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I.
Introducción El ensayo de carga es un ensayo que permite la estimación de la capacidad portante del suelo mediante métodos empíricos. Este método proporciona información del suelo sólo hasta una profundidad igual a dos veces el diámetro de la placa a partir del nivel de ensayo, y toma en cuenta sólo parte del efecto del tiempo. Los ensayos de placa de carga se utilizan para comproar el módulo de deformación de capas de terraplenes y firmes. El método haitualmente utilizado es el estático, con carga aplicada sore una placa circular mediante un gato hidra!lico, utilizando un camión cargado o una máquina pesad como reacción para el gato. "onsiste en medir el desplazamiento vertical de un punto de la superficie de un suelo situado en la vertical del centro de gravedad de una placa rígida cargada. En cada punto de ensayo se miden las defle#iones, producidas en dos o más ciclos de carga, respecto a una posición inicial de referencia. "ae resultar, que deido a que la realización del ensayo es comple$a, delicada y larga, en otras palaras un ensayo lento y costoso, y para responder a la necesidad de disponer de equipos sencillos, económicos y de alta producción para determinar el módulo de deformación de las capas compactadas de suelo, nacieron hace %& a'os en "entro Europa los equipos ligeros de impacto que realizan ensayos de placa de carga dinámica de (&& mm de diámetro, utilizando una masa de accionamiento manual como elemento de carga, y un dispositivo electrónico de medida de los movimientos de la placa. Las placas de carga presentan las siguientes características) *een de estar construidas en acero. La superficie inferior dee ser plana. En la zona superior dee disponer de un nivel de uru$a para a$ustar horizontalmente y poder compensar inclinaciones de la placa de hasta + grados.
II.
$etivos "alcular el módulo de reacción de la capa de material de suase granular.
III.
Equipo -ara llevar a cao el ensayo de placa de carga se dee contar con los siguientes equipos y aparatos.
"arga de reacción -ara realizar el ensayo es necesario un sistema de reacción, cuya
carga !til sea, como mínimo, superior en & /0 a la carga má#ima necesaria que pueda resistir la l a suase granular. 1na -lataforma "ircular o 2ectangular o ca$ón cargado de tama'o y peso suficientemente grandes para suministrar la carga total requerida en el terreno.
3ata 4idráulica *e suficiente capacidad para proveer y mantener la carga má#ima estimada para las condiciones específicas del suelo, pero no menor de
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5& 6n, -ara registrar la fuerza aplicada por la gata hidráulica se dee contar con un medidor de presión 7manómetro8, un anillo de carga o una celda de carga electrónica.
-laca de "arga En el laoratorio de suelos se dispone de dos placas cuadradas y ( placas circulares, colocadas una a$o otra, estas placas son de pulgada de espesor y de diámetros variales desde &9 hasta %&9.
*iales de :sentamiento ;e dispuso de % diales de asentamiento, en razón de que no se
disponen de más en el laoratorio de suelos y los que e#istían están malogrados. 4erramientas misceláneas *eerá incluirse un nivel de uru$a, para la preparación de la superficie que se va a ensayar y para la operación del equipo que se encuentre ien nivelada. I<.
-ozo de pruea El pozo de pruea se preparó con material de ase granular traído de la ora de =e$oramiento de la <ía de Evitamiento, en un espesor de > pulgadas, además se compactó y se humedeció el material de ase.
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:demás de ello toda la plataforma de carga está su$eta por dos apoyos que están empotrados en sus dos e#tremos con fierros de ancla$e.
<.
-lataforma de carga En el laoratorio se utilizó una plataforma de carga de forma circular, optando los dos grupos de traa$o por esta forma, ya que tamién haían de forma rectangular.
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Incrementos de "arga ;e aplicó la carga al suelo en incrementos iguales y acumulativos no mayores que .& 6n?ft%, o que representa apro#imadamente ?& de la capacidad portante estimada del suelo, para que el suelo se cargue sin impactos.
2egistro del asentamiento -ara registrar el asentamiento se utilizaron % micrómetros deido a que solo se contaa dos en el laoratorio de suelos, estos se colocaron en amos e#tremos de la placa de carga.
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*escripción del ensayo Luego de preparar una ase compactada y humedecida hasta su densidad seca má#ima, se colocó amas plataformas de carga, una dea$o de otra en la parte central del pozo de carga, a continuación se colocó la gata hidráulica sore la plataforma superior, y se colocaron los diales de deformación a amos e#tremos de la placa, la deformación total se consideró como el promedio de las lecturas de amos diales, a continuación se procedió a administrar la carga, midiendo las deformaciones finales. ;e procedió a realizar la gráfica @"arga unitaria A :sentamiento9, de la que se otuvo el coeficiente de alasto, más conocido como módulo de reacción.
IB.
Nº Ensa yo
2esultados
Carga (kg/c m2)
Lecturas Lectur *ia *ia as l l % Prome 7m 7m dio m8 m8 (mm)
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&,5
2
3
,5
4
%
5
%,5
6
(
7
(,5
&,& &,& 5 &,C D %,+ + C,& 5,D + +,C
&,& &,& > &,C > %,D (, ( 5, 5 +,C
&,& &,&> &,C+ %,+ (,+ 5, +,C5
Luego, para una deformación de &.%+ cm, se tiene seg!n el a$uste lineal 8.237 kg / cm 3
K =
K
=
8.237 0.125
=
64.83
∆ σ ϵ
Kg cm 3
=
295.99 PCI
K =296 PCI
2E"=E0*:"I0E; -ara la correcta realización del ensayo se deen tener en cuenta las siguientes condiciones)
El ensayo de carga con placa puede realizarse sore distintos tipos de suelo, ya sean de granulometría gruesa, media o fina. *ea$o de la placa no dee encontrarse material granular con tama'o superior a una cuarta parte del diámetro de la placa. *ee situarse la placa en el lugar elegido y se presiona de forma que no queden puntos en los que no e#ista contacto entre el suelo y aquella. La distancia entre la placa de carga y la superficie de apoyo de la reacción dee ser como mínimo de &.+5 m para una placa de (&& mm de diámetro, de .& m, para una placa de >&& mm de diámetro, y de .(& m, para una placa de +>% mm de diámetro. LABORATORIO DE PAVIMENTOS
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"0"L1;I0E;
El ensayo permite determinar las curvas cargaAasientos y, a partir de ellas, la
deformailidad y la capacidad portante del suelo. *e estas curvas se pueden calcular el modulo de compresiilidad Ev, y el módulo de reacción /s. El módulo de reacción es una magnitud característica que define la elasticidad de la superficie del suelo sometido a carga.
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