Suelos y rocas

    Ensayo triaxial de suelos

    Saturación, consolidación y corte bajo presión de confinamiento: UU, CU y CD.

    Esquema conceptual original para esta guía. Licencia CC BY 4.0 · Civily

    Qué permite estudiar

    • Una probeta cilíndrica recibe presión lateral en una celda y carga axial; así se controlan tensiones y, según la instrumentación, presión intersticial y cambio de volumen.
    • El ensayo ayuda a evaluar resistencia, deformación y respuesta bajo condiciones de tensión y drenaje relacionadas con problemas geotécnicos.

    Etapas comunes

    • Prepara y monta la probeta con membrana, piedras porosas y conexiones selladas; elimina aire de líneas y transductores.
    • Satura cuando el procedimiento lo exige y comprueba el criterio de saturación especificado.
    • Consolida bajo la tensión efectiva prevista hasta que la respuesta de volumen o presión cumpla el criterio de finalización.
    • Cizalla a velocidad compatible con la condición de drenaje y mide carga, deformación axial, presión intersticial y volumen cuando corresponda.

    Diferencias entre UU, CU y CD

    • UU: no se consolida ni se permite drenaje durante el corte; se usa para estudiar condiciones rápidas de corto plazo.
    • CU: se consolida, pero el drenaje se impide durante el corte; midiendo presión intersticial pueden obtenerse respuestas en tensiones totales y efectivas.
    • CD: se consolida y permite drenaje durante el corte; la velocidad debe ser lo bastante baja para disipar presiones intersticiales.

    Análisis y control

    • Relaciona tensiones principales y deformación; en series de probetas a confinamientos distintos puede construirse una envolvente de falla.
    • Selecciona el tipo de ensayo según duración del problema y condiciones de campo. No intercambies parámetros totales y efectivos sin verificar el análisis.
    • Las duraciones de la presentación son orientativas: el tiempo real depende del suelo, el drenaje, el tamaño y el criterio normativo.

    Esfuerzos, área corregida y parámetros

    • Deformación axial: εa = ΔH/H0. Con convención de compresión positiva y deformación volumétrica εv positiva en contracción, A = A0·(1−εv)/(1−εa); en condición no drenada ideal, εv≈0.
    • Esfuerzo desviador: q = F/A; σ1 = σ3 + q. Si se mide presión intersticial u, σ′1 = σ1 − u y σ′3 = σ3 − u.
    • En compresión triaxial axisimétrica, p′ = (σ′1 + 2σ′3)/3. Presenta q–εa y, en CU con medición de u, separa tensiones totales y efectivas.
    • Una envolvente Mohr-Coulomb puede ajustarse a τf = c′ + σ′n·tan φ′. Usa resultados de varios confinamientos y declara si los parámetros son drenados o no drenados.
    • El área corregida supone una geometría aproximadamente uniforme. Para muestras que abarrilan, se fisuran o pierden material, registra el modo de fallo y limita la interpretación.

    Guía de consulta formativa. Verifica la norma vigente, los supuestos de cálculo y la especificación del proyecto antes de aplicar un procedimiento o criterio de aceptación.