Informe de Ensayo de Placa de Carga

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El ensayo de prueba de placa es un método semidirecto para esmar la capacidad de El ensayo de prueba de placa es un método semidirecto para esmar la capacidad de carga de un suelo en campo; método que consiste en la aplicación de una carga sobre carga de un suelo en campo; método que consiste en la aplicación de una carga sobre la placa colocada sobre la superfcie del terreno con ayuda de gato idráulico; con el la placa colocada sobre la superfcie del terreno con ayuda de gato idráulico; con el cual determinamos el módulo de relación ! para medir los asentamientos producidos cual determinamos el módulo de relación ! para medir los asentamientos producidos en el cual se uli"an placa de

en el cual se uli"an placa de dimensiones abituales cuadrdimensiones abituales cuadradas de #$%#$cm o circularadas de #$%#$cm o circular de diámetros #$& '$& (')* cm +e puede llegar a un límite de rotura de la muestra es de diámetros #$& '$& (')* cm +e puede llegar a un límite de rotura de la muestra es decir donde termina el ensayo& de no ,allar& se toma valores má-imos a los cuales se decir donde termina el ensayo& de no ,allar& se toma valores má-imos a los cuales se asignan a los suelos

asignan a los suelos no ,riccionantes)no ,riccionantes)

.li"ado cundo se ene la certe"a de que el terreno es omogéneo en pro,undidad .li"ado cundo se ene la certe"a de que el terreno es omogéneo en pro,undidad pu

puesestto o qque ue la la mimismsma a ssololo o aananalli"i"a a llos os prprimimereroos s $)$)''$ $ a a $)$)/$ /$ m m dedel l ttererrrenenoo apro-imadamente)

apro-imadamente)

0 0

II.

OBJETIVOS

 1eterminar el módulo de elascidad del suelo& y con este valor& establecer el undimiento del estrato debido a las de,ormaciones eláscas en el mismo)

 1eterminar el coefciente de basalto o módulo de reacción del suelo)

 2roporcionar datos para emplear en la evaluación y dise3o de los pavimentos& de los pos rígido y 4e-ible& para carreteras y aeropistas)

III.

ENSAYO DE PLACA DE CARGA

 Es un ensayo in situ que permite la esmación de la capacidad portante o

resistencia y compresibilidad del suelo asociados a una carga determinada mediante métodos empíricos)

 El ensayo se puede reali"ar en la superfcie o en un po"o)

 Este ensayo es 5l en el dise3o de cimentaciones y pavimentos& en suelos

naturales y compactados)

6E2E7I18 9: 6E2E7I18

*

III.".

VENTAJAS Y DESVENTAJAS DEL ENSAYO DE PLACA DE CARGA

Ven#a$as

 a interpretación de este ensayo es inmediata tanto en de,ormabilidad como en

resistencia)

 2ermite ser usada como elemento de control en rellenos compactados&

permiendo determinar la capacidad portante de la e-planada con este fn se suelen usar placa de <$ y '$cm)

 En rellenos naturales este ensayo puede reali"arse en la superfcie o en el

interior de una calicata reali"ada previamente)

Des%en#a$as

 Este ensayo 5nicamente permite cuanfcar los <= cm superiores colindantes a

la placa de carga) 2uesto que no se obene in,ormación del terreno e-istente por deba>o)

 Es 5l solo cuando se cuanfcan materiales omogéneos en pro,undidad)

 9o es válido para cimentaciones de edifcaciones& a menos que tenga la

absoluta certe"a de la omogeneidad del material por deba>o)

 2ara ensayos situados a pro,undidades variables& las cargas necesarias suelen

resultar un inconveniente& por la magnitud necesaria de los equipos de reacción)

III.&.

ENSAYO DE PLACA DE CARGA EST'TICO

 Consiste en aplicar una carga sobre una placa circular mediante un gato

idráulico& uli"ando un camión cargado o una maquina pesada como reacción para el gato)

 El ensayo es comple>o& delicado y largo 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)



III.&.". ENSAYO DE PLACA DE CARGA EST'TICO NO REPETIDO

E()*po

 Elementos de reacción camión

 Equipo idráulico provisto de un apoyo es,érico  9ivel de burbu>a

Pa#es del e()*po placa de ca!a



Ca!a de eacc*+n

)? determina propiedades eláscas de la superfcie de un

suelo somedo a carga)



Ga#a ,*d-)l*ca

)? con un accesorio es,érico de soporte& capa" de aplicar y soltar

la carga en incrementos)



Placa de ca!a

)? están construidas de acero& un con>unto de placas de apoyo

circulares de acero de no menos de *=)<mm de espesor cada una& de tal ,orma que se puede organi"ar en ,orma piramidal para garan"ar rigide"& y que tengan diámetro de 0=* a ('* mm)



D*spos*%o de ca!a

)? un camión o remolque o una combinación de ambos& un

tracto remolque)



D*ales *nd*cadoes /de0o121e#os3

)? tres o más graduados en unidades de

$)$* mm& capaces de registrar una de4e-ión acumulada al menos *=)< mm u otros disposivos equivalentes para medir de,ormaciones)

III.&.&. ENSAYO DE PLACA DE CARGA EST'TICO REPETIDO

Ensayo de placa de ca!a ,o*4on#al

 Es muy usado en la minería en la construcción de t5neles ya que permite

conocer la resistencia al corte del suelo y su empu>e ori"ontal y da cálculo de estabilidad de taludes)

Ensayo de placa de ca!a d*n-1*co

 2uede ser uli"ado en suelos de grano grueso y en suelos de grano mi-to así 

como en suelos de grano fno frmes o duros)

 os resultados del ensayo para suelos de grano fno @limo& arcillaA solo pueden

ser obtenidos sas,actoria mente y evaluados cuando estos suelos son de consistencia dura)

E()*po

 2laca de carga  8sas  Medidor de asiento  Masas suspendida  Con>unto de muelles  Barra o tubo guía

 Mecanismo de liberación de la masa suspendida  6otula

 Equipo electrónico de medida de asiento

Ven#a$as y apl*cac*ones

 6esultados inmediatos en obra tras cada ensayo& incluso impresión inmediata

en impresora portál)

 8orro de empo en el ensayo& ya que en un minuto se puede reali"ar todo el

ensayo y obtener los resultados)

 2ermite ensayar en lugares de dicil acceso

 9o requiere camión para reacción de la carga del gato& imprescindible en el

ensayo de placa de la carga estáca convencional)

 2ermite el repaso de datos al ordenador de ofcina y la edición automa"ada de

uni,ormes

III.5.

NOR6AS PERUANAS /NO E7ISTE NINGUNA3

+e basa

 .9E 0$#D$(;*$$D  8+7M 1?00/<&0//(  88+7: 7?***

III.8.

9ERRA6IENTAS CO6PLE6ENTARIAS

Cronometro& pico& pala& nivel de alba3il& arena fna o yeso)

CONDICIONES PREVIAS AL ENSAYO

+e debe tener en cuenta que los ensayos de placa de carga sobre plata,orma& enen generalmente como meta controlar la carga admisible)

 8 nivel de ensayo se debe eliminar la capa de ensayo perturbada por el desmonte& y el suelo debe ser nivelado sin compactación& lo que debe plantear ciertos

problemas si nos encontramos en presencia de elementos gruesos) 8 menudo se e-ende una peque3a capa de arena fna o escayola para uni,ormi"ar bien la capa de apoyo)

El 1a#e*al necesa*o paa el ensayo co1pende en

F

 .na placa de ensayo& que generalmente es metálica que puede ser redonda o

cuadrada pero cuyo diámetro o lado no debe ser in,erior a los *$cm

 .n ,uste que puede ser un tubo metálico ya sea un perfl @I29 o A& o bien una

pie"a de madera de sección cuadrada) El diámetro del tubo o el lado del cuadrado son de orden *$cm)

 .na plata,orma de carga que se apoya en su centro sobre el ,uste& las

dimensiones de la plata,orma son evidentemente variable seg5n la importancia de las cargas y el modo de carga)

 .n >uego de angulares f>adas sobre el ,uste que act5an sobre los aparatos de

medida que puede ser 4e-imetros& registradores o compactadores)

 .na construcción au-iliar& construida por unas vigas de madera @las viguetas

metálicas que puede ser 4e-imetros y su>etas a variaciones de temperaturaA que reposan sobre el suelo por medio de cu3as de madera o eventualmente su>etas a piquetes incados en la erra& y desnados a recibir los 4e-igra,os o comparadores)

 os apoyos de estas vigas deben situarse a una distancia sufciente de la placa

de ensayo& para no ser in4uenciados con las de,ormaciones del suelo)

 Conviene en e,ecto disnguir dos ,ormas de e>ercer los es,uer"os sobre la placa

de ensayo)



CARGA DIRECTA

)? en este caso& se instalan sobre la plata,orma& simétricamente y sin coque& unas cargas previamente taradas& tales como saco de cemento& lingotes de ,undación o ralles) +erá preciso entonces poner cuidado en unir la plata,orma al ,uste por unos puntales y reali"ar en los cuatro ángulos unas guiaderas por medio de angulares engrasados y empotrados en el suelo& para evitar todo basculamiento)



CARGA CON PLACA

)? para las cargas peque3as& o en suelos blandos& se puede& si se dispone de una pared o de una construcción a lado del ensayo& uli"ar un disposivo de amplifcación con placa) .na vigueta metálica de ,uerte inercia @I29 o A toma apoyo sobre el ,uste por mediación de un rodillo metálico) +i el ,uste es de madera abra que ponerle en la cabe"a una placa de acero) .no de los e-tremos de la vigueta toma apoyo sobre una muestra eca en la pared y el otro e-tremo está f>ado una cada en la que se depositan las cargas)

III.:.

PROCEDI6IENTO EN EL CA6PO

+i el suelo está compuesto por arenas que se resacan con ,acilidad& o suelos q ,orman costras o se reblandecen en superfcie de manera transitoria& así como otros suelos suscepbles de su,rir cualquier alteración en superfcie& se procederá a rerar la primera capa antes de disponer la placa& de manera que la densidad y compactación del suelo sea alterad lo mínimo posible)

+e prepara la superfcie& con ayuda de un regle de acero o de una llana de manera que quede completamente plana y limpia)

.na ve" preparada la superfcie se procede a la colocación de la placa de carga que se nivela ori"ontalmente con ayuda del nivel de burbu>a que lleva incorporada)

8 connuación se dispone el disposivo de carga& consistentemente en un gato idráulico de doble e,ecto comandado por una bomba de precisión con cisterna directo de medición de carga como reacción del suelo usar un e>e posterior de un camión cargado)

 2ara medir el asentamiento de la superfcie se usa un puente un puente de medición y tres comparadores de e-actud $&$0 mm) El movimiento de la placa se mide a lo largo del e>e vercal al plano de la placa situada al baricentro del triángulo equilátero ,ormado por tres puntos que& al inicio del ensayo&an de equidistar del centro y& que ,orman entre si un ángulo de 0*$G)el puente de medición &de material rígido y estable& debe tener una lu" de <m y un momento resistente &mínimo de Dcm# )

 +e una con una precarga de $&$099Hmm*_{durante #$ segundos)}

 a carga má-imo aplicar& o el asentamiento má-imo a conseguir& son en ,unción del tama3o de las caracteríscas del suelo)

 2ara determinar el módulo de compresibilidad Ev usando una placa de #$$mm de diámetro& el proceso normal es aumentar progresivamente la carga asta adquirir un asentamiento de& apro-imadamente& =mm o una tensión ba>a placa del orden de $)=M9Hm* )_{se usa una placa de '$$mm de diámetro los valores de}

(mm de asentamiento y de $)*=9MHm* _{de carga )en el caso de placas de ('*}

mm& los valores son de 0#mm)

 En todos los casos el proceso de carga debe incluir& como mínimo& seis niveles apro-imadamente iguales) El intervalo de empo entre dos niveles consecuvos debe ser& como mínimo& de un minuto )en todo caso& en los ciclo de carga y descarga 5nicamente se puede pasar el siguiente nivel cuando las variaciones de asentamiento o levantamiento& con lectura cada * minutos& no sean superfcies a $)*mmHmin)

 .na ve" fnali"ada la descarga& se inicia un nuevo ciclo de carga que alcan"ará asta el pen5lmo nivel de la aplicación en el primer ciclo)

DISPOCICIONES GENERALES

2ara un ensayo de carga no confnado e,ectuado directamente sobre una superfcie natural de subrasante& se debe despe>ar el área de suelo a ensayar de cualquier material suelto

Con el fn de evitar pérdidas de umedad del terreno& este deberá cubrirse con plásco o papel impermeable)

C'LCULOS

Calcular el módulo de reacción no corregido del suelo @uA& mediante la siguiente e-presión)

;)<=> ;pa ?de@e*+n po1ed*o en 11

1ondeF

!uJ módulo de reacción del suelo no corregido por saturación @MpaHmA

EJE6PLO

En un ensayo de carga con placa reali"ado para encontrar el módulo de elascidad se obtuvieron los siguientes datos)

+iguiendo el siguiente procedimiento& se obenen los valores de cada una de las columnas indicadas en la tabla

 a primera columna de la tabla& corresponde a las lecturas del dial de cargas

del aparato)

 a segunda columna@cargaA& se obene mulplicando los valores obtenidos

en la en la lectura del dial de cargas por la constante del mismo

 a tercera columna @presiónA& resulta de dividir cada carga por el área de la

placa)

 a cuarta columna @1A& corresponde a las lecturas del de,ormimetro del

aparato para cada estado de carga) Como puede verse en la tabla& e-isten dos lecturas para cada estado de carga& esto debido a que la agu>a del de,ormimetro no Marca un valor e-acto)

 a quinta columna @A se obene al restar de la columna inicial del

de,ormimetro& cada una de las lecturas correspondientes a cada estado de carga& y mulplicando este valor resultante por dos)

 a se-ta columna @Kr acumA se obene restando de cada valor de 

correspondiente a las lecturas del de,ormimetro en cada estado de carga& el valor de  correspondiente a las lecturas del de,ormimetro cuando la carga vuelve a ser cero)

 a sépma columna de la tabla @KpA& se obene al restar cada 

correspondiente a las lecturas del de,ormimetro cuando la carga vuelve a ser cero)

 a octava columna @Kp acumA& resulta al sumar cada valor de Kpcorrespondiente

las lecturas del de,ormimetro cuando la carga vuelve a ser cero)

 Linalmente la novena de la tabla @KrA& corresponde a los valores obtenidos al

restar cada uno de los valores de Kr acum correspondiente a las lecturas del

de,ormimetro cuando la carga vuelve a ser cero)

Con los datos de la gráfca& calculamos el módulo de elascidad con las e-presiones mencionadas anteriormente& tanto para placas 4e-ibles como para placas rígidas)

CORRECCIONES Y GRAICAS

CURVAS Y CORRECCIÓN

IV.

CONCLUCIONES

 as placas de carga son uno de los ensayos más ,recuentes en el control de

calidad de suelos) Es un ensayo rápido que permite en pocos minutos tener resultados y poder actuar sobre el terreno si ,uera necesario)

Este ensayo es muy importante porque lo uli"amos para cimentaciones&

carreteras& autopistas uli"ando las normas 8+7M 1?00/<& 8+7M 1?00/=& 8+7M 1?00/')

V.

RECO6ENDACIONES PARA EL USO DEL ENSAYO DE PLACAS

 +e recomienda un mínimo de cuatro placas de disntos tama3os para

ensayos con fnes de evaluación y dise3o de pavimentos)

 1ebe conservarse la distancia establecida desde el centro de las placas a los

diales de de,ormación para evitar que los e,ectos de de,ormaciones del terreno adyacentes al ensayo no in4uyan en los resultados)

 +e debe evitar que las vibraciones que puedan a,ectar a los diales y

alteraciones de estos) 1e ser posible& todas las lecturas deben ser comprobadas por un segundo operador cada ve" que sea leída por el primero)