“AÑO DE LA CONSOLIDACION DEL MAR DE GRAU” FACULTAD DE INGENIERIA
CURSO: MECANICA DE SUELOS I
DOCENTE:(ING) EDWIN J. ARTEAGA CHÁVEZ
CICLO:V
INTEGRANTES INFANTE ACUÑA NEIDER
ULADECH – CHIMBOTE !"#
INTRODUCCI$N Con el paso de los años la tecnología ha avanzado en forma significativa en todas las áreas por lo que el hombre ha tenido exigencias mayores a la hora de realizar su trabajo, teniendo que incorporar la tecnología a sus labores ocupacionales. stos !ltimos años el área de la construcci"n, se ha desarrollado de forma considerable, basta con solo ver los grandes edificios y autopistas que se han construido en estos !ltimos #$ años. s por estas razones que a la hora de construir hay que considerar distintos aspectos como materiales, resistencia de estos, calidad etc. %ero lo más importante es saber el estado de la superficie sobre la cual se quiere construir de acuerdo al uso que se le va a dar y la forma más confiable es a trav&s de un '()*+- (/C01-. s un aparato muy confiable de medici"n pero es altamente radiactivo por lo que su manipulaci"n es muy riesgosa.
OBJETIVO 'eterminar la 2umedad y la 'ensidad )eca de los suelos en el campo mediante m&todos nucleares, sin tener que recurrir a m&todos de intervenci"n física.
DESCRI%CI$N DEL M&TODO Como se ha mencionado anteriormente, el presente m&todo nos permite determinar rápidamente y con precisi"n la 'ensidad )eca y la 2umedad de los suelos en el campo, sin tener que recurrir a m&todos de intervenci"n física, tales como la extracci"n de testigos. l equipo utilizado para este ensayo, determina la 'ensidad mediante la trasmisi"n, directa o retro dispersada, de los rayos gamma, cuantificando el n!mero de fotones emitidos por una fuente de Cesio3456. 0os detectores ubicados en la base del medidor detectan los rayos gamma y un microprocesador convierte los conteos en una medida de 'ensidad. %or el contrario, para determinar la 2umedad de los suelos y materiales semejantes, se utiliza el principio de termalizaci"n de neutrones. l 2idr"geno 7agua8 en el material frena los neutrones emitidos por una fuente construida de 1mericio #94: ;erilio. 0a detecci"n de los neutrones frenados se hace mediante detectores de 2elio35 situados en la base de la sonda. 0a utilizaci"n de instrumentos nucleares para la determinaci"n de densidades y humedades ha sido aprobada por la 1)+ 71merican )ociety of esting and +aterials8.
FUNCIONAMIENTO DEL DENS'METRO l 'ensímetro tiene dos modos de operaci"n: el modo de ransmisi"n 'irecta 7la varilla con la fuente perforando el material8 y el modo de -etro dispersi"n 7la varilla se encuentra pr"xima a la fuente, pero no perforando el material8. stos dos modos se explican más ampliamente a continuaci"n: n el modo de ransmisi"n 'irecta, la varilla con la fuente de Cesio3465 se introduce en el terreno hasta la profundidad deseada. 0os detectores en la base de la sonda cuantifican la radiaci"n emitida por la varilla con la fuente. %ara llegar a los detectores, los fotones gamma deben primero pasar a trav&s del material, donde chocan con los electrones ahí presentes. /na alta densidad del material supone un alto n!mero de choques correspondientes, lo que reduce el n!mero de fotones que llegan a los detectores, es decir, mientras menor sea de (!mero de
TRANSMISI$N DIRECTA n el modo de -etro dispersi"n, los fotones gamma deben ser dispersados 7o reflejados8 por lo menos una vez, antes de alcanzar a los detectores en la sonda. %ara efectuar este proceso, se coloca la varilla de manera que, la fuente y los detectores se encuentran en el mismo plano, denominado %osici"n de -etro dispersi"n. 0os fototes provenientes de la fuente penetran en el material, y los que se dispersan son medidos por los detectores. 1 fin de evitar que los fotones puedan acceder a los detectores directamente, sin ser dispersados por el material, la sonda dispone de blindajes entre la fuente y los detectores.
O%ERACI$N DEL DENS'METRO l teclado del equipo tiene 4= teclas, > que corresponden a funciones y las teclas
ENCENDERSI* y A%AGARNO*. 0a sonda dispone de un ?beeper@, que suena cada ves que se registra una tecla presionada. )iempre que no se produzac dichos sonido, signufica que la máquina no registr" la tecla presionada y, por lo tanto, se debe presionar otra vez. 0as teclas
ENCENDERSI* y A%AGARNO* se usan para responder presguntas específicas que se ven en la pantalla, y para activar y desactivar la sonda. 0as flechas hacia arriba y hacia abajo permiten el desplazamiento por las listas de funciones visualizadas en la pantalla.
1 continuaci"n se muestra una lista detallada de las teclas específicas y las funciones
correspondientes:
ACTIVACI$N DEL DENS'METRO
0a sonda utiliza baterías recargables de (íquel3Cadmio como fuente de alimentaci"n. Cuando se activa la sonda, la pantalla del panel de control visualiza varios caracteres de prueba, y luego pasa inmediatamente al proceso de
auto prueba. %ara activar la sonda, presionar la tecla
ENCENDER*. 0a prueba en
la ?0C'@ 7pantalla de cristal líquido8 será:
/na vez completada la auto prueba, la cual dura 5== segundos, el instrumento pasa a modo %reparado. n este estado se puede acceder a cualquiera de las funciones de la sonda.
0a pantalla para el modo %reparado muestra:
0a primera línea en la pantalla indica el tiempo de conteo actual. 0a segunda línea indica la profundidad seleccionada para la varilla con la fuente.
E+UI%O
'ensímetro, un instrumento portátil que contiene todos los m"dulos electr"nicos, conjuntos de baterías recargables, detectores y fuentes radiactivas. ;loque de -eferencia, proporciona un material que sirve de referencia constante, que sirve para efectuar los ajustes en la sonda, los cuales son necesarios para compensar la desintegraci"n progresiva de la fuente. %laca para 1lisadoABuía de la arilla de %erforaci"n, se utiliza para preparar el terreno de emplazamiento, o la porci"n de suelo sobre la cual se va colocar el equipo, y para guiar la varilla al hacer la perforaci"n. arilla de %erforaci"n, se utiliza para preparar un orificio cuando se va efectuar una medici"n de ransmisi"n 'irecta. CargadoresA1daptadores, uno para CC 74# CC8 y otro para C1 744$A#5= C1 $=AD= 2z8. ;atería de -epuesto. Caja de ransporte. xtractor.
T&CNICA DEL ENSA,O %reparaci"n del erreno de mplazamiento Colocaci"n del
'ensímetro
%uesto que las condiciones de la superficie del suelo pueden afectar mucho a la precisi"n de la medici"n, es importante localizar un lugar plano, sin agujeros grandes, grietas o restos de cualquier índole.
1llanar la superficie del suelo moviendo hacia delante y hacia atrás la placa para respaldo. -etirar dicha placa y rellenar todos los agujeros y desigualdades con arena fina, polvo de cemento o de cal, aplanándolos para que sean bien nivelados.
Colocar la placa para respaldo de nuevo en el mismo lugar, y presionar hasta conseguir que la superficie est& plana.
n el caso de las mediciones de ransmisi"n 'irecta, colocar la varilla de tal manera que pase por la herramienta de perforaci"n y luego por una de las guías de la placa.
%rotegerse con el equipo de )eguridad necesario. )ujetar la placa con el pie y golpear con un martillo el extremo de la varilla de perforaci"n, hasta que esta alcance una profundidad que sea, por lo menos, $= mm 7# plg.8 que la profundidad necesaria para la medici"n %ara que se coloque el instrumento con la precisi"n máxima, marque en el suelo el contorno de la placa de respaldoAguía, antes de retirar la varilla de perforaci"n
-etirar la varilla de perforaci"n en línea recta y hacia arriba, y al mismo tiempo, girando hacia los lados, la herramienta de extracci"n.
Con cuidado, levantar la placa para respaldo y colocar la sonda sobre la misma superficie. *nsertar la varilla con a fuente en el orificio creado por la varilla de perforaci"n.
*ntroducir la varilla con la fuente en el orificio. 0iberar entonces el disparador y bloquear la varilla con la fuente en la posici"n correcta. 0a indicaci"n de que se ha logrado esta posici"n es un ?clicE@ producido por el elemento de fijaci"n.
n el caso de )uperficies de 2ormig"n 1sfáltico, la preparaci"n del emplazamiento no requiere el uso de la placa para respaldo, sigui&ndose entonces el siguiente procedimiento:
;uscar una zona igualada y plana del hormig"n asfáltico. n el caso de mezclas abiertas, se puede rellenar todos los agujeros con arena o con polvo de cemento, procurando que el hormig"n asfáltico quede siempre al descubierto. 0a parte de la base de la sonda debe apoyarse sobre el hormig"n asfáltico, no sobre el material de relleno.
0a sonda debe mantenerse estable y firme. )i no es posible lograr estas condiciones, se debe buscar otro emplazamiento. n el caso de hacer una medici"n alrededor de un testigo, se puede mover la sonda hasta estar a unas pulgadas del testigo, para que quede firme.
MEDICI$N DE LOS %ARÁMETROS DE DENSIDAD %ROCTOR
Colocar la sonda sobre el emplazamiento. 0iberar el mango y empujarlo hacia abajo hasta alcanzar la posici"n correcta. erificar que la clavija se enganche
con la señal en la varilla indicadora. %resionar COMENZAR*
/na vez expirado el tiempo de conteo, la pantalla mostrará:
'ensidad 2!meda.
'ensidad )eca y %orcentaje F de %roctor
2umedad y F de 2umedad
olumen de acíos y -elaci"n de acíos
MEDICI$N DE LOS %ARÁMETROS DE DENSIDAD MARSHALL (ASFALTOS)
Colocar la sonda sobre el emplazamiento. 0iberar el mango y empujarlo hasta alcanzar la posici"n de -etro dispersi"n. erificar que la clavija se enganche con
la señal en la varilla indicadora. %resionar COMENZAR*
/na vez expirado el tiempo de conteo, la pantalla mostrará: 'ensidad 2!meda y F de +arshall
'ensidad )eca
2umedad y F de 2umedad
F de acíos y F de +arshall
CÁLCULOS
Como hemos visto los datos de 'ensidad )eca y F de 2umedad se obtienen directamente del aparato de medici"n. 1dicionalmente debe realizarse un ensayo de Compactaci"n %roctor, con una muestra del suelo ensayado, en el laboratorio, para poder determinar el parámetro de grado de Compactaci"n del suelo
FORMATOS DE LABORATORIO
CONCLUSI$N Como conclusi"n tenemos que un 'ensímetro (uclear siempre debe ser usado por un operador autorizado que tenga conocimientos tanto de su uso como de los riesgos que implica la manipulaci"n de este aparato.
oda empresa debe contar con el compromiso de los altos mandos para establecer una política seguridad de acuerdo a la legislaci"n vigente con el fin evitar accidentes radiol"gicos en su personal. 1demás el %revencionista debe velar por todas las medidas de seguridad del equipo, almacenamiento, mantenimiento y transporte del 'ensímetro (uclear. )i una empresa cuenta con un operador autorizado y cumple con la normativa vigente estaría previniendo todo accidente radiol"gico que tiene como consecuencias daños a las personas al ambiente.
