Prensa para Ensayo de Consolidación (Ensayo Edométrico)
Prensa de consolidación manual y eléctrica automática de 50 kN, con dispositivos de 2 y 3 pulgadas, para el ensayo edométrico según la ABNT NBR 16853:2020 y la DNER-IE 005/94.
La prensa de consolidación Biopdi realiza el ensayo de consolidación, o ensayo edométrico, según la ABNT NBR 16853:2020(la norma brasileña), la DNER-IE 005/94 (norma carretera brasileña) y la ASTM D2435: aplica a la probeta de suelo, confinada en un anillo y drenada, etapas de carga vertical mantenidas constantes, y mide la variación de altura a lo largo del tiempo. De esas lecturas se obtienen el índice de compresión, el esfuerzo de preconsolidación y el coeficiente de consolidación, que permiten predecir cuánto y en cuánto tiempo se asentará el suelo.
Son dos modelos: la prensa de consolidación manual, con palanca y pesas ranuradas, y la prensa de consolidación eléctrica automática. La automática es la misma máquina que la prensa CBR / Marshall: la Prensa CBR, Marshall y Consolidación PCM-5k, electromecánica, de 5,000 kgf (50 kN), con control de carga constante, LVDT, pantalla táctil y dispositivos de consolidación de 2 y de 3 pulgadas. Quien tiene la prensa CBR automática realiza la consolidación cambiando el dispositivo.
El procedimiento del ensayo, los cálculos y un ejemplo resuelto están en el artículo sobre el ensayo de consolidación.
Prensa de Consolidación: Manual
Prensa de Consolidación: Eléctrica Automática (PCM-5k)
La prensa de consolidación eléctrica automática de Biopdi realiza el ensayo de consolidación de forma automática: el operador define en la pantalla táctil la fuerza máxima, el tiempo y el desplazamiento límite, y la prensa aplica y mantiene la carga, registra la altura de la probeta en los tiempos del ensayo y guarda los datos en la tarjeta SD, para generar el reporte en la computadora.
El mismo equipo admite los dispositivos CBR y Marshall, celdas de carga de varias capacidades y LVDT, y realiza los ensayos CBR, Marshall y de consolidación en el mismo laboratorio.
Normas del ensayo de consolidación
La prensa de consolidación (consolidómetro) se usa en los ensayos de estas normas:
La ABNT NBR 12007 (norma brasileña del ensayo de consolidación unidimensional), citada en muchos laboratorios, fue cancelada el 20/07/2015; su contenido técnico está en la NBR 16853:2020. Para atender otras normas, póngase en contacto con nuestro equipo técnico.
Biopdi cuenta con tecnología propia para desarrollar, fabricar y comercializar cualquier tipo de equipo para ensayos de suelos, por lo que cualquier parámetro de la máquina puede personalizarse para nuestros clientes. Póngase en contacto y conozca más.
Videos
Videos sobre la prensa para el ensayo de consolidación (ensayo edométrico), con las características principales del equipo.
Características de los modelos
Principales características de la prensa para ensayo de consolidación manual y automática.
Prensa de Consolidación: Manual
Pesas de varias capacidades, hasta 500 kgf, con accionamiento por palanca, reloj comparador (indicador de carátula) para medir la variación de altura de la muestra y patas de hule.
Prensa de consolidación: eléctrica automática
Prensa electromecánica PCM-5k de 50 kN, la misma de la prensa CBR / Marshall, con control de carga constante, celda de carga para medir la carga aplicada, LVDT para medir digitalmente la altura de la muestra, pantalla táctil (touchscreen) para configurar el ensayo, fin de carrera y botón de emergencia, patas de hule y pintura electrostática.
Manual
Eléctrica automática
La máquina: piezas identificadas
La prensa de consolidación eléctrica automática es la Prensa CBR, Marshall y Consolidación PCM-5k, la misma máquina de la prensa CBR / Marshall. Los dibujos de abajo, del manual de la PCM-5k, muestran la prensa de frente y por detrás, con el nombre de cada pieza; lo que cambia entre los tres ensayos es el dispositivo montado sobre el actuador.
Pantalla táctil (touchscreen)
La prensa de consolidación eléctrica automática de Biopdi tiene una pantalla táctil (touchscreen) que realiza todas las configuraciones del ensayo. Los ensayos se realizan directamente en la pantalla, que guarda los datos en una tarjeta de memoria SD para uso posterior en una computadora de escritorio o laptop; el puerto USB sirve para la parametrización y el control de los ensayos.
Principales funciones de la pantalla táctil
Pantalla de ajustes
- Tara: pone en cero la posición y la fuerza
- Indicadores de posición y de fuerza
- Posición inicial (regreso al punto cero)
- Subida y bajada del actuador
Pantalla de configuración
- Finales de carrera superior e inferior
- Indicador de emergencia activada
- Indicador de límite de la celda de carga
- Transductor conectado
Configuración del ensayo de consolidación
- Nombre del ensayo
- Fuerza máxima (kgf)
- Tiempo máximo del ensayo (min)
- Desplazamiento límite (mm)
Pantalla de ensayo
- Gráfica trazada durante el ensayo
- Fuerza y posición actuales
- Iniciar, pausar, detener y cancelar el ensayo
- Regreso a la pantalla inicial
Características técnicas: eléctrica automática
Especificaciones de la prensa de consolidación eléctrica automática (PCM-5k), según el manual de Biopdi.
Ensayos
- Ensayo de consolidación unidimensional (edométrico): etapas de carga duplicada, con lecturas de altura hasta 24 h por etapa, para obtener el índice de compresión, el esfuerzo de preconsolidación y el coeficiente de consolidación. Dispositivo de consolidación de 2" o 3", celda de carga y LVDT; ABNT NBR 16853:2020 (norma brasileña), DNER-IE 005/94 (norma brasileña de carreteras) y ASTM D2435.
- En la misma prensa automática: el ensayo CBR, con el dispositivo CBR, y el ensayo Marshall, con el dispositivo Marshall. Vea la prensa CBR / Marshall.
Para la resistencia del suelo, Biopdi fabrica la prensa de corte directo y la prensa triaxial, que también determina el módulo de resiliencia. El paso a paso del ensayo edométrico está en el artículo sobre el ensayo de consolidación.
Celdas de carga
Celdas de carga intercambiables para la prensa de consolidación eléctrica automática.
Dispositivos y accesorios
Dispositivos y accesorios utilizados en la prensa para ensayo de consolidación.
LVDT (extensómetro)
Transductor de desplazamiento lineal de 50 mm, montado en el dispositivo, que mide la variación de altura de la probeta.
Celda de carga
Mide la carga aplicada a la probeta; intercambiable, de 5 a 5,000 kgf.
Dispositivo de consolidación de 2" y 3"
Celda edométrica con base rígida, anillo, piedras porosas y cabezal rígido de carga; permite sumergir la probeta.
Pesas
Pesas de la prensa de consolidación manual, de varias capacidades, hasta 500 kgf.
Dispositivos de consolidación de 2" y 3": piezas y dimensiones
Biopdi suministra dos dispositivos de consolidación, de 2 pulgadas (D2P-ADS) y de 3 pulgadas (D3P-ADS). Cada uno es una celda de consolidación (consolidómetro) con base rígida, anillo para contener la probeta, piedras porosas y cabezal rígido de carga, y permite sumergir la probeta. Los dos usan el mismo conjunto de carga, montado en la prensa: las figuras de abajo muestran ese conjunto con las piezas identificadas y las cotas de cada dispositivo.
En el montaje, el dispositivo queda centrado en el rebaje de la máquina; se coloca una piedra porosa, el anillo con la muestra y otra piedra porosa, se cierra con el anillo exterior y se aprieta la base a mano. Antes del ensayo, el LVDT se ajusta en la posición cero y se verifica que el pistón esté centrado en el dispositivo.
Ficha técnica de la prensa de consolidación
Datos de los manuales de la prensa PCM-5k y de los dispositivos de consolidación D2P-ADS y D3P-ADS.
| Modelos | Manual (palanca y pesas) y eléctrica automática |
|---|---|
| Eléctrica automática | Prensa CBR, Marshall y Consolidación PCM-5k, la misma máquina de la prensa CBR / Marshall |
| Accionamiento | Electromecánico: un husillo de bolas recirculantes aplica la carga; dos husillos roscados posicionan el travesaño |
| Capacidad | 5,000 kgf (50 kN) |
| Control de carga | Constante, con retorno automático del actuador |
| Velocidad de desplazamiento | 0.001 a 50 mm/min |
| Carrera del actuador | 100 mm |
| Medición de desplazamiento | Encoder óptico de 0.001 mm en el actuador; LVDT de 50 mm en el dispositivo, para la altura de la probeta |
| Celdas de carga | Intercambiables, de 5 a 5,000 kgf |
| Lecturas del ensayo | 1/8, 1/4, 1/2, 1, 2, 4, 8, 15 y 30 min y 1, 2, 4, 8 y 24 h, y más si es necesario |
| Dispositivos de consolidación | 2" (D2P-ADS, cuerpo Ø 110 mm) y 3" (D3P-ADS, cuerpo Ø 140 mm), con 76 mm de altura |
| Operación y datos | Pantalla táctil, tarjeta SD y puerto USB |
| Seguridad | Fines de carrera superior e inferior y botón de paro de emergencia (NR 12, norma brasileña de seguridad en máquinas) |
| Distancia entre columnas | 300 mm |
| Dimensiones y peso | 485 × 455 × 1,076 mm; 70 kg |
| Alimentación | 220 V, 60 Hz, 540 W |
| Garantía | 12 meses contra defectos de fabricación |
El dibujo del manual muestra las dimensiones principales de la PCM-5k, la misma prensa CBR / Marshall, de frente y de lado.
Preguntas frecuentes
Lo que más nos preguntan sobre la prensa de consolidación y el ensayo edométrico.
¿Para qué sirve la prensa de consolidación?
La prensa de consolidación realiza el ensayo de consolidación, o ensayo edométrico: aplica a la probeta de suelo, confinada lateralmente en un anillo y drenada, etapas de carga vertical que se mantienen constantes hasta el final de la consolidación, mientras se mide la variación de altura. Del ensayo se obtienen el índice de compresión Cc, el esfuerzo de preconsolidación y el coeficiente de consolidación cv, que permiten predecir cuánto y en cuánto tiempo se asentará un estrato de arcilla.
¿Cuál es la norma vigente del ensayo de consolidación?
La ABNT NBR 16853:2020 (la norma brasileña), «Solo: ensaio de adensamento unidimensional» (suelo: ensayo de consolidación unidimensional). Absorbió el contenido técnico de la NBR 12007, cancelada el 20/07/2015, y sigue vigente. En el sector carretero de Brasil también se usa la DNER-IE 005/94 y, en los laboratorios que siguen normas estadounidenses, la ASTM D2435/D2435M.
¿La prensa de consolidación es la misma prensa CBR y Marshall?
Sí. La prensa de consolidación eléctrica automática de Biopdi es la Prensa CBR, Marshall y Consolidación PCM-5k, de 50 kN. Al cambiar el dispositivo cambia el ensayo: celda edométrica para la consolidación, pistón de penetración para el CBR y molde de compresión para el Marshall. Quien ya tiene la prensa CBR / Marshall automática solo necesita el dispositivo de consolidación y una celda de carga adecuada.
¿Cuál es la diferencia entre la prensa de consolidación manual y la automática?
En la manual, la carga proviene de pesas ranuradas, hasta 500 kgf, multiplicada por una palanca, y la altura se lee en un indicador de carátula (micrómetro). En la eléctrica automática, el husillo de bolas aplica la carga y la mantiene constante en cada etapa, la celda de carga mide la fuerza, el LVDT mide la altura y la prensa registra las lecturas en los tiempos del ensayo, guardando los datos en la tarjeta SD.
¿Qué dispositivos de consolidación suministra Biopdi?
Dos, de 2 y de 3 pulgadas (D2P-ADS y D3P-ADS). Cada uno es una celda edométrica con base rígida, anillo para la probeta, piedras porosas y cabezal rígido de carga, y permite sumergir la muestra. La NBR 16853 pide un anillo con diámetro interno de al menos 50 mm y una relación diámetro/altura de al menos 2.5; indique en la cotización el diámetro de anillo que usa su laboratorio.
¿Cómo registra la prensa automática las lecturas del ensayo?
La prensa lee la altura de la probeta a 1/8, 1/4, 1/2, 1, 2, 4, 8, 15 y 30 minutos y a 1, 2, 4, 8 y 24 horas después de cada incremento, y más si se requieren. Son los tiempos de la DNER-IE 005/94, los mismos de la NBR 16853, y con ellos se trazan las curvas de altura contra el logaritmo del tiempo y contra la raíz del tiempo, de donde se obtiene el cv.
¿Qué celda de carga elegir para el ensayo de consolidación?
La fuerza es la presión de la etapa por el área del anillo. En un anillo de 63.5 mm llevado a 1,280 kPa, la fuerza máxima es de unos 4.05 kN, y una celda de 500 kgf (4.9 kN) cubre el ensayo con mejor resolución en las etapas bajas. Los 50 kN de la prensa sobran; lo que se dimensiona es la celda, intercambiable de 5 a 5,000 kgf.
¿Cuánto tiempo dura el ensayo de consolidación?
Cada etapa de carga dura en general 24 horas, y las presiones se duplican en cada etapa (cerca de 10, 20, 40 kPa y así sucesivamente) hasta definir el tramo de compresión virgen; después vienen al menos tres etapas de descarga. Un ensayo completo tarda de una a dos semanas, por eso la adquisición automática le ahorra al operador las lecturas nocturnas.
Otros equipos para mecánica de suelos
Vea también los demás equipos para ensayos de suelos.
Solicite su cotización
Precio, condiciones comerciales y plazo de entrega de la prensa de consolidación. Indíquenos cuántas celdas y qué normas necesita y le recomendamos la configuración.
Respuesta en 24 horas hábiles
Propuesta con la capacidad, los dispositivos y las normas que cumple, no solo el precio.
Configurado para su ensayo
Celda, dispositivos y software seleccionados según el ensayo y la norma de su laboratorio.
Fabricación propia, ISO 9001
Instalación, capacitación y soporte técnico a cargo de quienes diseñaron la máquina.