LABORATORIO
DESCRIPCIÓN DEL SISTEMA TRIAXIAL DE PRECISIÓN
La diferencia esencial del SISTEMA TRIAXIAL DE PRECISIÓN INING 2, desarrollado en el Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México, en comparación con los diseños comerciales, radica en la forma de aplicación de la carga axial y en las bases de contacto con las probetas, las cuales son de tipo lubricadas.
El SISTEMA TRIAXIAL DE PRECISIÓN INING 2 transmite la carga axial mediante elementos que trabajan a tensión, en tanto que en los sistemas traixiales convencionales, la carga es transmitida a través de un elemento que trabaja a compresión con problemas de importancia originados, principalmente, por fricción en el sistema. Un sistema de carga accionado con elementos que trabajaban a tracción fue utilizado por el profesor Marsal en un equipo triaxial para ensayar enrocados, obteniendo resultados muy satisfactorios.
El dispositivo de carga está constituido básicamente por tres placas y seis alambres de acero; la placa superior está unida mediante una cadena a la celda de carga y ésta a un porta pesas trasero.
La placa superior también está unida a la placa central mediante tres alambres. En el SISTEMA TRIAXIAL DE PRECISIÓN, La placa central es la encargada de transferir la carga axial sobre la probeta.
La placa central está unida a la placa inferior mediante tres alambres y ésta a un porta pesas delantero.
Con el mecanismo de aplicación de carga axial, el SISTEMA TRIAXIAL DE PRECISIÓN, tiene una capacidad de 300 kg y una precisión en la determinación del esfuerzo desviador de 0.03 kg/cm2.
Mediante un «transducer» fabricado por MB Electronic Inc., con capacidad de 20 kg/cm2, conectado a un «Strain Indicator» fabricado por Measurements Group Inc., se mide la presión de poro con una precisión de 0.02 kg/cm2. El drenaje de la probeta se realiza a través de las bases de contacto, unidas mediante conductos metálicos a buretas que permiten medir cambios volumétricos con una precisión de 0.05 cm3.
Otra diferencia fundamental del SISTEMA TRIAXIAL DE PRECISIÓN, respecto a los sistemas convencionales, tiene que ver con los elementos que entran en contacto con la muestra en sus extremos. Las bases de contacto con las que está dotado el equipo son del tipo lubricadas; las bases lubricadas permiten que las probetas desarrollen deformaciones uniformes en toda su altura, eliminando así el abarrilamiento y por ende, la concentración de esfuerzos y las deformaciones no uniformes.
Se resalta que el SISTEMA TRIAXIAL DE PRECISIÓN, del que se dispone, es único en Colombia.
DESCRIPCIÓN DE LOS CONSOLIDÓMETROS
Se dispone, para realizar pruebas con probetas de 2″ y 3″ de diámetro, de siete bancos de consolidación del tipo desarrollado en el Instituto de Ingeniería de la Universidad Nacional Autónoma de México.
El diseño de estos CONSOLIDÓMETROS se diferencia de los equipos comerciales en el mecanismo de la aplicación de la carga; en los equipo convencionales la línea de acción de las cargas colocadas en el porta pesas es cambiante durante la ejecución de las pruebas, lo cual implica que la famosa “constante”, que suministra el fabricante, es válida únicamente cuando la viga que soporta el porta pesas se encuentra en posición horizontal; con los equipos comerciales, garantizar la condición de horizontalidad, durante todo el tiempo necesario para realizar las pruebas, es prácticamente imposible, debido a la deformación que experimentan las muestras.
DESCRIPCIÓN DE LOS PERMEÁMETROS
Para determinar la permeabilidad de suelos se realizan, por lo general, ensayos de carga variable y ensayos de carga constante con equipos,
estandarizados por diferentes normativas, en los que la muestra está confinada en un recipiente rígido que da origen a una frontera por la que fluye el agua con cierta facilidad y por tanto, el caudal que se mide no es estrictamente el que cruza a través de la muestra.
Teniendo en cuenta lo anterior, se modificó, complemento y adecuó un sistema triaxial como permeámetro de frontera flexible, el cual elimina el efecto del recipiente rígido de confinamiento, permite la saturación de las probetas mediante la aplicación de presión de contrapresión, da la posibilidad de realizar las pruebas con diferentes presiones efectivas de consolidación y además, garantiza un gradiente constante debido a que el sistema está dotado con reguladores de precisión.
El permeámetro mostrado en la foto está dotado con: tres transductores de presión, tres reguladores de precisión, tres intercambiadores de fase, una válvula de tres vías, un transductor de caudal, de diseño propio, y un sistema de captura de datos también de desarrollo propio. Se dispone de dos permeámetros para realizar pruebas con probetas de 2”, 3” y 4” de diámetro.