Ensayos de pilotes · Tracción estática · ASTM D3689
Prueba de arrancamiento de pilotes
Realizamos pruebas estáticas de arrancamiento en pilotes perforados, micropilotes y pilotes hincados. Tiramos del pilote hacia arriba por escalones desde su armadura de tracción con un gato hidráulico, medimos el levantamiento desde una referencia independiente y entregamos el resultado en un informe aprobado por un ingeniero según ASTM D3689.
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- ASTM D3689
- Desde 2001 ensayos de pilotes
- Manómetro y comparadores calibrados
- Toda Turquía y el extranjero
- Barras de tracción unidas a la armadura del pilote
- Gato hidráulico y célula de carga
- Viga de reacción
- Apoyos de reacción, trabajan a compresión
- Comparador, viga de referencia independiente
- Pilote de ensayo
Definición
¿Qué es la prueba de arrancamiento de pilotes?
La prueba estática de arrancamiento de pilotes es un ensayo de campo en el que se aplica a un pilote, con un gato hidráulico, una carga de tracción ascendente por escalones y se mide el levantamiento del pilote en cada escalón. Su objetivo es demostrar en obra que el pilote soporta la carga de tracción de proyecto con un levantamiento aceptable. El resultado se presenta como una curva carga–levantamiento.
El pilote resiste la tracción solo por rozamiento del fuste; la resistencia en punta no interviene. Por eso la capacidad a tracción es menor que la capacidad a compresión y su estimación por cálculo es más incierta. El ensayo elimina esa incertidumbre en un pilote real.
Para la carga de compresión se realiza un ensayo distinto: la prueba de carga estática de pilotes.
De un vistazo
| Norma | ASTM D3689/D3689M (tracción axial). |
|---|---|
| Pilotes | Pilotes perforados, micropilotes, pilotes hincados, de acero y helicoidales. |
| Carga de ensayo | Lo fija el pliego. En la práctica suele ser 1,5–2 veces la carga de tracción de proyecto. |
| Requisito previo | La armadura o las barras de tracción capaces de soportar la carga de ensayo deben sobresalir de la cabeza del pilote. |
| Edad del hormigón | Lo ideal son 28 días. Si el hormigón ha alcanzado resistencia suficiente, puede hacerse antes. |
| Se mide | Levantamiento de la cabeza, levantamiento permanente y curva carga–levantamiento. |
Cuándo se necesita
¿En qué estructuras se exige la prueba de arrancamiento?
Si los pilotes tienden a ser extraídos hacia arriba, hay que comprobar en obra su capacidad a tracción. Es lo más habitual en estas estructuras:
Ejecución en obra
¿Cómo se realiza la prueba de arrancamiento de pilotes?
- Se preparan las barras de tracciónLa armadura del pilote de ensayo o las barras de tracción embebidas en él se dejan sobresalir de la cabeza con longitud suficiente. Su capacidad total de fluencia debe ser mayor que la carga de ensayo.
- Se montan los apoyos de reacciónLos apoyos que soportarán la viga se colocan a ambos lados del pilote de ensayo. Trabajan a compresión y deben estar a no menos de 5 diámetros y 2,5 m del pilote de ensayo.
- Se colocan la viga de reacción y el gatoLa viga se apoya sobre los apoyos. El gato se centra sobre la viga en el eje del pilote; las barras de tracción pasan a través de la viga y del gato y se fijan con tuercas a la placa superior.
- Se instala el sistema de medidaEn la cabeza del pilote se fijan al menos dos comparadores. La viga de referencia sobre la que se apoyan se sustenta de forma independiente del pilote y del sistema de reacción.
- La carga se aumenta por escalonesLa carga se aumenta por escalones según el procedimiento elegido y en cada escalón se toman lecturas de tiempo–levantamiento.
- Se mantiene la carga de ensayoAl alcanzar la carga de ensayo, la carga se mantiene constante y se comprueba que el levantamiento se ha estabilizado.
- Se descargaLa carga se retira por escalones y se registran el levantamiento recuperado y el permanente.
- Se informaSe trazan las curvas carga–levantamiento y tiempo–levantamiento, el resultado se evalúa según el criterio del proyecto y se entrega con la aprobación de un ingeniero.
Lectura de resultados
¿Cómo se evalúa la curva carga–levantamiento?
La curva carga–levantamiento muestra el movimiento ascendente medido en la cabeza del pilote para cada escalón de carga. Si el levantamiento no se detiene con la carga constante o la pendiente de la curva aumenta bruscamente, el pilote se acerca a su capacidad a tracción.
- Ensayo de control. Se tira del pilote hasta la carga de ensayo. Si no se supera el límite de levantamiento del pliego y el levantamiento se estabiliza en cada escalón, el pilote se acepta.
- Ensayo previo. Se tira del pilote de prueba hasta la rotura. La capacidad a tracción obtenida permite fijar en el proyecto la longitud del pilote.
- Levantamiento permanente. El levantamiento que queda tras la descarga indica si ha habido deslizamiento entre pilote y terreno.
Programa del ensayo
Carga de ensayo, escalones y barras de tracción
Para armadura B420C el límite elástico es 420 MPa. La capacidad real de las barras y el margen de seguridad deben ser comprobados por el ingeniero del proyecto.
Los valores iniciales son de ejemplo. Introduzca la carga de tracción de proyecto y los escalones se calcularán en intervalos del 25 % de dicha carga.
| Escalón | Porcentaje | t | kN |
|---|
Precio
Precio de la prueba de arrancamiento de pilotes
El precio depende sobre todo de la carga de ensayo (t) y del tipo de sistema de reacción.
- Si los apoyos de reacción pueden montarse con calzos o pilotes existentes en obra, el coste baja
- Cuanto mayor es la carga de ensayo, mayores son la viga, el gato y los apoyos
- Cuantos más ensayos, menor es el precio por ensayo
- La ubicación de la obra y la duración del procedimiento exigido influyen en el precio
Rellene los datos de al lado y el mensaje se abrirá listo en WhatsApp. Si tiene el plano de replanteo de pilotes y el pliego, añádalos en la misma conversación.
Antes del día del ensayo
Preparación que esperamos en obra
- En el pilote de ensayo, las barras de tracción o la armadura deben sobresalir de la cabeza con longitud suficiente
- El hormigón debe tener preferiblemente 28 días o, como mínimo, haber alcanzado resistencia suficiente
- El terreno donde se apoyarán los apoyos de reacción debe estar nivelado y tener capacidad portante
- El entorno del pilote debe estar nivelado y accesible para grúa y camión
- Si existen, el pliego del proyecto y el criterio de aceptación deben enviársenos antes del ensayo
Al final del ensayo
¿Qué incluye el informe?
- Montaje del ensayo, equipos utilizados y datos de calibración
- Lecturas de carga, tiempo y levantamiento de cada escalón
- Curvas carga–levantamiento y tiempo–levantamiento
- Valores de levantamiento recuperado y permanente
- Evaluación según el criterio de aceptación del proyecto y aprobación del ingeniero
Comparación
Diferencias entre la prueba de arrancamiento y otros ensayos de pilotes
| Ensayo | Norma | ¿Qué mide? |
|---|---|---|
| Prueba estática de arrancamiento de pilotes | ASTM D3689 | Capacidad y levantamiento bajo carga de tracción |
| Prueba de carga estática de pilotes | ASTM D1143 | Capacidad y asiento bajo carga de compresión. Hasta 2.000 t |
| Prueba de carga lateral de pilotes | ASTM D3966 | Desplazamiento de la cabeza del pilote bajo carga horizontal |
| Prueba de carga dinámica (PDA) | ASTM D4945 | Estimación de la capacidad a compresión mediante impacto |
| Ensayo de integridad de pilotes (PIT) | ASTM D5882 | Longitud e integridad del pilote. No da la capacidad portante |
| Tracción de anclajes y clavos de suelo | TS EN ISO 22477-5 | Tracción en anclajes, bulones y clavos |
Preguntas frecuentes
Lo que suele preguntarse sobre la prueba de arrancamiento
¿Qué es la prueba de arrancamiento de pilotes?
Es un ensayo estático de campo en el que se aplica a un pilote, con un gato hidráulico, una carga de tracción ascendente por escalones y se mide en cada escalón el levantamiento de la cabeza. Muestra que el pilote soporta la carga de tracción de proyecto con un levantamiento aceptable.
¿Según qué norma se realiza la prueba de arrancamiento?
Los ensayos de tracción axial se realizan según la norma ASTM D3689/D3689M. Para los ensayos de compresión se usa ASTM D1143 y para la carga lateral, ASTM D3966.
¿Cuántas toneladas se aplican en la prueba de arrancamiento?
La carga de ensayo la fija el pliego del proyecto. En la práctica suele ser 1,5–2 veces la carga de tracción de proyecto. Por ejemplo, en un pilote con 120 t de carga de tracción de proyecto, la carga de ensayo es de 180 o 240 t.
¿Qué hay que preparar en el pilote para el ensayo de arrancamiento?
La armadura o las barras de tracción capaces de soportar la carga de ensayo deben sobresalir de la cabeza del pilote con longitud suficiente. Su capacidad total de fluencia debe ser mayor que la carga de ensayo. Por eso el ensayo debe planificarse antes de ejecutar el pilote.
¿Por qué la capacidad a tracción es menor que a compresión?
A tracción, el pilote resiste solo por rozamiento del fuste; la resistencia en punta no interviene. Además, durante la tracción disminuyen las tensiones en el terreno que rodea al pilote. Por eso la capacidad a tracción es menor que la capacidad a compresión del mismo pilote.
¿En qué estructuras se exige la prueba de arrancamiento?
En cimentaciones de aerogeneradores y de líneas eléctricas de transporte, torres, sótanos sometidos a subpresión, depósitos de agua, embarcaderos y cimentaciones con pilotes que trabajan a tracción por sismo o viento.
¿Cómo se obtiene la reacción en la prueba de arrancamiento?
El gato se coloca sobre una viga de reacción apoyada en soportes a ambos lados del pilote de ensayo. Los apoyos trabajan a compresión y transmiten la carga al terreno o a pilotes de reacción. Deben estar a no menos de 5 diámetros y 2,5 m del pilote de ensayo.
¿Cuánto dura la prueba de arrancamiento?
La preparación y el montaje duran desde unas horas hasta un día, según la carga de ensayo y el sistema de reacción. La duración de la carga depende del procedimiento elegido. El informe se prepara después del ensayo.
¿Puede usarse en la estructura el pilote ensayado?
En el ensayo de control no se tira del pilote hasta la rotura y, si cumple el criterio de aceptación, puede usarse en la estructura. Los pilotes de ensayo previo llevados a rotura no suelen usarse en la estructura.
¿Se hacen ensayos de arrancamiento en micropilotes?
Sí. En micropilotes y en pilotes de acero o helicoidales también se hace el ensayo de arrancamiento con el mismo montaje. En pilotes de pequeño diámetro el montaje es más ligero y la instalación más rápida.
Comprobemos en obra su capacidad a tracción
Envíenos el diámetro y la longitud del pilote, la carga de tracción de proyecto, el número de ensayos y la ubicación de la obra. Definimos el montaje y el procedimiento y le enviamos nuestro presupuesto.
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