Es un ensayo in situ que permite la estimación de la capacidad portante o resistencia y compresibilidad del suelo asociados a una carga determinada mediante métodos empíricos.

El ensayo se puede realizar en la superficie o en un poso

Modulo de reacción de la sub rasante(CBR)

Coeficiente de elasticidad

Esta información es útil en el diseño de cimentaciones y pavimentos, en suelos naturales o compactados.

REPETIDANO REPETIDA

DINAMICAESTATICA

Consiste en aplicar una carga sobre una placa circular mediante un gato hidráulico, utilizando un camión cargado o una máquina pesada como reacción para el gato.

El ensayo es compleja, delicada y larga, en otras palabras un ensayo lento y costoso.

Conocer las tensiones admisibles del terreno y los asentamientos asociados, determinando la curva carga-asentamiento del terreno.

EQUIPO:Elementos de reacción

camión.Equipo hidráulico

provisto de un apoyo esférico.Nivel de burbuja.

CARGA DE REACCION: Determina propiedades elásticas de la superficie de un suelo sometido a carga.

GATA HIDRAULICA: Con un accesorio esférico de soporte, capaz de aplicar y soltar la carga en incrementos.

PLACA DE CARGA: Están construidas de acero, Un conjunto de placas de apoyos circulares de acero de no menos de 25.4 mm (1") de espesor cada una, de tal forma que se puedan organizar en forma piramidal para garantizar rigidez, y que tengan diámetros de 152 a 762 mm (6" a 30").

DISPOSITIVO DE CARGA: Un camión o remolque o una combinación de ambos, un tracto-remolque.

DIALES INDICADORES (DEFORMÍMETROS) :Tres o más, graduados en unidades de 0.02 mm (0.001"), capaces de registrar una deflexión acumulada de al menos 25.4 mm (1") u otros dispositivos equivalentes para medir deformaciones.

Es muy usado en la minería en la construcción de túneles ya que permite conocer la resistencia al corte del suelo y su empuje horizontal y da calculo de estabilidad de taludes.

Puede ser utilizado en suelos de grano grueso y en suelos de grano mixto así como en suelos de grano fino firmes o duros.

Los resultados del ensayo para suelos de grano fino (limos, arcillas) solo pueden ser obtenidos satisfactoriamente y evaluados cuando estos suelos son de consistencia dura.

Resultados inmediatos en obra tras cada ensayo, incluso impresión inmediata en impresora portátil.

Ahorro de tiempo en el ensayo, ya que en un minuto se puede realizar todo el ensayo y obtener los resultados.

Permite ensayar en lugares de difícil acceso. No requiere camión para reacción de la carga del gato,

imprescindible en el ensayo de placa de carga estática convencional.

Permite el traspaso de datos al ordenador de oficina y la edición automatizada de informes.

UNE 103808:2006, UNE 103807:2008 (Unión Nacional Española)

se utilizan placas de diámetros de 30, 45 ó 60centímetros, y se aplican tensiones reducidas, sinllegar a rotura, determinando únicamente ladeformabilidad del terreno.

ASTM D-1194,1997 (American Section of the International Association for Testing Materials)

Se usan placas rígidas de 35, 4.75,61, 76.2, 91.5 y 106.8 cm. de diámetro.

Esta norma proporciona información del suelo sólohasta una profundidad igual a dos veces el diámetrode la placa a partir del nivel de ensayo, y toma encuenta sólo parte del efecto del tiempo.

NLT 357 (Española)

se utilizan placas de diámetros de 30, 45 ó 60

DIN 18134 (Deutsches Institut für Normung )

Se usan placas rígidas de 30 y 60 cm. de diámetro.

SNV-40317 y STB-59 (Suiza) Se usan placas rígidas de 16 y 30 cm. De diámetro.

AASHTO T -222 (Asociación Americana de Carreteras Estatales y Transportes Oficiales )

Normas francesas Se usan placas placas rígidas o Semirrígidas de 20, 40 y

75 cm. de diámetro

Normas belgasSe usan placas rígidas de 33, 43, 61 y 75 cm. De diámetro.

T i po d e sue lo Diámetros de placa (cm)

S u e l o s g r a n u l a r e s f i no 30

S u e l o s g r a n u l a r e s g r u e s o s 75

NORMAS PERUANAS (No existe ninguna)

Se basa :

UNE 103807:2008

ASTM D-1194,1997

AASHTO T -222

Determinar el Módulo de Elasticidad del Suelo, y coneste valor, establecer el Hundimiento del estratodebido a las Deformaciones Elásticas en el mismo.

Determinar el Coeficiente de Balasto o Módulo deReacción del suelo.

proporcionar datos para emplear en la evaluación ydiseño de los pavimentos, de los tipos rígido yflexible, para carreteras y aeropistas.

VENTAJAS Y DESVENTAJAS

DEL ENSAYO DE PLACA DE

CARGA

La interpretación de este ensayo es inmediata tanto en deformabilidadcomo en resistencia.

Permite ser usada como elemento de control en rellenos compactados, permitiendo determinar la capacidad portante de la explanada, con este fin se suelen usar placas de diámetro de 30, 45 y 60 cm.

En rellenos naturales este ensayo puede realizarse en la superficie, o en el interior de una calicata, realizada previamente

DESVENTAJAS

Este ensayo únicamente permite cuantificar los 45 cm superiores, colindantes a la placa de carga. Puesto que no se obtiene información del terreno existente por debajo.

DESVENTAJAS

Es útil solo cuando se cuantifican materiales homogéneos en profundidad

No es valido para cimentaciones de edificaciones , a menos que se tenga la absoluta certeza de la homogeneidad del material por debajo.

Para ensayos situados a profundidades variables, las cargas necesarias suelen resultar un inconveniente, por la magnitud necesaria de los equipos de reacción.

Rígidas: se trata de discosmetálicos gruesos (20 a 30mm.), reforzadoseventualmente porrigidizadores.

Semirrígidas: constituídos pordiscos metálicos de 30 mm.de espesor, sobre cuya carainferior están pegados unosdiscos de neopreno o caucho.

Ligeras: llamadas cojineshidráulicos, que estánconstituidas por unoscilindros de acero cuyo fondoes una membrana de cauchoy que están rellenas de agua.

Que puede ser un remolque

especialmente equipado, o más simplemente un

camión lastrado.

La potencia del gato debe estar en relación con la carga de reacción y la tensión

máxima que se desea utilizar.

El gato se coloca sobre la placa y se apoya sobre el arreglo que constituye la carga de reacción.

Se trata de una

viguería

ligera pero rígida e

indeformable, que

puede estar

constituida por una

viga sobre dos

apoyos, un

triangulo de tres

apoyos, o un marco

rectangular de

cuatro apoyos.

Que en número de

dos o tres,

están fijados sobre

la viguería de

medida y toman

apoyo sobre la placa

del ensayo.

Cronómetro, pico,

pala, nivel de

albañil, arena fina o

yeso.

CONDICIONES PREVIAS AL ENSAYO:

Se debe tener en cuenta que los ensayo de placa de carga sobre plataforma, tienen generalmente como meta controlar la carga admisible.

1.- Al nivel de ensayo se debe eliminar la capa de ensayo perturbada por el desmonte, y el suelo debe ser nivelado sin compactación, lo que puede plantear ciertosproblemas si nos encontramos en presencia de elementos gruesos. A menudo se extiende una pequeña capa de arena fina o escayola para uniformizar bien la capa de apoyo.

EL MATERIAL NECESARIO PARA EL ENSAYO COMPRENDE EN:

a) Una placa de ensayo, que generalmente es metálica, que puede ser redonda o cuadrad, pero cuyo diametro o lado no debe ser inferior a los 20cm.

b) Un fuste que puede ser un tubo metálico, ya sea un perfil (IPN o H), o bien una pieza de madera de sección cuadrada. El díametro del tubo o el lado del cuadrado son del orden de 20cm.

c) Una plataforma de carga, que se apoya en su centro sobre el fuste. Las dimensiones de la plataforma son evidentemente variables según la importancia de las cargas y el modo de carga.

d) Un juego de angulares fijadas sobre el fuste que actúan sobre los aparatos de medidaque pueden ser fleximetros resgistradores o comparadores.

e) Una construcción auxiliar , construida por unas vigas de madera (las viguetas metálicasson demasiado flexibles y sujetas a variaciones de temperatura) que reposan sobre el suelopor medios de cuñas de madera o eventualmente sujetas a piquetes hincados en la tierra, y destinados a recivir los flexigrafos o los comparadores.

Los apoyos de estas vigas deben situarse a una distancia suficiente de la placa de ensayo, para no ser influenciados con las deformaciones del suelo.

Conviene, en efecto, distinguir dos formas de ejercer los esfuerzos sobre la placa de ensayo.

a).- CARGA DIRECTA

En este caso, se instalan sobre la plataforma, simetricamente y sin choque, unas cargaspreviamente taradas, tales como saco de cemento, lingotes de fundición o railes. Sera preciso entonces poner cuidado en unir la plataforma al fuste por unos puntales y realizar en los cuatro ángulos unas guiaderaspor medio de angulares engrasados y empotrados en el suelo, para evitar todobásculamiendo.

b).- CARGA CON PALANCA

Para las cargas pequeñas, o en suelos blandos, se puede, si se dispone de una pared o de unaconstrucción a lado del ensayo, utilizar un dispositovo de amplificación con palanca. Unavigueta metálica de fuerte inercia (IPN o H) toma apoyo sobre el fuste por mediación de un rodillo metálico. Si el fuste es de madera. Habrá que ponerle en la cabeza una placa de acero. Uno de los extremos de la vigueta tomaapoyo sobre una muesra echa en la pared y en el otro extremo está fijado una cada en la quese depositan las cargas.

Si el suelo está compuesto por arenas que se resecan con facilidad, o suelos que forman costras o se reblandecen en superficie de manera transitoria, así como otros suelos susceptibles de sufrir cualquier tipo de alteración en su superficie, se procederá a retirar la primera capa antes de disponer la placa, de manera que la densidad y compactación del suelo sea alterada lo mínimo posible.Se prepara la superficie, con ayuda de un regle de acero o de una llana, de manera que quede completamente plana y limpia.Una vez preparada la superficie se procede a la colocación de la placa de carga que se nivela horizontalmente con ayuda del nivel de burbuja que lleva incorporada.A continuación se dispone el dispositivo de carga, consistente en un gato hidráulico de doble efecto comandado por una bomba de precisión con sistema directo de medición de carga. Como reacción se suele usar un eje posterior de un camión cargado.

• Para medir el asentamiento de la superficie se usa un puente de medición y tres comparadores de exactitud 0,01 mm. El movimiento de la placa se mide a lo largo del eje vertical al plano de la placa situado al baricentro del triángulo equilátero formado por tres puntos que, al inicio del ensayo, han de equidistar del centro y, que forman entre sí un Angulo de 120º. El puente de medición, de material rígido y estable, debe tener una luz de 4 m y un momento resistente, mínimo, de 8 cm3.

• Se inicia con una precarga de 0,01 NN/mm² durante 30 segundos.• La carga máxima a aplicar, y/o el asentamiento máximo a conseguir, son en función del tamaño de la placa y de las

características del suelo.• Para determinar el módulo de compresibilidad Ev usando una placa de 300 mm de diámetro, el proceso normal es

aumentar progresivamente la carga hasta adquirir un asentamiento de, aproximadamente, 5 mm o una tensión bajo placa del orden de 0,5 MN/m². Si se usa una placa de 600 mm de diámetro los valores límites son de 7 mm de asentamiento y de 0,25 NM/m² de carga. En el caso de placas de 762 mm, los valores son de 13 mm y 0,2 MN/mm².

• En todos los casos el proceso de carga debe incluir, como mínimo, seis niveles aproximadamente iguales. El intervalo de tiempo entre dos niveles consecutivos debe ser, como mínimo, de un minuto. En todo caso, en los ciclos de carga y descarga únicamente se puede pasar al siguiente nivel cuando las variaciones de asentamiento o levantamiento, con lecturas cada 2 minutos, no sean superiores a 0,2 mm/min.

• Una vez finalizada la descarga, se inicia un nuevo ciclo de carga que alcanzará hasta el penúltimo nivel de la aplicación en el primer ciclo.

Para un ensayo de carga no confinadoefectuado directamente sobre un superficienatural de subrasante, se debe despejar elárea de suelo a ensayar de cualquier materialsuelto.

Con el fin de evitar pérdidas de humedad del terreno, éste deberá cubrirse con plástico o papel impermeable

Calcular el módulo de reacción no corregido del suelo (Ku), mediante la siguiente expresión:

Ku = 70 Kpa / deflexión promedio en mm.

donde:Ku = módulo de reacción del suelo no corregido por saturación (Mpa/m)

Dónde: s = asiento de la placa en producido por una carga q (cm.) D = diámetro de la placa (cm.) q = carga aplicada (kgs/cm)µ = coeficiente de Poisson del sueloq/s = tangente a la curva carga deformación del ensayo.

Curva carga-deformación La carga unitaria

La corrección consiste en dibujar una línea recta paralela a la porción recta de la curva trazada y que pase por el origen. Si la curva no es lineal en toda su extensión, la corrección de la línea recta se basará en la pendiente promedio de la curva a través de a lo menos tres puntos en la región de la curva que

tenga menor curvatura