¿QUÉ ES UNA PRUEBA TRIAXIAL?
Descubrir la resistencia al corte de las muestras de suelo y roca es vital para los ingenieros al determinar los efectos a corto y largo plazo del núcleo del suelo en aplicaciones de ingeniería a gran escala, como por ejemplo: fallas de taludes, presas de tierra, revestimiento de túneles, estructuras del subsuelo, terraplenes y cimientos. Esta información ayuda a los ingenieros a diseñar estructuras seguras, estables y sostenibles para una amplia variedad de aplicaciones.
¿POR QUÉ SE REALIZAN LAS PRUEBAS TRIAXIALES?
Encontrar la resistencia al corte de las muestras de suelo y roca proporciona a los ingenieros una herramienta para evaluar los efectos a corto y largo plazo del núcleo del suelo en aplicaciones de ingeniería a gran escala, como fallas en pendientes, presas de tierra, revestimiento de túneles, estructuras del subsuelo, terraplenes y cimientos. Esta información permite a los ingenieros desarrollar soluciones óptimas para cada situación, minimizando riesgos, costos y tiempo de proyecto.
¿CÓMO FUNCIONA UNA PRUEBA TRIAXIAL?
Para realizar una prueba de presión triaxial, sellamos verticalmente una muestra de suelo cilíndrica dentro de una fina membrana de caucho.Esta se coloca entre dos discos porosos en sus extremos superior e inferior. Luego, la muestra de suelo se coloca entre una placa de carga superior y un pedestal dentro de una cámara de presión triaxial.
La cámara se llena de un fluido que aplica presión a los lados de la muestra de suelo cilíndrico. La tensión vertical o axial se aplica a la muestra cilíndrica aplicando fuerza a la placa superior.
Por lo general, la muestra de suelo cilíndrico tiene una relación de altura a diámetro de 2:1. Para medir la distancia que se mueve la placa superior, podemos utilizar un transductor de desplazamiento LVDT.
Alternativamente, también podemos determinar la distancia que se ha movido la placa midiendo la fuerza necesaria para moverla.
Esta prueba de presión triaxial es una forma útil de evaluar la resistencia de los suelos a la presión.
La celda de carga sumergible instalada en la placa superior mide con precisión la fuerza axial aplicada a la muestra de suelo. Su clasificación IP68 y su capacidad de operar con presiones de hasta 7000 kPa o 70 bar la hacen ideal para la toma de detección en entornos extremos. Además, las lecturas de mV/Vanalogue se pueden enviar a una variedad de instrumentos para su registro y análisis que requieren resultados con la máxima precisión.
MEDICIÓN DE LA PRESIÓN INTERSTICIAL
Los sensores de presión industriales se conectan a la línea de presión de agua intersticial de la muestra de suelo para controlar los cambios en la presión intersticial.
Durante la fase de saturación, los sensores miden los cambios en la presión de manera continua, lo que ayuda a los ingenieros a calcular el grado de saturación de la muestra con precisión. Esto se logra al monitorear las fluctuaciones de presión durante la etapa de prueba de CU y de CD.
El sensor de presión intersticial es una herramienta útil para medir el grado de saturación de la muestra y asegurar una saturación óptima en los tiempos estipulados.
HAY 3 TIPOS PRINCIPALES DE PRUEBAS TRIAXIALES
La Prueba Triaxial No Consolidada y sin Drenaje es uno de los métodos más rápidos para determinar la resistencia al corte sin drenaje de una muestra de suelo cohesivo. Esta prueba se realiza en menos de 30 minutos y solo implica una etapa de corte sin etapas de saturación o consolidación. Esto significa que la prueba es ideal para determinar problemas de ingeniería a corto plazo. Las cargas se aplican de forma rápida, sin tiempo para que la muestra se consolide.
La prueba triaxial CU es la más común, tanto para ensayos consolidados sin drenaje como para consolidados drenados. Comienza con una etapa de saturación seguida de una etapa de consolidación y finaliza con una etapa de corte. Durante la etapa de corte, nuestro sensor de presión intersticial permite monitorear la presión intersticial, la presión celular y la contrapresión. Esta prueba triaxial toma semanas o meses en realizarse y permite determinar problemas de ingeniería a largo plazo.
Las pruebas de drenaje consolidado (CD) son una prueba triaxial que se realiza para determinar problemas de ingeniería a largo plazo. Esta prueba consta de tres etapas: la saturación, consolidación y cizallamiento muy lento. Durante la saturación, se debe permitir que la presión intersticial se disperse para evitar que se acumule en la muestra. Durante la etapa de consolidación, se aplica una presión constante que se mantiene por un período de tiempo determinado. Finalmente, durante la etapa de cizallamiento muy lento, se aplica una carga y se mide la deformación de la muestra para determinar su comportamiento a largo plazo. Esta prueba es una de las más largas de los tres tipos principales de pruebas triaxiales, ya que la etapa de consolidación y cizallamiento debe realizarse lentamente.