Prensa para Ensayo de Corte Directo
Prensa para el ensayo de corte directo de suelos según ASTM D3080, en los modelos manual, semiautomático y eléctrico automático.
La prensa de corte directo Biopdi realiza el ensayo de corte directo de suelos según la ASTM D3080/D3080M: la probeta, en una caja bipartida de 60 o 100 mm, se consolida bajo esfuerzo normal constante y se corta lentamente, en condición drenada, para obtener la cohesión c' y el ángulo de fricción φ' que definen la resistencia al corte del suelo en proyectos de estructuras de contención, cimentaciones y taludes.
Son tres modelos: la manual, con anillo dinamométrico y palanca para pesas; la semiautomática, con celda de carga, LVDT, motor y pantalla táctil; y la eléctrica automática, electromecánica, con 1,000 kgf (10 kN), velocidad de 0.0001 a 20 mm/min, dos celdas de carga y dos LVDT, que realiza la consolidación y el corte sin intervención.
El procedimiento paso a paso del ensayo, con el cálculo de la envolvente de Mohr-Coulomb, está en el artículo sobre el ensayo de corte directo.
Prensa de Corte Directo: Manual y Semiautomática
Prensa de Corte Directo - Eléctrica Automática
Normas que Cumple
La prensa para ensayo de corte directo de suelos cumple con las siguientes normas:
No existe una norma NBR (norma técnica brasileña) específica para el corte directo de suelos, por eso los laboratorios brasileños siguen la ASTM D3080. La ISO 12957-1, que a veces se asocia con el ensayo, es de geosintéticos: mide la fricción entre un geotextil o una geomalla y el suelo, y no sirve para determinar c' y φ' de un suelo. La versión brasileña, ABNT NBR ISO 12957-1, fue cancelada en 01/2026.
Para cumplir con otras normas, póngase en contacto con nuestro equipo técnico.
Biopdi cuenta con tecnología propia para desarrollar, fabricar y comercializar cualquier tipo de equipo para ensayos de suelos, por lo que cualquier parámetro de la máquina se puede personalizar para nuestros clientes. Póngase en contacto y conozca más.
Videos
Videos sobre la prensa para ensayo de corte directo de suelos, que presentan las características principales del equipo.
Características de los modelos
Principales características de la prensa para ensayo de corte directo de suelos.
Manual
Esta versión tiene un anillo dinamométrico con capacidad de 500 kgf para medir la fuerza cortante, una palanca para colocar pesas de hasta 1,000 kgf para aplicar el esfuerzo normal, caja de corte, reloj comparador en la muestra para medir la variación de altura, reloj comparador para medir el desplazamiento horizontal y patas de hule.
Semiautomática
Esta versión tiene una celda de carga con capacidad de 500 kgf, una palanca para colocar pesas de hasta 1,000 kgf para aplicar el esfuerzo normal, caja de corte, LVDT en la muestra para medir la variación de altura, LVDT para medir el desplazamiento horizontal, un motor para la aplicación automática y controlada del esfuerzo cortante y del esfuerzo normal, y pantalla táctil (touchscreen) para configurar los parámetros del ensayo.
Eléctrica automática
Esta versión es electromecánica, con capacidad de 1,000 kgf (10 kN) y dos ejes con husillos de bolas recirculantes: el vertical aplica la fuerza normal, con control de carga constante, y el horizontal aplica la fuerza cortante, de 0.0001 a 20 mm/min. Dos celdas de carga miden las fuerzas normal y cortante, dos LVDT miden el desplazamiento horizontal y la variación de altura, y la pantalla táctil conduce la consolidación y el corte de forma automática, y guarda el ensayo en una tarjeta SD.
Manual / Semiautomática
La palanca para pesas, debajo del banco, aplica la fuerza normal; la caja de corte recibe la probeta; la celda de carga, a la derecha de la caja, mide la fuerza cortante (en la versión manual, esta lectura se hace en el anillo dinamométrico); y el reloj comparador, en la parte superior, mide la variación de altura.
Eléctrica automática
La máquina: prensa eléctrica automática
Las figuras siguientes provienen del manual de características de la prensa eléctrica automática (CDL-10kN): la máquina armada, los componentes principales identificados y el panel de conexiones de la parte trasera, donde se conectan las dos celdas de carga y los dos LVDT.
Pantalla táctil (touchscreen)
La prensa de corte directo eléctrica automática de Biopdi cuenta con una pantalla táctil (touchscreen) desde la que se realizan todas las configuraciones necesarias para los ensayos, desde la fase de consolidación hasta la fase de corte.
Los ensayos se realizan directamente en la pantalla táctil, que guarda los ensayos en una tarjeta de memoria SD para su uso posterior en una computadora de escritorio o laptop.
El ensayo en la pantalla, paso a paso
Cuatro pantallas de la interfaz actual muestran el recorrido del ensayo: el control de los ejes antes de montar la probeta, la configuración de la fase de consolidación, la gráfica de la fase de corte y los datos leídos durante el ensayo.
Principales funciones de la pantalla táctil
Pantalla de Control
- Cero (tara) de fuerza cortante, fuerza normal y desplazamientos horizontal y vertical
- Movimiento del portamuestras con las flechas
- Velocidad del eje horizontal (0.0001 a 20 mm/min)
- Home: regreso de los dos ejes a la posición inicial
- Monitoreo de los finales de carrera y de las celdas de carga
Configuración del ensayo
- Nombre del ensayo
- Área de la probeta en mm² (3,600 a 10,000 mm²)
- Paro automático por fuerza cortante máxima (N)
- Paro automático por desplazamiento horizontal máximo (mm)
Fase de consolidación
- Esfuerzo objetivo en kPa, mantenido constante
- Tiempo de consolidación en minutos (o cero, para omitir la fase)
- Adquisición cada 0.05 a 5 mm de desplazamiento vertical
- Gráfica de desplazamiento vertical × tiempo
Adquisición durante el corte
- Por intervalo de tiempo (s)
- O por intervalo de desplazamiento horizontal (mm)
Fase de corte
- Gráfica del esfuerzo cortante (kPa) durante el ensayo
- Esfuerzo cortante y esfuerzo normal (kPa)
- Posiciones horizontal y vertical (mm)
- Área de la probeta corregida en tiempo real
Características técnicas - Eléctrica automática
Especificaciones técnicas de la prensa de corte directo eléctrica automática.
Tipos de ensayos
- Corte directo consolidado y drenado (ASTM D3080/D3080M): en la caja de 60 o 100 mm, la probeta se consolida bajo el esfuerzo normal y se corta a la velocidad calculada a partir de la consolidación; con tres o más esfuerzos normales, se obtiene la envolvente τ = c' + σ'·tan φ'.
- Fase de consolidación en la propia caja: la versión automática mantiene constante el esfuerzo objetivo y registra el desplazamiento vertical en el tiempo, del que se obtiene el t50 que define la velocidad de corte. La curva completa de compresibilidad se obtiene en la prensa de consolidación (consulte el artículo sobre el ensayo de consolidación).
Para conocer más detalles sobre el ensayo de corte directo, visite nuestra página de artículos. Cuando el problema requiere control del drenaje o medición de la presión de poro, el ensayo indicado es el ensayo triaxial.
Celdas de carga
Celdas de carga disponibles para la prensa de corte directo eléctrica automática, hasta una capacidad de 1,000 kgf.
Dispositivos y accesorios
Dispositivos y accesorios utilizados en la prensa de ensayo de corte directo.
LVDT (Extensómetro)
Transductor de desplazamiento lineal: en la versión automática, un LVDT mide el desplazamiento horizontal y otro la variación de altura de la probeta.
Celda de Carga
Mide la fuerza aplicada: en la versión automática, una celda en el eje vertical (fuerza normal) y otra en el horizontal (fuerza cortante).
Anillo Dinamométrico
Medición de la fuerza cortante en la prensa de corte manual.
Caja de Corte
Caja bipartida de latón e inoxidable, de 60 o 100 mm, con cabezal (cap), cortador de muestra, piedras porosas y placas rugosas.
Caja de 100 mm (DES-AA-0010-000)
Probeta de 100 × 100 mm (área de 10,000 mm²).
Caja de 60 mm (DES-AA-0010-001)
Probeta de 60 × 60 mm (área de 3,600 mm²).
Las dos cajas son de latón con partes de acero inoxidable e incluyen manijas, tapa (cap), cortamuestras, cuerpo, piedra porosa, placa rugosa, placa rugosa perforada, placa inferior de la muestra y tope de carga.
La celda de corte, pieza por pieza
La primera figura, del manual de la prensa automática, muestra la celda de corte armada y numerada. Las otras cuatro provienen de los manuales de cada caja: la vista explosionada, con el nombre de cada pieza, y el dibujo con las dimensiones externas.
Ficha técnica de la prensa de corte directo
Resumen de la versión eléctrica automática, según el manual del equipo; las versiones manual y semiautomática se describen arriba.
| Modelos | Manual, semiautomática y eléctrica automática |
|---|---|
| Ensayo | Corte directo de suelos, consolidado y drenado (ASTM D3080/D3080M) |
| Accionamiento (automática) | Electromecánico, dos ejes con husillos de bolas recirculantes |
| Capacidad (automática) | 1,000 kgf (10 kN) |
| Velocidad de corte | 0.0001 a 20 mm/min |
| Velocidad de retorno | 20 mm/min, retorno automático |
| Carrera | 20 mm en el eje horizontal; 10 mm en el eje vertical |
| Medición de fuerza | Dos celdas de carga: vertical (normal) y horizontal (cortante) |
| Medición de desplazamiento | Dos LVDT, horizontal y vertical; resolución de 0.001 mm en el horizontal |
| Cajas de corte | 60 × 60 mm y 100 × 100 mm, de latón e inoxidable (área de 3,600 a 10,000 mm²) |
| Adquisición de datos | Por tiempo o por desplazamiento (0.05 a 5 mm en la consolidación) |
| Paro automático | Por fuerza cortante máxima (N) o por desplazamiento horizontal máximo (mm) |
| Operación y datos | Pantalla táctil (touchscreen); ensayos grabados en tarjeta SD |
| Alimentación | 220 V, 550 W |
| Dimensiones y peso | 1,042 × 352 × 528 mm; 125 kg |
| Garantía | 12 meses contra defectos de fabricación |
El dibujo de dimensiones del manual muestra la prensa automática de frente y de lado, con las cotas externas en milímetros.
Preguntas frecuentes
Lo que más nos preguntan sobre la prensa de corte directo.
¿Para qué sirve la prensa de corte directo?
Sirve para el ensayo de corte directo de suelos: la probeta, en una caja bipartida, se consolida bajo esfuerzo normal constante y se corta lentamente, en condición drenada. Con tres o más probetas bajo esfuerzos normales diferentes se obtienen la cohesión c' y el ángulo de fricción φ', que se usan en proyectos de taludes, estructuras de contención y cimentaciones.
¿Cuál es la norma del ensayo de corte directo?
La ASTM D3080/D3080M, en la edición vigente D3080/D3080M-23e1. En Europa aplica la ISO 17892-10. No existe una NBR (norma brasileña) específica para el corte directo de suelos. La ISO 12957-1 y la ABNT NBR ISO 12957-1 (su adopción en Brasil, cancelada en 01/2026) tratan de la fricción de geosintéticos, no de la resistencia del suelo.
¿Cuál es la capacidad y el rango de velocidad de la prensa automática?
La prensa de corte directo eléctrica automática tiene una capacidad de 1,000 kgf (10 kN) y una velocidad de corte de 0.0001 a 20 mm/min, con carrera de 20 mm en el eje horizontal y de 10 mm en el vertical. El rango lento cubre el corte drenado de arcillas, en el que la velocidad se obtiene del t50 de la consolidación.
¿Cómo se mide la fuerza en el ensayo?
En la versión eléctrica automática, con dos celdas de carga: una en el eje vertical, que mide la fuerza normal, y otra en el eje horizontal, que mide la fuerza cortante. Los desplazamientos se miden con dos LVDT, horizontal y vertical. En la versión manual, la fuerza cortante se lee en un anillo dinamométrico y los desplazamientos en indicadores de carátula.
¿Qué tamaños de caja de corte suministra Biopdi?
Dos cajas bipartidas de latón y acero inoxidable: de 100 × 100 mm y de 60 × 60 mm. Cada una incluye cabezal (cap), cortador de muestra, cuerpo, piedra porosa, placas rugosas (una perforada), placa inferior y apoyo de carga. La pantalla de la prensa acepta áreas de 3,600 a 10,000 mm², justamente las de las dos cajas.
¿La prensa realiza la consolidación antes del corte?
Sí. En la versión automática, el operador define el esfuerzo objetivo en kPa, que la prensa mantiene constante, y el tiempo de consolidación; la gráfica de desplazamiento vertical × tiempo aparece en la pantalla. Al terminar esa fase, la prensa pasa por sí sola al corte, a la velocidad programada.
¿Cuál es la diferencia entre la prensa manual, la semiautomática y la automática?
En la manual, el esfuerzo normal proviene de pesas en una palanca, la fuerza cortante se lee en un anillo dinamométrico y los desplazamientos en indicadores de carátula. La semiautomática conserva la palanca, pero mide con celda de carga y LVDT y tiene motor y pantalla táctil. La eléctrica automática aplica las dos fuerzas con motores, mide con dos celdas de carga y dos LVDT y realiza la consolidación y el corte sin intervención.
¿Cómo se guardan los datos del ensayo?
La pantalla táctil guarda cada ensayo en una tarjeta SD, que después se lee en una computadora. La adquisición se configura por intervalo de tiempo o por intervalo de desplazamiento, y la pantalla muestra en tiempo real los esfuerzos, las posiciones y el área corregida de la probeta.
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Guías de los ensayos: ensayo triaxial, módulo de resiliencia, ensayo CBR y ensayo Marshall.
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