Método de prueba para el uso de la Humboldt Geogauge como Index en contexto de CBR 1. ~ l. alcance
1.1 Este método cubre la evaluación in situ de un índice en lugar de California Bearing Ratio (CBR) para una amplia gama de materiales mediante el uso de la Humboldt GeoGauge, un medio electro-mecánicos de las mediciones de rigidez en el lugar. El Geogauge y el procedimiento proporcionan un medio muy rápido y sencillo de las pruebas con el fin de minimizar la interferencia y el retraso de la construcción, sin penetrar en la superficie de la tierra. El método de ensayo está destinado a la evaluación de suelos, áridos y materiales tratados utilizados en movimientos de tierras y carreteras. La relación se presenta en este método entre CBR y la Geogauge es de carácter general y por lo tanto no está garantizado para mantener durante materiales ali en todas las condiciones. l 0.2 La rigidez, en fuerza por unidad de desplazamiento, está determinada por impartir una pequeña fuerza medida a la surface.of el suelo, la medición de la velocidad superficial resultante y el cálculo de la rigidez. Esto se realiza en un intervalo de frecuencia y se promedian los resultados. La rigidez media en el lugar se relaciona con un laboratorio CBR en el contenido de humedad en el lugar.
1 0.3 Los valores probados en unidades SI deben ser considerados como el standart. Los equivalentes pulgadas-libras pueden ser aproximados. 1.4 Este método no pretende considerar todos los problemas de seguridad. si los hay, asociados con su uso. Es la responsabilidad del usuario de este método para establecer prácticas de seguridad y salud y determinar la aplicabilidad de las limitaciones reglamentarias antes de su uso.
2. Documentos de referencia
2. I Normas ASTM:
653 Terminología de los suelos, roca y Contenido
D 2216 Método de prueba para la determinación de laboratorio de agua (humedad) Contenido de Suelos y Rocas en masa. D 6758-02 Método de prueba estándar para medir la rigidez y módulo aparente del suelo y del suelo-Aggregate in situ por un método de Electro-Mecánica. C 144-04 especificación estándar para el agregado de Albañilería Mortero. Método D 1883-99 de prueba para la CBR (California Bearing Ratio) del Laboratorio de Suelos compactados.
3. Terminología 3. l Definiciones: 3.1.1 Para las definiciones comunes de los términos de este método, se refieren a la terminología ASTM D 653 3 0,1 0,2 kilo-libra fuerza por pulgada, KLBF / en, n • 3 0.1 0.3 mega-newton por metro, MN / m, n • 3.1.4 rigidez, n • La relación de cambio de la fuerza para el cambio correspondiente en la deflexión traslacional de un elemento elástico. 3 0.2 Definiciones específicas para este método: 3.2.1 pie, n • La parte de la Geogauge que contacta con el suelo e imparte fuerza en él.
3 .2.2 huella, n • La huella anillo anular dejar en el suelo a los pies de la Geogauge.
3.2.3 no destructivo, adj • Una condición que no altere la utilidad futura y capacidad de servicio de una capa de tierra o de la mezcla suelo-agregado para medir, evaluar o evaluar sus propiedades físicas.
3.2.4 asentar el pie, v • El proceso de colocación de la GeoGauge en el suelo de tal manera que se logra la huella deseada.
3.2.5 sitio, n • El área general donde las mediciones se deben hacer.
3.2.6 lugar de la prueba, n • Una ubicación específica en el suelo, donde se hace una medición.
3.2.7 Ingeniero, n • Una persona calificada dirigir los aspectos técnicos de la construcción.
Importancia y Uso
2. l El GeoGauge y procedimiento descrito proporciona un rneans para la medición de la rigidez de una capa de tierra de la cual se puede determinar un índice en lugar de CBR según la norma ASTM D 1883-99. Bajo tensión, la carga cíclica de baja frecuencia es aplicado por el GeoGauge sobre una carga estática que es consistente con las aplicaciones de carreteras 1 y permite que la rigidez medida a estar relacionado con CBR.2
2.2 Este método de ensayo puede utilizado para evaluar la fuerza potencial de la subrasante, sub base, y material de la capa de base, incluyendo materiales tratados para su uso en carreteras y terraplenes. El valor estimado CBR en este método forma parte integrante de varias flexibles métodos de diseño de pavimentos, específicamente la determinación empírica de espesor de la capa
2.3 El rápido (75 seg. Por medición), la naturaleza no penetrante del método es adecuado para Pruebas QCIQA, es decir, proporciona un medio de prueba que no interfiera con o retrasar la construcción.
3. Humboldt GeoGauge 3.1 GeoGauge Un instrumento electro-rnechanical, il1ustrated en la Figura 1, capaz de estar sentado en la superficie del material bajo prueba y que proporciona un nivel de tensión significativa y medible y un medio para determinar la fuerza y displacernent.
3.2 húmedo arena Un suministro de arena de mortero limpio (por ejemplo, ASTM C 144-04) que contiene 10% a 20% de humedad en peso (suficientemente rnoist a agruparse en la palma de la
mano). lt será utilizado para ayudar a los asientos del pie rígido en superficies rugosas e irregulares o superficies de suelo duras y lisas.
3.3 Principie de Operación (ref. Fig. 1) La fuerza aplicada por el agitador y se transfiere al suelo será rneasured por desplazamiento diferencial a través de la placa flexible interna.
donde F dr = fuerza apl ied por el agitador KNEX = rigidez de la placa flexible
1-pie de torsión con anillo anular 2-Manguito cilíndrico rígido 3 placa flexible -Clamped 4-Coctelera -electro-mecánicos 5- sensor de Alta velocidad 6-Sensor de velocidad inferior 7-externa caso 8-Soportes de aislamiento vibración 9 -Electrónica 10 -Control y pantalla 11 -Fuente de alimentación
X2 = desplazamiento a la placa flexible X1 = desplazamiento al pie rígido ὠ = 2πf, donde f es la frecuencia menta = masa de los componentes internos adjunta pie rígido y del pie
En las frecuencias de operación, el suelo-inp • CR: Impedancia habrá rigidez predominantemente controlada.
donde Kgr = rigidez del suelo Por lo tanto, la rigidez del suelo es:
KGR
donde
n = número de frecuencias de prueba utilizado en el GeoGauge V 2 = velocidad en la placa flexible V = velocidad del 1 al pie rígido
Este enfoque evita la necesidad de una referencia sin movimiento para el desplazamiento del suelo y permite la medición precisa de pequeños desplazamientos. lt también asume las siguientes condiciones.
3.3.1 Veinte (20) frecuencias de medición discretos están por encima de las frecuencias de funcionamiento típicas de equioment construcción típica y por debajo de las frecuencias donde la impedancia de tierra ya no es la rigidez controlada (es decir, similar a las condiciones bajo las cuales se mide módulo resiliente).
3.3.2 El setenta y cinco (75) segundos se requiere para una sola medición a fin de no interferir con o construcción demora.
3.3.3 Se produce una profundidad de medición en el orden de dos veces el pie de diámetro exterior (es decir, 23 cm (~ 9 ")). La profundidad de la medición se puede confirmar mediante la medición de la rigidez de una capa de material en un contenedor confinado por este método y
comparándolo con la rigidez de la capa calculada de la relación medida vacío, la tensión efectiva media estimada bajo sus pies al GeoGauge 'y la relación estimada de Poisson.
3.3.4 El GeoGauge es inmune al ruido de la construcción y las vibraciones tanto como sea práctico.
3.3.5 El GeoGauge tiene un peso estático suficiente para producir una tensión significativa sobre el terreno (es decir, 20,6 a 27,6 kPa (3 a 5 psi))
3.3.6 La medición no densificar el material que se está midiendo o de otra manera cambiar sus propiedades materiales. Periódicas, mediciones repetidas (al menos 10) en locales seleccionados en los resultados individuales se acerca distribuidos igualmente respecto a la media de todos los resultados indicarán que la medida no ha densificado el material.
3.3.7 El GeoGauge tiene una precisión representada por un coeficiente de variación (COV) de típicamente 8,5% y el sesgo representado por un COV de <1%.
3.4 Consulte las normas ASTM D 6758-02 para informacién adicional sobre el GeoGauge y uso. En el caso de un conflicto, este método tiene prioridad,
4. calibración 4.1 Siga el procedimiento en el documento Humboldt H -4l40-0 l. Calibración a través de la fuerza con el desplazamiento producido por una masa en movimiento se dirige, ya que proporcionará una referencia absoluta para mediciones de rigidez. Esto se puede hacer uniendo rígidamente una masa de valor conocido hasta el pie de la GeoGauge y fijación de la masa de montajes de aislamiento con una alta frecuencia de corte de ~ 5 Hz. Una medición de la rigidez en esta configuración debe estar de acuerdo con la siguiente ecuación de ± 1%.
Keff = rigidez (NM / m) M = valor de la masa en movimiento (kg) CD = 2NF, donde f es la frecuencia (Hz)
n = el número de frecuencias utilizadas en el GeoGauge
Figure 2: Geo.Gauge On Calibration Mass H-4140.?
6.2 Calibración de la GeoGauge se sugiere cada 2 meses
6.3 Cuando cualquier medición rigidez está en duda, puede ser necesaria una verificación de campo de la calibración. Un cheque a través del desplazamiento de fuerza-a-producido por una masa conocida en movimiento se dirige, ya que proporcionará una referencia aproximada para las mediciones de rigidez (ver 6. 1 y Figura 3). Siga el procedimiento de Humboldt documento H 414003. Tenga en cuenta que las condiciones del campo pueden no permitir la precisión de una calibración de laboratorio y así una tolerancia apropiada deben ser asignada a la (por ejemplo, + / 5% en relación con el valor de rigidez esperado).
Figure 3: GeoGauge On Verifier Mass H-4140.20
5. Procedimiento
5.1 Verificar GeoGauge Operación (todos los días)
5. Coloque el L.1 GeoGauge en una misa de campaña-cheque o verificador (ver 6.3) y hacer 3 mediciones, levantando y girando al azar ir entre mediciones, en. 5.1.2 El GeoGauge está funcionando correctamente si la rigidez promedio se encuentra dentro de +/- 5% del valor establecido en 6,1.
5 0.2 Establecer GeoGauge precisión (una vez por el material en un trabajo)
5.2.1 Raspe una ubicación de planta preparado aproximadamente lisa. Si la superficie es lisa y dura o áspera y irregular, palmadita en lugar ~ 0.6 cm (1/4 ") de mortero húmedo arena. Coloque el GeoGauge en la superficie y convertirlo ~ cuarta revolución si en la arena o ~ ½ revolución si no sobre arena .Haga un mínimo de 3 medición. Levante la GeoGauge, aseguran que la huella es relativamente completo (ver figura 4), suavizar su huella y gire el GeoGauge como antes una vez reemplazado entre mediciones. Siel huella no es relativamente completo, deseche la medición.
Figura 3 Figure 4: Typical "Complete" Footprints
5.2.2 GeoGauge precisión es suficiente si el coeficiente de variación de la mediciones es <8,5%.
5.3 GeoGauge Mediciones utiliza como índice de CBR 5.3.1 Medida stiffiness con el GeoGauge en lugares de interés. El GeoGauge se sentará como se describe en el apartado 7.2. Mida el contenido de humedad dentro de aproximadamente 0,6 m (~
2 ft.) De los puntos de prueba GeoGauge por ASTM O 2216 o equivalente. Rigidez Grabar y contenido de humedad para cada ubicación.
5.3.2 mediciones de rigidez estarán en un patrón de muestra elegida por el Ingeniero. Mediciones del contenido de humedad se realizarán con una frecuencia menor. El patrón simple prever una evaluación espacial adecuada de la uniformidad estructural del material.
6. Cálculo de los resultados y lnterpretation
6.1 CBR puede estimarse a partir de los Mediciones GeoGauge mediante el uso de la siguiente ecuación donde CBR es en porcentaje (%) y KG es la rigidez GeoGauge en MN / m (véase la figura 5). El coeficiente de correlación (R2) para todos los datos instalados en esta ecuación es 0,84. CBR = 0,0039 (8.672KG) 2- 5.75
6.2 Esta relación fue establecida por el Departamento de Transporte y Desarrollo de Louisiana al correlacionar mediciones GeoGauge hechas en sitios totalmente preparados (compactado) para mediciones de RBC sin remojar por ASTM 01883-99 011 muestras moldeadas hechas de clasificación derrame tomada en el área de las mediciones GeoGauge. 2 Mediciones, en RBC se hicieron en el contenido de humedad en el lugar a través de una serie de esfuerzos de compactación para que las mediciones GeoGauge y CBR podrían estar relacionados en el lugar de la densidad y la humedad. La relación representa cemento y cal tratada suelos, suelos cohesivos unstablized, suelos granulares, agregado triturado (piedra caliza) y pavimento asfáltico reciclado.
6.3 La Figura 6 es la misma relación colocado en terrns de cojinete estrés. Esta relación supone que CBR y el estrés rodamiento se relacionan de la siguiente manera (ref. ASTM 01883-99).
CBR = ( )x100 CBR es en porcentaje (%), σ es la tensión de cojinete en 0,254 cm (0,10 pulgadas) de penetración en MPa (PSI) y σ1 es la tensión de cojinete de referencia a 0,254 cm (0,10 pulgadas) de penetración de la roca triturada (6,9 MPa (1000 psi )).
CBR vs. Stiffness
Fiqure 6: Relatinq GeoGauge Medidas a estrés Teniendo
7. Informe
7. l El informe deberá contener la siguiente, como mínimo:
7.1.1 Al menos una clasificación visual de los suelos y las mezclas de tierra, así como una descripción visual de la misma y las condiciones de prueba
7.1.2 Un boceto que muestre y numéricamente el registro de la posición de ubicaciones de prueba relativos a las estaciones del sitio.
7.1.3 Toda la rigidez, la humedad y las mediciones de densidad, así como CBR estima. Datos de rigidez se redondearán y se registran con un decimal (es decir, el 14,3 MN / m).
7.1.4 El modelo (s) marca (s) y número de serie del equipo de ensayo utilizado.
7.1.5 El nombre (s) del operador (s)
7.1.6 Identificación del proyecto, las ubicaciones de los sitios y de las pruebas.
8. PRECISIÓN Y DESVIACIÓN
8.1 Precisión
8 .1.1 En este método, la precisión se define como el coeficiente de variación de un conjunto de mediciones repetidas de la siguiente
p = (σ / s) * 100
donde:
P = instrumento de precisión en% S = la rigidez promedio de las mediciones realizadas en una zona de pruebas de MN / m (KLBF / in) σ = una desviación estándar de los stiffnes
8.1.2 Típicamente, la precisión de una medición de la rigidez por este método está representado por un coeficiente de variación de menos de aproximadamente 8,5%. Este valor representa mediciones repetidas de tres GeoGauge y tres operadores en el mismo lugar ". 8.1.3 La precisión de cualquier medida dada depende de las condiciones de superficie de la capa que se está midiendo y lo bien que está sentado al pie de la GeoGauge
8.2 Bias
8.2.1 La referencia rigidez para este methood prueba es una masa en movimiento como lo define la Sección 6. 8.2.2 El Bias de una medición de la rigidez por este método es un coeficiente de variación de ≤ 1%.
