Método de Ensayo Estándar para
Prueba con Placa de Carga Repetitiva en Suelos y Componentes de Pavimento Flexible, para Uso en Evaluación y Diseño de Pavimentos de Aeropuertos y Carreteras.
1. Alcance
1.1 Este método de ensayo cubre un procedimiento para elaboración de ensayos de placa de carga estática repetitiva en suelos de subrasante y componentes del pavimento compactado, en ambas condiciones, compactado o en su estado natural y proporciona información para uso en la evaluación y diseño de pavimentos de tipo rígido y flexible para aeropuertos y carreteras.
1.2 Los valores declarados en unidades lb-pulg serán considerados como el estándar.
1.3 Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y practicas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso.
2. Terminología
2.1 Definiciones:
2.1.1 deflexión – la cantidad de movimiento vertical hacia abajo de una superficie debido a la aplicación de una carga en la superficie.
2.1.2 deflexión de recuperación – la cantidad de recuperación vertical de una superficie que ocurre cuando una carga es removida de la superficie.
2.1.3 deflexión residual – la diferencia entre la elevación inicial y final de una superficie como resultado de la aplicación y remoción de una o más cargas en y desde la superficie.
3. Significado y Uso
3.1 En el campo, los ensayos de placa de carga estática repetitiva en el sitio son usados para la evaluación y diseño de estructuras de pavimentos. Los ensayos de placa de carga estática repetitiva son efectuados en suelos, bases no tratadas y materiales de sub-base para determinar una medida del esfuerzo cortante en los componentes del pavimento.
4. Aparatos
4.1 Dispositivo de Carga – Un camión o trailer o una combinación de ambos un tractor trailer, un marco anclado, u otra estructura cargada con suficiente peso para producir la reacción deseada en la superficie bajo ensayo. Los puntos de soporte (ruedas en el caso de un camión o trailer) estarán al menos 8 pies (2.4 m) de la circunferencia de diámetro mayor de la placa de carga siendo usada.
4.2 Gato Hidráulico Ensamblado, con un soporte esférico adherido, capaz de aplicar y liberar la carga en incrementos. El gato deberá tener la suficiente capacidad para aplicar la carga máxima requerida, y será equipado con un calibrador tipo manómetro adecuado que indique la magnitud de las cargas aplicadas.
4.3 Placas de Carga – Un conjunto de placas de carga circulares de acero, no menores de 1 pulg. (25.4 mm) de espesor, fabricadas como para que puedan ser arregladas en forma piramidal para asegurar rigidez, y teniendo diámetros en el rango de 6 a 30 pulg. (152 a 762 mm). Los diámetros de las placas adyacentes en el arreglo piramidal no deben diferir por más de 6 pulg.
Nota 1 – Un mínimo de cuatro placas de tamaños diferentes es recomendado para propósitos de diseño de pavimentos o evaluación. Para propósitos de evaluación solamente, una sola placa puede ser usada, previendo que su área sea igual al área de contacto de la rueda correspondiendo a lo que puede ser considerado como la más critica combinación de condiciones de carga de rueda y presión de llanta. Para el propósito de proporcionar información indicativa de índice de carga (por ejemplo, la determinación de la relativa subrasante de soporte a través de un periodo de un año), puede ser usada una sola placa de un tamaño seleccionado.
4.4 Extensómetros de Dial, dos o más, graduados en unidades de 0.001 pulg. (0.03 mm) y capaz de registrar una deflexión máxima de 1 pulg. (25 mm) u otro dispositivo equivalente medidor de deflexiones.
4.5 Viga de Deflexión – Una viga sobre la cual los extensómetros de dial serán mon-tados. La viga será de 2 ½ pulg. de tubería negra estándar o un angular de acero de 3 x 3 x ¼ pulg. (76 x 76 x 6 mm) o equivalente. Esta será de al menos 18 pies (5.5 m) de largo y descansara en soportes localizados al menos 8 pies (2.4 m) de la circunferencia de la placa de carga o cercano a la rueda o a la pata de soporte. El sistema de medición de la deflexión completa será adecuadamente protegida de los rayos directos del sol.
4.6 Herramientas Misceláneas – Incluyendo un nivel para preparación de la superficie a ser ensayada y para operación del equipo.
5. Procedimiento
5.1 Centre cuidadosamente una placa de carga, del diámetro seleccionado, bajo el gato ensamblado.
5.2 Donde sea hecho el ensayo de carga no confinada a una profundidad por debajo de la superficie, remueva el material alrededor para proporcionar una limpieza igual a una y medio diámetros de placa desde el borde de la placa de carga. Para ensayos confinados, el diámetro del área circular excavada será justo lo suficiente para acomodar la placa de carga seleccionada.
5.3 Use un numero suficiente de manómetros de dial, localizados y fijados en una posición como para indicar el movimiento vertical promedio de la placa de carga. Cuando se usen dos manómetros de dial, estos serán colocados cerca de cada extremo de un diámetro de la placa de carga, a 1 pulg. (25 mm) de la circunferencia. Cuando tres manómetros sean empleados, estos serán colocados en ángulos de 120o respecto del otro y equidistante de la circunferencia de la placa de carga. Cada conjunto individual de lecturas será promediado y este valor es registrado como la lectura de asentamiento promedio.
5.4 Después de que el equipo haya sido adecuadamente arreglado, y con todas las cargas muertas actuando (gato, placas, etc.) asiente las placas de carga ensambla-das para una aplicación rápida y liberar una carga suficiente para producir una deflexión de no menos 0.01 pulg. (0.25 mm) no más de 0.02 pulg. ( 0.51 mm) como lo indique el manómetro. Cuando las agujas del manómetro vienen a descansar siguiendo la liberación de la carga, reasiente la placa mediante la aplicación de la mitad de la carga registrada que produce el 0.01 a 0.02 pulg. de deflexión. Cuando las agujas del manómetro vienen de nuevo a descansar, ajuste cada dial a su marca de cero.
Nota 2 – El uso de un manómetro adicional, colocado sobre la superficie del material siendo ensayado en media, una, una y media, etc., diámetros de placa de carga desde el borde de las placas de carga, es opcional.
5.5 Aplique una carga dada a una deflexión de alrededor 0.04 pulg. (1.0 mm), active el cronometro y mantenga la misma carga constantemente hasta que la rata de deflexión sea 0.001 pulg. (0.03 mm) por minuto o menos para tres minutos sucesivos. Entonces, libere completamente la carga y observe el rebote hasta que la rata de recuperación sea 0.001 pulg. por minuto o menos por tres minutos sucesivos. Aplique y libere la misma carga de esta manera seis veces. Registre las lecturas del manómetro de dial descansando en la placa de carga, al final de cada minuto; registre las lecturas del conjunto de manómetros más allá del perímetro de la placa de carga, justo antes de la aplicación y justo antes de liberar la carga, para cada repetición. Para asegurar buen contacto entre los manómetros y la placa de carga u otra superficie sobre la cual están apoyados, brevemente suene una campana eléctrica adherida a la viga de deflexión, 10 segundos antes de que los manómetros sean leídos.
5.6 Incremente la carga para dar una deflexión alrededor de 0.2 pulg. (5.1 mm), y proceda como se indica en 5.5.
5.7 Incremente la carga para dar una deflexión alrededor de 0.1 pulg. (10.2 mm) y proceda como se indica en 5.5.
5.8 En todos los casos el punto final estándar será una razón de 0.001 pulg. (0.03 mm)/min o menos para tres minutos sucesivos.
5.9 De un termómetro suspendido cerca de la placa de carga, lea y registre la tempera-tura del aire en intervalos de media hora.
6. Registro de Ensayos
6.1 En adición al listado continuo de todas las cargas, deflexiones y datos de temperatu-ra, como se prescribe en la Sección 4, también serán hechos un registro de todas las condiciones asociadas y observaciones pertinentes al ensayo, incluyendo lo siguiente
6.1.1 Fecha
6.1.2 Tiempo de inicio y terminación del ensayo
6.1.3 Lista de personal
6.1.4 Condiciones ambientales
6.1.5 Alguna irregularidad en el procedimiento rutinario
6.1.6 Alguna condición inusual observada en el sitio de ensayo
6.1.7 Alguna observación inusual hecha durante el ensayo.
7. Calculo y Ploteo de la Relación Carga-Deflexión
7.1 Para cada repetición de carga, determine la deflexión a la cual la rata de deflexión es exactamente 0.001 pulg. (0.03 mm)/min. Esta es la deflexión del punto final y puede ser determinado con suficiente precisión mediante inspección visual de los datos de deflexión para cada repetición de carga registrada.
7.2 Corregir las cargas registradas, como leídas desde el manómetro de cada gato hidráulico empleado, por medio de la curva de calibración para cada gato y manómetro usado.
7.3 Determine gráficamente las correcciones al punto cero para las cargas aplicadas y deflexiones. Esto requiere tomar en cuenta el peso del gato hidráulico, las placas de carga de la pirámide, etc., y que las cargas del gato corregidas en la cual los manó-metros fueron puestos a cero en el inicio del ensayo.
7.4 Plotear la deflexión corregida en la cual la razón de deflexión es exactamente 0.001 pulg. (0.03 mm)/min versus el numero de repeticiones de cada carga corregida. Graficas similares pueden ser preparadas en la cual la deflexión residual corregida y deflexión de rebote son ploteadas contra el numero de repeticiones de cada carga corregida.
8. Precisión y Tendencia
8.1 La precisión y tendencia de este método de ensayo para elaborar ensayos de placa de carga estática repetitiva en suelos de subrasante y componentes de pavimentos flexibles no ha sido determinada. Suelos y componentes de pavimentos flexibles de la misma localización pueden exhibir diferencias significativas en la relación carga–deflexión. Al presente no existe ningún método para evaluar la precisión de un grupo de ensayos de placa de carga repetitiva en suelos y compo-nentes de pavimentos flexibles debido a la variabilidad de estos materiales. El subcomité esta buscando información pertinente de usuarios de este método la cual puede ser usado para desarrollar significativas declaraciones de precisión y tendencia.
9. Palabras clave
9.1 placa de carga; deflexión; pavimentos.
Reference: Annual Book of ASTM Standards, 2003
Section 4 Construction, Volume: 04.08 Soil and Rock (I)
Prueba con Placa de Carga Repetitiva en Suelos y Componentes de Pavimento Flexible, para Uso en Evaluación y Diseño de Pavimentos de Aeropuertos y Carreteras.
1. Alcance
1.1 Este método de ensayo cubre un procedimiento para elaboración de ensayos de placa de carga estática repetitiva en suelos de subrasante y componentes del pavimento compactado, en ambas condiciones, compactado o en su estado natural y proporciona información para uso en la evaluación y diseño de pavimentos de tipo rígido y flexible para aeropuertos y carreteras.
1.2 Los valores declarados en unidades lb-pulg serán considerados como el estándar.
1.3 Este estándar no pretende señalar todos los problemas de seguridad, si hay alguno, asociado con su uso. Es responsabilidad del usuario de esta norma, establecer la seguridad apropiada y practicas saludables así como determinar la aplicabilidad de las limitaciones reguladoras antes de su uso.
2. Terminología
2.1 Definiciones:
2.1.1 deflexión – la cantidad de movimiento vertical hacia abajo de una superficie debido a la aplicación de una carga en la superficie.
2.1.2 deflexión de recuperación – la cantidad de recuperación vertical de una superficie que ocurre cuando una carga es removida de la superficie.
2.1.3 deflexión residual – la diferencia entre la elevación inicial y final de una superficie como resultado de la aplicación y remoción de una o más cargas en y desde la superficie.
3. Significado y Uso
3.1 En el campo, los ensayos de placa de carga estática repetitiva en el sitio son usados para la evaluación y diseño de estructuras de pavimentos. Los ensayos de placa de carga estática repetitiva son efectuados en suelos, bases no tratadas y materiales de sub-base para determinar una medida del esfuerzo cortante en los componentes del pavimento.
4. Aparatos
4.1 Dispositivo de Carga – Un camión o trailer o una combinación de ambos un tractor trailer, un marco anclado, u otra estructura cargada con suficiente peso para producir la reacción deseada en la superficie bajo ensayo. Los puntos de soporte (ruedas en el caso de un camión o trailer) estarán al menos 8 pies (2.4 m) de la circunferencia de diámetro mayor de la placa de carga siendo usada.
4.2 Gato Hidráulico Ensamblado, con un soporte esférico adherido, capaz de aplicar y liberar la carga en incrementos. El gato deberá tener la suficiente capacidad para aplicar la carga máxima requerida, y será equipado con un calibrador tipo manómetro adecuado que indique la magnitud de las cargas aplicadas.
4.3 Placas de Carga – Un conjunto de placas de carga circulares de acero, no menores de 1 pulg. (25.4 mm) de espesor, fabricadas como para que puedan ser arregladas en forma piramidal para asegurar rigidez, y teniendo diámetros en el rango de 6 a 30 pulg. (152 a 762 mm). Los diámetros de las placas adyacentes en el arreglo piramidal no deben diferir por más de 6 pulg.
Nota 1 – Un mínimo de cuatro placas de tamaños diferentes es recomendado para propósitos de diseño de pavimentos o evaluación. Para propósitos de evaluación solamente, una sola placa puede ser usada, previendo que su área sea igual al área de contacto de la rueda correspondiendo a lo que puede ser considerado como la más critica combinación de condiciones de carga de rueda y presión de llanta. Para el propósito de proporcionar información indicativa de índice de carga (por ejemplo, la determinación de la relativa subrasante de soporte a través de un periodo de un año), puede ser usada una sola placa de un tamaño seleccionado.
4.4 Extensómetros de Dial, dos o más, graduados en unidades de 0.001 pulg. (0.03 mm) y capaz de registrar una deflexión máxima de 1 pulg. (25 mm) u otro dispositivo equivalente medidor de deflexiones.
4.5 Viga de Deflexión – Una viga sobre la cual los extensómetros de dial serán mon-tados. La viga será de 2 ½ pulg. de tubería negra estándar o un angular de acero de 3 x 3 x ¼ pulg. (76 x 76 x 6 mm) o equivalente. Esta será de al menos 18 pies (5.5 m) de largo y descansara en soportes localizados al menos 8 pies (2.4 m) de la circunferencia de la placa de carga o cercano a la rueda o a la pata de soporte. El sistema de medición de la deflexión completa será adecuadamente protegida de los rayos directos del sol.
4.6 Herramientas Misceláneas – Incluyendo un nivel para preparación de la superficie a ser ensayada y para operación del equipo.
5. Procedimiento
5.1 Centre cuidadosamente una placa de carga, del diámetro seleccionado, bajo el gato ensamblado.
5.2 Donde sea hecho el ensayo de carga no confinada a una profundidad por debajo de la superficie, remueva el material alrededor para proporcionar una limpieza igual a una y medio diámetros de placa desde el borde de la placa de carga. Para ensayos confinados, el diámetro del área circular excavada será justo lo suficiente para acomodar la placa de carga seleccionada.
5.3 Use un numero suficiente de manómetros de dial, localizados y fijados en una posición como para indicar el movimiento vertical promedio de la placa de carga. Cuando se usen dos manómetros de dial, estos serán colocados cerca de cada extremo de un diámetro de la placa de carga, a 1 pulg. (25 mm) de la circunferencia. Cuando tres manómetros sean empleados, estos serán colocados en ángulos de 120o respecto del otro y equidistante de la circunferencia de la placa de carga. Cada conjunto individual de lecturas será promediado y este valor es registrado como la lectura de asentamiento promedio.
5.4 Después de que el equipo haya sido adecuadamente arreglado, y con todas las cargas muertas actuando (gato, placas, etc.) asiente las placas de carga ensambla-das para una aplicación rápida y liberar una carga suficiente para producir una deflexión de no menos 0.01 pulg. (0.25 mm) no más de 0.02 pulg. ( 0.51 mm) como lo indique el manómetro. Cuando las agujas del manómetro vienen a descansar siguiendo la liberación de la carga, reasiente la placa mediante la aplicación de la mitad de la carga registrada que produce el 0.01 a 0.02 pulg. de deflexión. Cuando las agujas del manómetro vienen de nuevo a descansar, ajuste cada dial a su marca de cero.
Nota 2 – El uso de un manómetro adicional, colocado sobre la superficie del material siendo ensayado en media, una, una y media, etc., diámetros de placa de carga desde el borde de las placas de carga, es opcional.
5.5 Aplique una carga dada a una deflexión de alrededor 0.04 pulg. (1.0 mm), active el cronometro y mantenga la misma carga constantemente hasta que la rata de deflexión sea 0.001 pulg. (0.03 mm) por minuto o menos para tres minutos sucesivos. Entonces, libere completamente la carga y observe el rebote hasta que la rata de recuperación sea 0.001 pulg. por minuto o menos por tres minutos sucesivos. Aplique y libere la misma carga de esta manera seis veces. Registre las lecturas del manómetro de dial descansando en la placa de carga, al final de cada minuto; registre las lecturas del conjunto de manómetros más allá del perímetro de la placa de carga, justo antes de la aplicación y justo antes de liberar la carga, para cada repetición. Para asegurar buen contacto entre los manómetros y la placa de carga u otra superficie sobre la cual están apoyados, brevemente suene una campana eléctrica adherida a la viga de deflexión, 10 segundos antes de que los manómetros sean leídos.
5.6 Incremente la carga para dar una deflexión alrededor de 0.2 pulg. (5.1 mm), y proceda como se indica en 5.5.
5.7 Incremente la carga para dar una deflexión alrededor de 0.1 pulg. (10.2 mm) y proceda como se indica en 5.5.
5.8 En todos los casos el punto final estándar será una razón de 0.001 pulg. (0.03 mm)/min o menos para tres minutos sucesivos.
5.9 De un termómetro suspendido cerca de la placa de carga, lea y registre la tempera-tura del aire en intervalos de media hora.
6. Registro de Ensayos
6.1 En adición al listado continuo de todas las cargas, deflexiones y datos de temperatu-ra, como se prescribe en la Sección 4, también serán hechos un registro de todas las condiciones asociadas y observaciones pertinentes al ensayo, incluyendo lo siguiente
6.1.1 Fecha
6.1.2 Tiempo de inicio y terminación del ensayo
6.1.3 Lista de personal
6.1.4 Condiciones ambientales
6.1.5 Alguna irregularidad en el procedimiento rutinario
6.1.6 Alguna condición inusual observada en el sitio de ensayo
6.1.7 Alguna observación inusual hecha durante el ensayo.
7. Calculo y Ploteo de la Relación Carga-Deflexión
7.1 Para cada repetición de carga, determine la deflexión a la cual la rata de deflexión es exactamente 0.001 pulg. (0.03 mm)/min. Esta es la deflexión del punto final y puede ser determinado con suficiente precisión mediante inspección visual de los datos de deflexión para cada repetición de carga registrada.
7.2 Corregir las cargas registradas, como leídas desde el manómetro de cada gato hidráulico empleado, por medio de la curva de calibración para cada gato y manómetro usado.
7.3 Determine gráficamente las correcciones al punto cero para las cargas aplicadas y deflexiones. Esto requiere tomar en cuenta el peso del gato hidráulico, las placas de carga de la pirámide, etc., y que las cargas del gato corregidas en la cual los manó-metros fueron puestos a cero en el inicio del ensayo.
7.4 Plotear la deflexión corregida en la cual la razón de deflexión es exactamente 0.001 pulg. (0.03 mm)/min versus el numero de repeticiones de cada carga corregida. Graficas similares pueden ser preparadas en la cual la deflexión residual corregida y deflexión de rebote son ploteadas contra el numero de repeticiones de cada carga corregida.
8. Precisión y Tendencia
8.1 La precisión y tendencia de este método de ensayo para elaborar ensayos de placa de carga estática repetitiva en suelos de subrasante y componentes de pavimentos flexibles no ha sido determinada. Suelos y componentes de pavimentos flexibles de la misma localización pueden exhibir diferencias significativas en la relación carga–deflexión. Al presente no existe ningún método para evaluar la precisión de un grupo de ensayos de placa de carga repetitiva en suelos y compo-nentes de pavimentos flexibles debido a la variabilidad de estos materiales. El subcomité esta buscando información pertinente de usuarios de este método la cual puede ser usado para desarrollar significativas declaraciones de precisión y tendencia.
9. Palabras clave
9.1 placa de carga; deflexión; pavimentos.
Reference: Annual Book of ASTM Standards, 2003
Section 4 Construction, Volume: 04.08 Soil and Rock (I)
