Otra forma de destacar el importante papel del encaje de las partículas es responder a la cuestión: ¿Qué sucederá si se impide que un suelo varíe de volumen al romperse?
Consideremos en primer lugar el sencillo caso de la Fig. 10.1 7c. Al aplicar la fuerza de corte, ambas placas tienden a separarse verticalmente. Para evitar este movimiento debe aumentarse la fuerza normal que las mantiene juntas. Así pues, el resultado de aumentar T es el aumento de N con el fin de producir un deslizamiento de corte muy pequeño. Al seguir aumentando 7’, las fuerzas de contacto llegarán eventualmente a ser tan grandes que las partículas se romperán y fracturarán y sólo entonces serán posibles grandes desplazamientos de corte.
Análogamente, podemos realizar una prueba triaxial de forma tal que el volumen de la muestra permanezca constante. Se fija este volumen y la presión de confinamiento se ajusta para mantenerlo constante. Si la arena es compacta, es necesario aumentar la presión de confinamiento hasta un grado considerable. Esto significa, por supuesto, que una arena compacta mantenida a volumen constante puede soportar una presión axial mucho mayor que una muestra que permanezca bajo una presión de confinamiento constante y que se dilate al romper. Si una muestra de arena muy floja se mantiene a volumen constante en el proceso de corte, puede ser necesario reducir la presión de confinamiento al avanzar la prueba y por tanto disminuirá
la resistencia a compresión.
La Fig. 11.9 muestra los resultados de una prueba a volumen constante realizada en una arena compacta. Si la misma arena, con la misma compacidad inicial, se hubiera sometido a una presión de confinamiento constante de 1 kg/cm2, la resistencia a compresión habría sido de solamente 3.8 kg/cm2.
Figura 11.9 Resultado de una prueba triaxial a volumen constante en arena (arena fina, compacta)
El comportamiento a volumen constante y el comportamiento bajo una presión de confinamiento constante pueden relacionarse en la forma siguiente. Para que una arena compacta falle por corte, debe vencerse en cierta forma el elevado grado de encaje. Esto puede suceder, bien rompiendo y fracturando las partículas o aumentando el volumen. Se requerirá más energía para cualquiera de estos efectos que simplemente para hacer deslizar las partículas sobre una superficie plana. Si el suelo puede dilatarse libremente, el camino de mínima resistencia consiste en dilatarse venciendo así el encaje. Si, por el contrario, se impide la duatación del suelo, el camino de mínima resistencia puede consistir en la fracturación de las partículas de suelo.
El caso de corte a volumen constante tiene poco interés al tratar con suelos secos. Sin embargo, este caso tendrá una importancia mucho mayor cuando se estudie la falla rápida de suelos saturados en la Parte V.
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