la cámara y la barra de carga de la máquina al aplicar σ3, el lector de carga habrá registrado cierta medición, por lo que deberá llevarse a cero.
Se aplican incrementos de carga axial (σ1) de 5, 15, 25, 50 y, de aquí en adelante, cada 50 o 100 divisiones hasta que suceda uno de los siguientes casos:
- La carga aplicada disminuye.
- La carga aplicada se mantiene constante por 4 lecturas.
- Se alcanza un 20% de deformación unitaria.
Variaciones en el Procedimiento Según Alternativa de Ensayo
Ensayo Triaxial UU
En un ensayo triaxial UU, la válvula de drenaje se mantiene cerrada en todo el ensayo y antes de que la muestra tenga posibilidades de consolidarse. El ensayo comienza inmediatamente aplicada la presión de confinamiento. Este procedimiento no podrá realizarse para un suelo cohesivo 100% saturado.
Ensayo Triaxial CU
En un ensayo triaxial CU, se mantiene la válvula de drenaje abierta al aplicar la presión de confinamiento. Al terminar la consolidación, se cierra la válvula y se aplica la presión axial (σ1).
Ensayo Triaxial CD
En un ensayo triaxial CD, se mantiene la válvula de drenaje abierta durante todas las fases del ensayo. La presión axial deberá ser aplicada a una velocidad más baja que las anteriores, de modo de evitar que los resultados se vean afectados por la presión de poros.
Saturación de la Muestra
En caso de saturar la muestra para ensayarla, una vez aplicada la presión de confinamiento, se abre la válvula de paso. Este proceso es lento, especialmente en suelos cohesivos, donde es posible aplicar una presión positiva menor que σ3 (ejemplo σ3/2) al recipiente que contiene el agua, de modo de acelerar la saturación.
Método con Medición de Presión de Poros
A través de este método, que requiere un equipo adicional medidor de presiones intersticiales que se conecta a la cámara triaxial, es posible obtener los parámetros de esfuerzo efectivos (φ’ y c’) de suelos parcialmente saturados, ya que, generalmente, cualquier ensayo cortante está referido en términos del esfuerzo total; es decir, incluye tanto los esfuerzos intragranulares como los intersticiales. Como es sabido, el esfuerzo cortante dentro de una masa de suelo a la que se le aplica una carga solo lo asume el esqueleto granular, ya que el agua no puede asumir esfuerzos apreciables de corte a menos que se encuentre congelada.