LCweb - Ensayo Carga con Placa

Sirve para determinar los módulos de compresibilidad y reacción de una explanada o de una capa de firme.
Los resultados se utilizan para dimensionar firmes y controlar trabajos de compactación.
El ensayo consiste en aplicar sobre la capa a evaluar una carga circular a través de una placa rígida y medir las deformaciones verticales en la capa.

Norma de referencia: NLT - 357

Se realiza sobre suelos de granulometría gruesa, media o fina.
Debajo de la placa no debe haber material con diámetro superior a un cuarto del diámetro de la placa.
La prueba debe hacerse sobre material cuya densidad permanezca inalterada, es decir, que esté bien compactado.
La superficie de la capa a evaluar debe cumplir las condiciones indicadas en la norma.
Si la parte superior de la capa se reblandece o altera se debe remover el material y hacer la prueba por debajo de dicha parte alterada.

La placa debe colocarse de tal forma que tenga contacto en toda su superficie con la capa a evaluar.
La colocación y condiciones de prueba de la placa deben estar de acuerdo con lo indicado en la norma.
Se coloca el cilindro hidráulico sobre la placa de carga formando ángulo recto.
La norma indica las condiciones de separación entre la placa de carga y la superficie de apoyo de la reacción.

El asiento medio de la placa se calcula como el promedio de tres medidas tomadas en puntos equidistantes del centro, que forman ángulos de 120 ^o.
Se utilizan tres comparadores soportados por un puente de medición.
Se aplica sobre la placa una precarga de 0,01 MN/m².
Se ajustan a cero los comparadores o se toma su lectura como valor de referencia.
Todo el conjunto debe estar libre de vibraciones durante la realización de la prueba.

Los valores de carga máxima, asiento máximo o los dos a conseguir en el ensayo dependen de:

Para determinar E_v en obras de movimiento de tierra y carreteras es práctica habitual utilizar la placa de 300 mm de diámetro.
Durante el ensayo la carga se incrementa hasta alcanzar los valores de asiento o tensión normal indicados en la norma.

El proceso de carga debe incluir mínimo seis escalones, cuya magnitud e intervalos se deben definir de acuerdo con la norma.
La descarga se realiza en tres escalones: 50%, 25% y 0% de la carga máxima.
En seguida se realiza el segundo ciclo de carga, llegando hasta el penúltimo escalón del primer ciclo.
El segundo ciclo se puede comprobar efectuando un tercer ciclo; en este caso después del segundo nivel de carga se aplica la carga final del segundo ciclo.

El módulo de reacción, K_s se utiliza para dimensionar firmes en carreteras y aeropuertos.
El ensayo se debe hacer con una placa de 762 mm de diámetro.
La norma indica la forma de realizar el proceso de precarga, carga y descarga.

En cada escalón de carga se deben anotar los siguientes valores:

Los resultados esperados en este ensayo son:

Se identifican como E_v1 y E_v2, para el primero y segundo ciclo de carga, respectivamente.
Se calculan a partir de la inclinación de la secante entre los puntos 0,3σ_máx y 0,7σ_máx mediante la siguiente expresión:

donde:

σ₀₁ = Tensión normal medida bajo la placa, para 0,3σ_máx (MN/m²).

S₁ =Asentamiento medio de la placa, para la presión anterior, (mm).

σ₀₂ = Tensión normal medida bajo la placa, para 0,7σ_máx (MN/m²).

S₂ =Asentamiento medio de la placa, para la presión anterior, (mm).

r = Radio de la placa de carga, (mm).

Se calcula con base en el primer ciclo de carga.
En la curva cargas-asientos, se lee la presión σ₀, que corresponda al asentamiento s fijado.
El módulo de reacción K_s se calcula como: