Diseño, construcción y ensamble de un equipo para ensayo de comprensión triaxial didáctico en muestras de suelo de pequeñas dimensiones

Abstract

Las instituciones que ofrecen programas de Ingeniería Civiladelantan un proceso de aprendizaje práctico en el laboratorio, en base a normas y estándares, que permiten al estudiante reforzar el concepto aprendido en el aula. En el área de formación relacionada con la geotecnia, el proceso de enseñanza en el laboratorio es crucial para entender de manera adecuada los fenómenos físicos que ocurren en el suelo, y mediante la aplicación de metodologías analíticas, extrapolar apropiadamente ese comportamiento a estructuras geotécnicas reales. Es así como el ensayo de compresión triaxial representa de manera adecuada la respuesta de una masa de suelo en profundidad, bajo la acción de esfuerzos geostáticos y/o inducidos, permitiendo determinar la resistencia al corte de un suelo para trayectorias de esfuerzos en los tres ejes principales de análisis.Generalmente los equipos triaxiales que existen en instituciones universitarias son onerosos, presentan sensores y un manejo especializado por técnicos expertos en la temática. Esto dificulta la tarea de aprendizaje del estudiante, al no poder interactuar directamente con el equipo y captar adecuadamente el concepto del ensayo. El equipo triaxial didácticopresentado en esta investigacióntiene como principal finalidad contribuir al conocimiento del estudiante, mediante la participación directa en el equipo, manipulando las válvulas y sensores, así como registrando de manera manual los datos de salida del equipo. El equipo de compresión triaxial permite realizar las tres modalidades del ensayo Consolidado Drenado (CD), No Consolidado No Drenado (UU) y Consolidado No Drenado (CU), preferiblemente para muestras de dimensiones menores a las convencionales, sin embargo, se pueden tallar muestras provenientes de muestreo inalterado. Este articulo presenta principalmente las fases de diseño, construcción y ensamble del aparato triaxial propuesto, en posteriores investigaciones de este proyecto se realizarán las fases de calibración y obtención de resultados del equipo.

The institutions that offer Civil Engineering programs advance a process of practical learning in the laboratory, based on standards, which allow the student to reinforce the concept learned in the classroom. In the area related to geotechnics, the teaching process in the laboratory is crucial to adequately understand the physical phenomena that occur in the soil, and through the application of analytical methodologies, appropriately extrapolate that behavior to geotechnical structures. Thus, the triaxial compression test adequately represents the response of a soil mass in depth under geostatic and external stresses, allowing the determination of the shear strength of a soil for stress paths in the three main axes of analysis. Generally, the triaxial equipment that exist in university institutions are expensive, they present sensors and a specialized management by expert technicians in the subject. This hampers the student's learning task by not being able to interact directly with the team and adequately grasp the concept of the essay. The main purpose of the triaxial didactic equipment presented in this research is to contribute to the student's knowledge, by participating directly in the equipment, manipulating the valves and sensors, as well as manually registering the output data of the equipment. The triaxial compression equipment allows to perform the three modes of the Consolidated Drained (CD), Unconsolidated Undrained (UU) and Consolidated Undrained (CU) test, preferably for samples of smaller dimensions than conventional ones, however, samples can be carved from unaltered sampling. This article presents mainly the phases of design, construction and assembly of the proposed triaxial apparatus, in later investigations of this project will be carried out the phases of calibration and obtaining results of the equipment.