FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL - UNSAACI. IntroduccinEl ensayo de carga es un ensayo que permite la estimacin de la capacidad portante del suelo mediante mtodos empricos. Este mtodo proporciona informacin del suelo slo hasta una profundidad igual a dos veces el dimetro de la placa a partir del nivel de ensayo, y toma en cuenta slo parte del efecto del tiempo.Los ensayos de placa de carga se utilizan para comprobar el mdulo de deformacin de capas de terraplenes y firmes. El mtodo habitualmente utilizado es el esttico, con carga aplicada sobre una placa circular mediante un gato hidralico, utilizando un camin cargado o una mquina pesad como reaccin para el gato.Consiste 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 rgida cargada.En cada punto de ensayo se miden las deflexiones, producidas en dos o ms ciclos de carga, respecto a una posicin inicial de referencia.Cabe resultar, que debido a que la realizacin del ensayo es compleja, delicada y larga, en otras palabras un ensayo lento y costoso, y para responder a la necesidad de disponer de equipos sencillos, econmicos y de alta produccin para determinar el mdulo de deformacin de las capas compactadas de suelo, nacieron hace 20 aos en Centro Europa los equipos ligeros de impacto que realizan ensayos de placa de carga dinmica de 300 mm de dimetro, utilizando una masa de accionamiento manual como elemento de carga, y un dispositivo electrnico de medida de los movimientos de la placa.Las placas de carga presentan las siguientes caractersticas: Deben de estar construidas en acero. La superficie inferior debe ser plana. En la zona superior debe disponer de un nivel de burbuja para ajustar horizontalmente y poder compensar inclinaciones de la placa de hasta 7 grados.

II. ObjetivosCalcular el mdulo de reaccin de la capa de material de subbase granular.

III. EquipoPara llevar a cabo el ensayo de placa de carga se debe contar con los siguientes equipos y aparatos.

Carga de reaccin Para realizar el ensayo es necesario un sistema de reaccin, cuya carga til sea, como mnimo, superior en 10 KN a la carga mxima necesaria que pueda resistir la subbase granular. Una Plataforma Circular o Rectangular o cajn cargado de tamao y peso suficientemente grandes para suministrar la carga total requerida en el terreno.

Gata Hidrulica De suficiente capacidad para proveer y mantener la carga mxima estimada para las condiciones especficas del suelo, pero no menor de 50 Tn, Para registrar la fuerza aplicada por la gata hidrulica se debe contar con un medidor de presin (manmetro), un anillo de carga o una celda de carga electrnica.

Placa de Carga En el laboratorio de suelos se dispone de dos placas cuadradas y 3 placas circulares, colocadas una bajo otra, estas placas son de 1 pulgada de espesor y de dimetros variables desde 10 hasta 20.

Diales de Asentamiento Se dispuso de 2 diales de asentamiento, en razn de que no se disponen de ms en el laboratorio de suelos y los que existan estn malogrados. Herramientas miscelneas Deber incluirse un nivel de burbuja, para la preparacin de la superficie que se va a ensayar y para la operacin del equipo que se encuentre bien nivelada.

IV. Pozo de pruebaEl pozo de prueba se prepar con material de base granular trado de la obra de Mejoramiento de la Va de Evitamiento, en un espesor de 6 pulgadas, adems se compact y se humedeci el material de base.

Adems de ello toda la plataforma de carga est sujeta por dos apoyos que estn empotrados en sus dos extremos con fierros de anclaje.

V. Plataforma de cargaEn el laboratorio se utiliz una plataforma de carga de forma circular, optando los dos grupos de trabajo por esta forma, ya que tambin haban de forma rectangular.

VI. Incrementos de CargaSe aplic la carga al suelo en incrementos iguales y acumulativos no mayores que 1.0 Tn/ft2, o que representa aproximadamente 1/10 de la capacidad portante estimada del suelo, para que el suelo se cargue sin impactos.

VII. Registro del asentamientoPara registrar el asentamiento se utilizaron 2 micrmetros debido a que solo se contaba dos en el laboratorio de suelos, estos se colocaron en ambos extremos de la placa de carga.

VIII. Descripcin del ensayoLuego de preparar una base compactada y humedecida hasta su densidad seca mxima, se coloc amas plataformas de carga, una debajo de otra en la parte central del pozo de carga, a continuacin se coloc la gata hidrulica sobre la plataforma superior, y se colocaron los diales de deformacin a ambos extremos de la placa, la deformacin total se consider como el promedio de las lecturas de ambos diales, a continuacin se procedi a administrar la carga, midiendo las deformaciones finales.Se procedi a realizar la grfica Carga unitaria - Asentamiento, de la que se obtuvo el coeficiente de balasto, ms conocido como mdulo de reaccin.

IX. ResultadosN EnsayoCarga (kg/cm2)LecturasLecturas Promedio (mm)

Dial 1 (mm)Dial 2 (mm)

10,50,010,010,01

210,050,060,06

31,50,480,460,47

422,772,812,79

52,54,013,933,97

635,875,955,91

73,57,417,497,45

Luego, para una deformacin de 0.127 cm, se tiene segn el ajuste lineal

RECOMENDACIONESPara la correcta realizacin del ensayo se deben tener en cuenta las siguientes condiciones: El ensayo de carga con placa puede realizarse sobre distintos tipos de suelo, ya sean de granulometra gruesa, media o fina. Debajo de la placa no debe encontrarse material granular con tamao superior a una cuarta parte del dimetro de la placa. Debe situarse la placa en el lugar elegido y se presiona de forma que no queden puntos en los que no exista contacto entre el suelo y aquella. La distancia entre la placa de carga y la superficie de apoyo de la reaccin debe ser como mnimo de 0.75 m para una placa de 300 mm de dimetro, de 1.10 m, para una placa de 600 mm de dimetro, y de 1.30 m, para una placa de 762 mm de dimetro.CONCLUSIONES El ensayo permite determinar las curvas carga-asientos y, a partir de ellas, la deformabilidad y la capacidad portante del suelo. De estas curvas se pueden calcular el modulo de compresibilidad Ev, y el mdulo de reaccin Ks. El mdulo de reaccin es una magnitud caracterstica que define la elasticidad de la superficie del suelo sometido a carga.

LABORATORIO DE PAVIMENTOS6