Deflectometria

CAMINOS II

MEDICION DE DEFLEXIONES
VIGA BENKELMAN
Generalidades
Las deflexiones producidas en la superficie de un pavimento flexible, por
acción de cargas vehiculares, pueden ser determinadas haciendo uso de
deflectómetros tales como el denominado "Viga Benkelman". Llamado así en
honor al Ing. A.C. Benkelman, quién la desarrollo en 1953 como parte del
programa de ensayos viales de laASSHO Road Test. Desde entonces su uso se
ha difundido ampliamente en proyectos de evaluación estructural de pavimentos
flexibles, tanto por su practicidad como por la naturaleza directa y objetiva de los
resultados que proporciona.
Esquema y operacion de la Viga Benkelman
El deflectómetro Benkelman funciona según el principio de la palanca.
Es un instrumento completamente mecánico y de diseñosimple. Según se
esquematiza en la figura 1, la viga consta esencialmente de dos partes: (1) Un
cuerpo de sostén que se sitúa directamente sobre el terreno mediante tres apoyos
(dos delanteros fijos "A" y uno trasero regulable "B") y (2) Un brazo móvil acoplado
al cuerpo fijo mediante una articulación de giro o pivote "C", uno de cuyos
extremos apoya sobre el terreno (punto "D") y el otro seencuentra en contacto
sensible con el vástago de un extensómetro de movimiento vertical (punto "E").
Adicionalmente el equipo posee un vibrador incorporado que al ser
accionado, durante la realización de los ensayos, evita que el indicador del dial se
trabe y/o que cualquier interferencia exterior afecte las lecturas, como se verá más
adelante.
El extremo "D" o "punta de la viga" es deespesor tal que puede ser
colocado entre una de las llantas dobles del eje trasero de un camión cargado. Por
el peso aplicado se produce una deformación del pavimento, consecuencia de lo
cual la punta baja una cierta cantidad, con respecto al nivel descargado de la
superficie. Como efecto de dicha acción el brazo DE gira en torno al punto fijo "C",
con respecto al cuerpo AB, determinando que elextremo "E" produzca un
movimiento vertical en el vástago del extensómetro apoyado en él, generando así
una lectura en el dial indicador. Si se retiran luego las llantas cargadas, el punto
"D" se recupera en lo que a deformación elástica se refiere y por el mismo
mecanismo anterior se genera otra lectura en el dial del extensómetro.
La operación expuesta representa el "principio de medición"con la Viga
Benkelman. Lo que se hace después son sólo cálculos en base a los datos
recogidos. Así, con las dos lecturas obtenidas es posible determinar cuanto
deflectó el pavimento en el lugar subyacente al punto "D" de la viga, durante el
procedimiento descrito. Es de anotar que en realidad lo que se mide es la
recuperación del punto "D" al remover la carga (rebote elástico) y no ladeformación al colocar ésta. Para calcular la deflexión deberá considerarse la
geometría de la viga, toda vez que los valores dados por el extensómetro (EE') no
están en escala real sino que dependen de la relación de brazos existentes.

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CAMINOS II

Figura 1: Esquema y principio de operación de la Regla Benkelman
Ensayos de medicion de deflexiones
Equipo requerido
El equipo mínimo para larealización de ensayos de medición de deflexiones es el
siguiente:
a- Deflectómetro Viga Benkelman, con relación de brazos 1:2
b- Extensómetro con dial indicador de divisiones cada 0.01 mm
c- Camión cargado, con eje trasero de 18000 libras igualmente distribuidas
en un par de llantas dobles infladas a una presión de 75 a 85 psi.
d- Vehículo auxiliar para transportar al personal y equipo(camioneta).
e- Balanza portátil para pesaje del camión, con capacidad de 10 toneladas.
f- Accesorios de medición y varios (Cinta métrica de 3 m, plumones de
punta gruesa, plomada, destornillador, alicates, hojas de campo, lápices,
señales de seguridad, termómetro, cincel, martillo, varilla de metal o madera
de 2m, alambre de amarre, etc.)
Procedimiento
La carga aplicada al pavimento para la...