Pdc Y Cbr

EL PENETROMETRO DINAMICO DE CONO. ESTUDIO DE UNA RELACION ENTRE SUS MEDIDAS Y EL CBR DE LOS SUELOS.


RESUMEN


Este informe tiene como propósito principal la descripción del penetrómetro dinámico de cono y su manera de operarlo, así como informar la correlación obtenida entre sus medidas y el CBR de los suelos, al término del programa inicial de experimentación.

También, se hacereferencia a otras posibilidades que brindan al aparato en el diseño, control de construcción y evaluación del comportamiento de los pavimentos flexibles.


INTRODUCCION

Dato básico en el diseño de pavimentos y refuerzos es la capacidad portante de la subrasante. Al efecto es el CBR el ensayo de mas amplia utilización en Colombia la ejecución de esta prueba en el laboratorio es algo dispendiosoy en muchos casos no logra representar con absoluta fidelidad a las condiciones reales de trabajo del suelo como soporte del pavimento. Por otra parte la alternativa de ejecución del ensayo “in situ” requiere la disponibilidad permanente de un vehículo pesado para la aplicación de la carga, lo que eleva sus costos y limita su realización a los sitios en que los vehículos tengan acceso.

Elempleo de un dispositivo simple de rápido manejo y bajo costo de operación, que permita estimar de manera indirecta el CBR del suelo con un índice aceptable de confiabilidad; surge entonces como una alternativa valida para los diseñadores. El penetrómetro dinámico de cono brinda una respuesta satisfactoria a esta necesidad, tal como lo confirman los resultados de investigaciones efectuadas endiversas partes del mundo.


DESCRIPCION DEL PENETROMETRO DINAMICO DE CONO: PDC


El aparato usado en el presente trabajo corresponde al modelo conocido como surafricano (figura 1), el cual consta de una varilla de acero provista de una punta cónica de dimensiones especificadas, la cual se ubica dentro del suelo por la acción de una masa de 8 kilogramos que cae desde una altura prefijada.Figura No. 1


PROCEDIMIENTO DE OPERACIÓN

El ensayo, que se realiza de manera sencilla entre dos personas, consiste en medir, con ayuda de una escala que trae el aparato, la cantidad de milímetros que penetra la varilla para un determinado número de golpes de la masa, escogido de acuerdo con la resistencia de los estratos que se están investigando.

Las experiencias surafricanasindican que las lecturas del penetrómetro son de utilidad hasta profundidades del orden de 800 milímetros por cuanto mas allá de dicho valor del efecto del transito sobre el comportamiento de los suelo resulta despreciable.


PRECAUCIONES EN EL USO DEL APARATO

A pesar de la sencillez de su manejo la operación del penetrómetro dinámico de cono requiere algunas precauciones, elementales asaber:

• Verificar su limpieza general y el estado del cono.

• Comprobar la verticalidad de la varilla guía en el momento del ensayo, para evitar el roce entre ella y la masa de prueba.

• Limitar su empleo a suelos arenosos y finos o capas débilmente cementadas.


MODELO MATEMATICO


La relación entre la resistencia a la penetración por punta y la profundidad de hinca se puede expresarpor medio de la ecuación dinámica de Hiley la cual, con alguna simplificación, se reduce a:

(1)


Donde:

Resistencia a la penetración.
Peso de la masa de impacto.
Peso muerto del aparato, excluida la masa.
Altura de caída libre de la masa.
Profundidad de penetración.
Coeficiente de restitución.

Como los valores de resistencia por punta son una indicación de laresistencia de los materiales que se ensayan, resultan valido asumir que R sea representado por un parámetro común, como puede ser el CBR o la resistencia a la compresión in confinada.

Según la expresión (1). La resistencia es una función inversa de la penetración, es decir:

(2)

Siendo




Asumiendo que el CBR es función de R, se puede decir que:

(3)

En esta última...