Uno de los parámetros más importantes dentro la geotécnia es la resistencia al corte, y se determina mediante varios tipos de ensayos.
Aún no se ha logrado inventar alguna estructura que no se apoye en el suelo, esto hace muy importante que el suelo donde se apoya sea capaz de soportar los esfuerzos y las cargas derivadas de la estructura. Esto es un aspecto que debemos conocer antes de apoyarnos sobre cualquier tipo de suelo, para ello se realizan estudios geotécnicos que permiten conocer la resistencia al corte de un suelo.
Estratigrafía de un suelo. Fuente: Definición.xyz
La resistencia al corte de un suelo no debe tratarse como un único parámetro, ni siquiera como uno constante; ya que la misma depende de distintas características de un suelo como su naturaleza, su estructura, su amalgamamiento, nivel de deformaciones, etc. La geotecnia aborda todos estos aspectos anteriormente mencionados, mediante ensayos realizados en laboratorio o en el propio sitio basados en muestras extraídas directamente del terreno.
Tipos de ensayos más usuales
1. Ensayo de corte directo
Es un tipo de ensayo que se puede realizar tanto in situ, como en un laboratorio. Se utiliza muy comúnmente para determinar la resistencia al corte de diaclasas o planos de debilidad en macizos rocosos. Se hace tallando un bloque de roca con las dimensiones requeridas situando el plano de ensayo en la base del bloque, a continuación se rodea el bloque con un marco metálico y se rellena el agujero entre el bloque y el marco con un mortero común para luego aplicar una carga normal.
El ensayo se puede interpretar de manera directa, midiendo desplazamientos en las direcciones horizontales y verticales. Ofrece resultados sobre la deformabilidad además de la resistencia al corte de manera muy visual y directa.
2. Ensayo de Corte Triaxial
Se utiliza sobre todo en suelos de arena, arcilla y roca, así como en otros materiales granulares, y sirve como método de medición de las propiedades mecánicas. La muestra va colocada entre dos platos paralelos que aplican un esfuerzo de compresión vertical y al mismo tiempo inyectan presión del fluido a la muestra aplicando un esfuerzo en dirección perpendicular.
Se aplican cargas ininterrumpidas hasta la falla de la muestra, mientras se monitorean las deflexiones en la misma. Esta prueba es capaz de aportar datos sobre el terreno como los ángulos de resistencia al corte, los de dilatación, y la cohesión aparente.
Máquina de ensayos triaxiales. Fuente: Mecacisa
3. Ensayo de Compresión simple
También conocido como ensayo de compresión no confinada, es uno de los más comunes en la mecánica de suelos. Es una versión simplificada de una prueba o ensayo Triaxial, donde se aplica una fuerza de compresión entre dos platos a un cilindro de muestra de al menos 20 × 20 cm hasta que falle, tomando lecturas de carga y de formación cada 15 segundos.
Permite obtener un valor de carga última del suelo, la cual está muy relacionada con la resistencia al corte del suelo y entrega un valor para proyecto, es decir, no es demasiado preciso.
Interpretación de los ensayos de resistencia al corte
La resistencia al corte de un suelo es directamente proporcional a la seguridad de la estructura que se apoya sobre él, en cuanto mayor es el esfuerzo cortante que puede resistir el suelo más segura será la estructura. Se busca conocer dos aspectos primordiales, la resistencia flexionante y la resistencia cohesiva:
- Resistencia flexionante: Es la adherencia entre las distintas partículas del suelo con respecto a la atracción entre ellas bajo las fuerzas intermoleculares.
- Ángulo de fricción: es la resistencia al deslizamiento causado por la flexión que existe entre las superficies de contacto de las partículas que conforman el suelo.
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