¿Cuándo es necesario realizar ensayos de carga?

Entienda cuándo y cuántos ensayos de carga deben realizarse en obras de fundaciones, conforme a la NBR 6122:2022, y conozca sobre PCE, PDA y PIT.

Foto de Maria T. Mota

Por Maria T. Mota

Engenheira Civil Geotécnica

CREA/CONFEA 1417059923

“Este tipo de pregunta es muy común entre ingenieros y gerentes de obra. En este texto, explicamos lo que dice la norma de ingeniería y cómo definir la necesidad de los ensayos de carga.”

La realización de ensayos de carga es una práctica muy importante para garantizar la seguridad y confiabilidad de las fundaciones. “Cada vez más, los emprendimientos tienen más pisos, lo que consecuentemente resulta en cargas mayores a ser soportadas por las fundaciones.”

Ejecución del ensayo de carga estática (PCE). Foto: Archivo Geoteste.

La principal norma de ingeniería referente a fundaciones es la NBR 6122:2022 (Ejecución de fundaciones). “En esta norma, se describen las metodologías de cálculo y dimensionamiento, orientaciones ejecutivas y la verificación de la calidad de las fundaciones. En el ítem 9 de la norma, se abordan los ensayos geotécnicos a ser realizados.”

El primer factor a observar es qué tipo de fundación está utilizando su obra: fundaciones superficiales o profundas. Las fundaciones profundas, también conocidas como pilotes, serán el objetivo del texto, pues poseen mayor complejidad. Dentro de los pilotes de fundaciones, tenemos varias técnicas de ejecución, y cada una de ellas posee una cantidad mínima en obra que obliga la ejecución del ensayo de carga.

La norma NBR 6122 presenta una tabla que condiciona dos factores como mínimos para la obligatoriedad del ensayo de carga: tensión máxima en el pilote o cantidad de pilotes en la obra.

La tensión máxima en el pilote tiene que ver con la carga que fue dimensionada para cada diámetro de los pilotes. Usualmente se proyecta para que las cargas queden debajo del límite y, así, eviten la obligatoriedad del ensayo de carga. El otro factor es la cantidad de pilotes de la obra. Para esto, cada tipo de técnica ejecutiva tiene un límite, conforme a la tabla siguiente:

Tipo de piloteA
Tensión de trabajo debajo de la cual no serán obligatorios ensayos de carga, siempre que el número de pilotes de la obra sea inferior a la columna, en MPa
B
Número total de pilotes
de la obra a partir del
cual serán obligatorios
ensayos de carga
Premoldeado7,0100
Madera, 100
Acero0,5 fyk,
Hélice continua, hélice de desplazamiento, hélice
con taladro segmentado (monitoreadas)
5,0100
Pilotes excavados con o
sin fluido Ø ≥ 70 cm
5,0100
Raíz≤ Ø 310 mm = 15,075
Micropilote15,075
Taladro hueco segmentado5,050
Franki7,0100
Excavados sin fluido Ø < 70 cm4,0100
Strauss4,0100

Como se cita en la tabla, podemos observar que en caso de que la obra sea de pilotes de hélice continua o pilotes excavados hasta 70cm de diámetro, es obligatorio el ensayo de carga por encima de 100 pilotes. En el caso de obras con pilote raíz o pilote excavado (excavado con más de 70cm de diámetro), la cantidad mínima obligatoria es de 75 pilotes.

Todos estos valores mínimos se refieren a la obligatoriedad para la ejecución de 1 ensayo de carga estática.

¿Y por encima de esta cantidad?

Entonces, por encima de esta cantidad, debemos hacer la siguiente cuenta: calcular el 1% de los pilotes de la obra y redondear ese número. Este número redondeado es la cantidad de ensayos de carga estáticos. Por ejemplo, en una obra con 270 pilotes de hélice continua, se calcula el 1% de ese total: 270 x 1% = 2,7. Redondeando, son necesarios 3 ensayos de carga estáticos (PCE).

¿Los pilotes de contención también deben ser contabilizados?

Digamos que en su obra usted realizó una contención en pilote hélice continua y luego realizará la fundación, también en hélice continua monitoreada. ¿Los pilotes de contención también deben ser contabilizados?

Entonces, la NBR también trae una respuesta para esto. Los pilotes de contención deben ser contabilizados si absorben los esfuerzos verticales de la construcción. Si tienen solamente la fundación de contención, sin absorber ninguna carga de pilares y vigas de la estructura, no serán contabilizados. En caso de que parte de la contención esté absorbiendo cargas de pilares, esos pilotes deben ser considerados en el cálculo.

¿Y el ensayo de carga dinámico?

El ensayo de carga dinámico (PDA) aparece como una solución de preparación más simple, sin la necesidad de una estructura de reacción y con la posibilidad de ejecutar varios ensayos en el mismo día (dependiendo del lugar y del equipo, es posible realizar hasta 20 ensayos).

En el caso del ensayo de carga dinámico, se adopta una equivalencia de 1 a 5 en relación con el ensayo de carga estática. Es decir, 1 PCE = 5 PDA’s.

Figura 2, PDA Hammer GT20. Foto: Archivo Geoteste.

La norma aún trae algunas excepciones y reglas para la obligatoriedad del ensayo de carga, como en el caso de puentes, en que hay un tamaño de vano en que es obligatorio la ejecución del ensayo en algún apoyo, entre otros. Si tiene alguna duda, siéntase a disposición para entrar en contacto y aclarar su duda con nuestros especialistas.

¿Le quedó alguna duda sobre la necesidad de estos ensayos en su obra, entre en contacto con nosotros!