Este artículo cita:MT/T 593"Prueba de propiedades físicas y mecánicas de suelos congelados artificiales"Parte 2:Método de prueba de levantamiento por heladas del suelo.

1 Alcance
Esta parte de MT/T 593 especifica los instrumentos de prueba,equipos,procedimientos de prueba y cálculo de resultados para las pruebas de levantamiento por heladas en suelos congelados artificiales.Esta parte se aplica a la determinación de la tasa de levantamiento por heladas y la fuerza de levantamiento por heladas en suelos congelados artificiales.

2 Referencias normativas
Los siguientes documentos,en su totalidad o en parte,se citan normativamente en esta parte de MT/T 593 y son indispensables para su aplicación.Para referencias con fecha,las enmiendas o revisiones posteriores de cualquiera de estas publicaciones no aplican.Sin embargo,se recomienda a las partes que utilicen esta norma investigar la posibilidad de aplicar las ediciones más recientes de los documentos indicados a continuación.Para referencias sin fecha,aplica laúltima edición del documento referenciado.MT/T 593.1 Pruebas físicas y mecánicas de suelos congelados artificiales–Parte 1:Métodos de muestreo y preparación de especímenes para pruebas de suelos congelados artificiales.

3 Términos y definiciones
Se aplican los siguientes términos y definiciones a esta norma.
3.1 Tasa de levantamiento por heladas:Relación del aumento longitudinal de altura de un espécimen respecto a su altura original después de la congelación unidireccional,bajo condiciones de no deformación lateral y sin carga longitudinal.
3.2 Presión de levantamiento por heladas:Empuje axial por unidad deárea generado por un espécimen tras la congelación unidireccional,bajo condiciones de no deformación lateral,sin carga longitudinal y con restricción(sin deformación)de las caras superior e inferior.
3.3 Prueba de levantamiento por heladas de sistema abierto:Prueba realizada suministrando una fuente de agua a temperatura constante a un extremo del espécimen y manteniendo una temperatura negativa constante en el otro extremo.
3.4 Prueba de levantamiento por heladas de sistema cerrado:Prueba realizada manteniendo un extremo del espécimen a temperatura ambiente constante sin suministro externo de agua,mientras que el otro extremo se mantiene a temperatura negativa constante.

4 Instrumentos y equipos de prueba
4.1 Probador de congelación-levantamiento:extremo frío a temperatura inferior a-10 °C,precisión 0,2 °C.
4.2 Elementos de prueba de esfuerzo y deformación:sensor de presión(rango 0 kN–100 kN,precisión 1 %),sensor de desplazamiento(rango axial 0 mm–50 mm,precisión 1 %;rango radial 0 mm–25 mm,precisión 1 %),sistema automático de adquisición de datos.
4.3 Sensor de temperatura:rango-40 °C a+40 °C,precisión 0,2 °C.
4.4 Instrumentos de medición:indicador de carátula,cronómetro,balanza,temporizador,etc.

5 Requisitos básicos
5.1 Especímenes
5.1.1 Especificaciones:especímenes cilíndricos a temperatura ambiente,φ(50 mm–150 mm)×(25 mm–75 mm),relación altura-diámetro de 0,5.
5.1.2 Precisión:error dimensional menor al 1 %,paralelismo de las caras extremas no mayor a 0,5 mm.
5.1.3 Preparación:proceder según MT/T 593.1.
5.1.4 Cantidad:no menos de 3 muestras.
5.2 Temperatura del ambiente de prueba:(20±2) °C o la temperatura original del suelo de la muestra.
5.3 Todos los instrumentos y equipos utilizados deben estar calibrados y calificados antes de la prueba.

6 Procedimiento de prueba
6.1 Ajustar la temperatura de la placa fría del aparato de levantamiento por heladas a la temperatura requerida,con una fluctuación de±0,2 °C.Para pruebas de sistema abierto,ajustar la temperatura de la fuente de agua constante a(20±2) °C o la temperatura original del suelo,con una fluctuación de±0,2 °C.
6.2 Prueba de tasa de levantamiento por heladas
6.2.1 Cuando la placa fría alcance la temperatura de prueba,colocar la muestra en la posición especificada del aparato y montar/ajustar el indicador o sensor de desplazamiento.Para sistemas abiertos,conectar la fuente de agua a temperatura constante.
6.2.2 Medir el cambio de altura de la muestra a los 1 min,2 min,5 min,10 min,20 min,30 min,1 h,2 h,3 h,6 h y 12 h(después de 12 h medir cada 2 h).Si es sistema cerrado,continuar hasta que la lectura permanezca constante durante 1 h.Si es sistema abierto,continuar hasta que el cambio en altura sea≤0,02 mm en 2 h o hasta que lo registre automáticamente el sistema de adquisición de datos.
6.3 Prueba de levantamiento por heladas
6.3.1 Colocar la muestra en la posición especificada cuando la placa fría alcance la temperatura de prueba y montar/ajustar el indicador o sensor de presión.Para sistema abierto,conectar la fuente de agua constante.
6.3.2 Cuando la muestra no presente más levantamiento por heladas tras un intervalo de 2 h bajo una carga determinada,la muestra ha alcanzado estabilidad bajo esa carga.El levantamiento permitido no debe superar 0,01 mm.Registrar la carga aplicada o que sea registrada automáticamente por el sistema.

7 Cálculo de resultados
7.1 Cálculo de la tasa de levantamiento por heladas
εfh=Δh/h0×100
dondeεfh es la tasa de levantamiento por heladas de la muestra en el tiempo t en%,Δh es la deformación axial de la muestra en el intervalo de 0 a t en mm,h0 es la altura inicial de la muestra en mm.
7.2 Cálculo de la fuerza de levantamiento por heladas
σfh=F/A
dondeσfh es la fuerza de levantamiento por heladas de la muestra en el tiempo t en MPa,F es la carga axial de la muestra en el tiempo t en N,A es elárea de la sección transversal de la muestra en mm².
7.3 Graficar la relación entre la tasa de levantamiento y el tiempo,y entre la fuerza de levantamiento y el tiempo según los resultados de la prueba.
7.4 Para la prueba de tasa de levantamiento o de fuerza de levantamiento,se toma como resultado el valor promedio de las tres mediciones.Los resultados calculados se registran en el Apéndice A o Apéndice B.Si la diferencia entre los valores máximo y mínimo de las tres muestras y el valor mediano supera el 15 %del valor mediano,la prueba debe repetirse.