APUNTES MECANICA MATERIALES

APUNTES DE CLASE “MECANICA DE MATERIALES”




Presentado por
Ing. LUIS FERNANDO GARCÉS

Presentado a
Ing. EUGENIO CHAVARRO








UNIVERSIDAD DEL CAUCA
ESPECIALIZACIÓN EN PAVIMENTOS
POPAYÁN
2013


PDC
Este proceso es conocido como Penetrómetro dinámico de cono, el cual tiene muchos usos para establecer cierto número de variables, apoyado que es de fácil operación y es bastante económico encomparación a otros métodos que pueden ser usados para los mismos objetivos.

Fuente. INVIAS INV E 172-07. Figura 1.Esquema del dispositivo PDC. 2007

Funcionamiento del PDC
Consiste en la penetración de un suelo, por parte del equipo mediante la aplicación en caída libre de un martillo. Usualmente debería aplicarse el concepto que por cada golpe propinado por el aparato, éste debería penetrar lamisma profundidad.


Pero este concepto no funciona de esa manera, por cosas como que el suelo puede que no sea siempre el mismo, y que influyen factores como la friccion que puede ofrecer el suelo. Para contener este problema, es indispensable que la punta del equipo tenga unas salientes además de un área constante.

El realizar este ensayo con este aparato debe realizarse con mucho cuidado porquelos datos son vitales para la toma de decisiones en las obras.
Variables que afectan la penetración
Existen dos tipos de variables:
Características del equipo
Punta: Diferentes ángulos según el tipo de suelo, afecta también las diferentes correlaciones existentes
Peso martillo: Depende del suelo
Altura de caída: Influye en la energía




Características del equipo estándar

Fuente. INVIAS INV E172-07. Figura 2.Esquema del Cono. 2007
Características del suelo
Cualquier variable del suelo que afecte la resistencia al corte, es considerada como una característica del mismo. Algunos ejemplos son:
Tipo de suelo
Compactación
Humedad
Nivel Freático
Procesamiento de la información
Lo que se registra con este procedimiento es la profundidad que se alcanza por golpes, tomando como datos inicialesuna lectura inicial, la profundidad con su respectivo número de golpes, los datos se grafican en un esquema denominado, evaluación de la penetración.


Tipo de suelo
El suelo afectará el uso del proceso, por ejemplo, en suelos granulares, tipo gravas, pueden existir partículas incluso mayores que la punta del equipo, y el que se pueda superar o no el obstáculo se verá reflejado en la gráfica deevolución.
Si se tiene este obstáculo


La figura indica el descenso de la pendiente hasta el punto donde encuentra el obstáculo (línea punteada) y se toma cierto número de golpes hasta que se pueda superar el objeto que no permitía seguir penetrando, hasta que se logra la gráfica real (línea roja). Si el suelo es el mismo, se puede corregir la línea y trasladarlo hasta donde se muestra la líneaazul y así se recortan el número de golpes.
Para las arenas, si estas no se encuentran cimentadas de alguna forma, ellas mismas al ser penetradas pueden rellenar el hueco y el ensayo rechazaría el punto.
Los suelos finos, son el campo ideal para este proceso, según el tipo de cimentación, influirá en el buen uso del PDC. No funciona en concretos hidráulicos, pero pueden usarse en suelosestabilizados con cemento
Compactación
Con diferentes grados de compactación, también ofrecen diferentes resistencias al corte

El grafico indica que a menor pendiente, representa mayor resistencia al corte del suelo
Humedad y Nivel Freático


El incremento de estos factores, disminuyen la resistencia al corte y hace la penetración muy sencilla, lo cual no es conveniente para evaluación la toma de dichopunto.
La determinación del PDC se determina como sigue


Los datos de PDC se dan siempre en valores enteros
Al evaluar las estructuras del pavimento, se pueden evaluar Subrasantes, Subbases y Bases


Subrasantes:
CBR
CALIFICACION
PDC
< 3%
Mala
>60
3 - 5%
Baja
35-60
5 - 7%
Regular
27-35
7 - 10%
Media
20-27
10 - 20%
Buena
10 -- 20
> 20%
Excelente
< 10

Ventajas del equipo
Bajo costo
El ensayo es...