Mtodo de prueba para el uso de la Humboldt Geogauge como Index en contexto de CBR

1.

~

l. alcance

1.1 Este mtodo cubre la evaluacin in situ de un ndice en lugar de California Bearing Ratio (CBR)

para una amplia gama de materiales mediante el uso de la Humboldt GeoGauge, un medio

electro-mecnicos de las mediciones de rigidez en el lugar. El Geogauge y el procedimiento

proporcionan un medio muy rpido y sencillo de las pruebas con el fin de minimizar la

interferencia y el retraso de la construccin, sin penetrar en la superficie de la tierra. El mtodo de

ensayo est destinado a la evaluacin de

suelos, ridos y materiales tratados utilizados en movimientos de tierras y carreteras. La relacin

se presenta en este mtodo entre CBR y la Geogauge es de carcter general y por lo tanto no est

garantizado para mantener durante materiales ali en todas las condiciones.

l 0.2 La rigidez, en fuerza por unidad de desplazamiento, est determinada por impartir una

pequea fuerza medida a la surface.of el suelo, la medicin de la velocidad superficial resultante y

el clculo 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 mtodo no pretende considerar todos los problemas de seguridad. si los hay, asociados

con su uso. Es la responsabilidad del usuario de este mtodo para establecer prcticas 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 Terminologa de los suelos, roca y Contenido

D 2216 Mtodo de prueba para la determinacin de laboratorio de agua (humedad) Contenido de

Suelos y Rocas en masa.

D 6758-02 Mtodo de prueba estndar para medir la rigidez y mdulo aparente del suelo y del

suelo-Aggregate in situ por un mtodo de Electro-Mecnica.

C 144-04 especificacin estndar para el agregado de Albailera Mortero.

Mtodo D 1883-99 de prueba para la CBR (California Bearing Ratio) del Laboratorio de Suelos

compactados.

3. Terminologa

3. l Definiciones:

3.1.1 Para las definiciones comunes de los trminos de este mtodo, se refieren a la terminologa

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 relacin de cambio de la fuerza para el cambio correspondiente en la deflexin

traslacional de un elemento elstico.

3 0.2 Definiciones especficas para este mtodo:

3.2.1 pie, n La parte de la Geogauge que contacta con el suelo e imparte fuerza en l.

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 condicin 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

fsicas.

3.2.4 asentar el pie, v El proceso de colocacin de la GeoGauge en el suelo de tal manera que se

logra la huella deseada.

3.2.5 sitio, n El rea general donde las mediciones se deben hacer.

3.2.6 lugar de la prueba, n Una ubicacin especfica en el suelo, donde se hace una medicin.

3.2.7 Ingeniero, n Una persona calificada dirigir los aspectos tcnicos de la construccin.

Importancia y Uso

2. l El GeoGauge y procedimiento descrito proporciona un rneans para la medicin de la rigidez de

una capa de tierra de la cual se puede determinar un ndice en lugar de CBR segn la norma ASTM

D 1883-99. Bajo tensin, la carga cclica de baja frecuencia es aplicado por el GeoGauge sobre una

carga esttica que es consistente con las aplicaciones de carreteras 1 y permite que la rigidez

medida a estar relacionado con CBR.2

2.2 Este mtodo 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 mtodo forma parte integrante de varias flexibles

mtodos de diseo de pavimentos, especficamente la determinacin emprica de espesor de la

capa

2.3 El rpido (75 seg. Por medicin), la naturaleza no penetrante del mtodo es adecuado para

Pruebas QCIQA, es decir, proporciona un medio de prueba que no interfiera con o retrasar la

construccin.

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 tensin

significativa y medible y un medio para determinar la fuerza y displacernent.

3.2 hmedo 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 ser utilizado para ayudar a los asientos del pie rgido en superficies rugosas e irregulares

o superficies de suelo duras y lisas.

3.3 Principie de Operacin (ref. Fig. 1) La fuerza aplicada por el agitador y se transfiere al suelo

ser rneasured por desplazamiento diferencial a travs de la placa flexible interna.

donde

F dr = fuerza apl ied por el agitador

KNEX = rigidez de la placa flexible

1-pie de torsin con anillo anular

2-Manguito cilndrico rgido

3 placa flexible -Clamped

4-Coctelera -electro-mecnicos

5- sensor de Alta velocidad

6-Sensor de velocidad inferior

7-externa caso

8-Soportes de aislamiento vibracin

9 -Electrnica

10 -Control y pantalla

11 -Fuente de alimentacin

X2 = desplazamiento a la placa flexible

X1 = desplazamiento al pie rgido

= 2f, donde f es la frecuencia

menta = masa de los componentes internos adjunta pie rgido y del pie

En las frecuencias de operacin, el suelo-inp CR: Impedancia habr rigidez predominantemente

controlada.

donde

Kgr = rigidez del suelo

Por lo tanto, la rigidez del suelo es:

KGR

donde

n = nmero de frecuencias de prueba utilizado en el GeoGauge

V 2 = velocidad en la placa flexible

V = velocidad del 1 al pie rgido

Este enfoque evita la necesidad de una referencia sin movimiento para el desplazamiento del

suelo y permite la medicin precisa de pequeos desplazamientos. lt tambin asume las siguientes

condiciones.

3.3.1 Veinte (20) frecuencias de medicin discretos estn por encima de las frecuencias de

funcionamiento tpicas de equioment construccin tpica 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 mdulo resiliente).

3.3.2 El setenta y cinco (75) segundos se requiere para una sola medicin a fin de no interferir con

o construccin demora.

3.3.3 Se produce una profundidad de medicin en el orden de dos veces el pie de dimetro

exterior (es decir, 23 cm (~ 9 ")). La profundidad de la medicin se puede confirmar mediante la

medicin de la rigidez de una capa de material en un contenedor confinado por este mtodo y

comparndolo con la rigidez de la capa calculada de la relacin medida vaco, la tensin efectiva

media estimada bajo sus pies al GeoGauge 'y la relacin estimada de Poisson.

3.3.4 El GeoGauge es inmune al ruido de la construccin y las vibraciones tanto como sea prctico.

3.3.5 El GeoGauge tiene un peso esttico suficiente para producir una tensin significativa sobre el

terreno (es decir, 20,6 a 27,6 kPa (3 a 5 psi))

3.3.6 La medicin no densificar el material que se est midiendo o de otra manera cambiar sus

propiedades materiales. Peridicas, mediciones repetidas (al menos 10) en locales seleccionados

en los resultados individuales se acerca distribuidos igualmente respecto a la media de todos los

resultados indicarn que la medida no ha densificado el material.

3.3.7 El GeoGauge tiene una precisin representada por un coeficiente de variacin (COV) de

tpicamente 8,5% y el sesgo representado por un COV de

n = el nmero de frecuencias utilizadas en el GeoGauge

Figure 2:

Geo.Gauge On Calibration Mass

H-4140.?

6.2 Calibracin de la GeoGauge se sugiere cada 2 meses

6.3 Cuando cualquier medicin rigidez est en duda, puede ser necesaria una verificacin de

campo de la calibracin. Un cheque a travs del desplazamiento de fuerza-a-producido por una

masa conocida en movimiento se dirige, ya que proporcionar una referencia aproximada para las

mediciones de rigidez (ver 6. 1 y Figura 3). Siga el procedimiento de Humboldt documento H 4140-

03. Tenga en cuenta que las condiciones del campo pueden no permitir la precisin de una

calibracin de laboratorio y as una tolerancia apropiada deben ser asignada a la (por ejemplo, + / -

5% en relacin con el valor de rigidez esperado).

Figure 3:

GeoGauge On Verifier Mass

H-4140.20

5. Procedimiento

5.1 Verificar GeoGauge Operacin (todos los das)

5. Coloque el L.1 GeoGauge en una misa de campaa-cheque o verificador (ver 6.3) y hacer 3

mediciones, levantando y girando al azar ir entre mediciones, en.

5.1.2 El GeoGauge est funcionando correctamente si la rigidez promedio se encuentra dentro de

+/- 5% del valor establecido en 6,1.

5 0.2 Establecer GeoGauge precisin (una vez por el material en un trabajo)

5.2.1 Raspe una ubicacin de planta preparado aproximadamente lisa. Si la superficie es

lisa y dura o spera y irregular, palmadita en lugar ~ 0.6 cm (1/4 ") de mortero hmedo

arena. Coloque el GeoGauge en la superficie y convertirlo ~ cuarta revolucin si en la arena o ~

revolucin si no sobre arena .Haga un mnimo de 3 medicin. 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 medicin.

Figura 3

Figure 4:

Typical "Complete" Footprints

5.2.2 GeoGauge precisin es suficiente si el coeficiente de variacin de la

mediciones es

2 ft.) De los puntos de prueba GeoGauge por ASTM O 2216 o equivalente. Rigidez Grabar y

contenido de humedad para cada ubicacin.

5.3.2 mediciones de rigidez estarn en un patrn de muestra elegida por el Ingeniero.

Mediciones del contenido de humedad se realizarn con una frecuencia menor. El patrn

simple prever una evaluacin espacial adecuada de la uniformidad estructural del material.

6. Clculo de los resultados y lnterpretation

6.1 CBR puede estimarse a partir de los Mediciones GeoGauge mediante el uso de la siguiente

ecuacin donde CBR es en porcentaje (%) y KG es la rigidez GeoGauge en MN / m (vase la figura

5). El coeficiente de correlacin (R2) para todos los datos instalados en esta ecuacin es 0,84.

CBR = 0,0039 (8.672KG) 2- 5.75

6.2 Esta relacin 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

clasificacin derrame tomada en el rea de las mediciones GeoGauge. 2

Mediciones, en RBC se hicieron en el contenido de humedad en el lugar a travs de una serie

de esfuerzos de compactacin para que las mediciones GeoGauge y CBR podran estar

relacionados en el lugar de la densidad y la humedad. La relacin representa cemento y cal tratada

suelos, suelos cohesivos unstablized, suelos granulares, agregado triturado (piedra caliza) y

pavimento asfltico reciclado.

6.3 La Figura 6 es la misma relacin colocado en terrns de cojinete estrs. Esta relacin supone

que CBR y el estrs rodamiento se relacionan de la siguiente manera (ref. ASTM 01883-99).

CBR = (

)x100

CBR es en porcentaje (%), es la tensin de cojinete en 0,254 cm (0,10 pulgadas) de penetracin

en MPa (PSI) y 1 es la tensin de cojinete de referencia a 0,254 cm (0,10 pulgadas) de

penetracin de la roca triturada (6,9 MPa (1000 psi )).

CBR vs. Stiffness

Fiqure 6: Relatinq GeoGauge Medidas a estrs Teniendo

7. Informe

7. l El informe deber contener la siguiente, como mnimo:

7.1.1 Al menos una clasificacin visual de los suelos y las mezclas de tierra, as como una

descripcin visual de la misma y las condiciones de prueba

7.1.2 Un boceto que muestre y numricamente el registro de la posicin de ubicaciones de

prueba relativos a las estaciones del sitio.

7.1.3 Toda la rigidez, la humedad y las mediciones de densidad, as como CBR estima. Datos de

rigidez se redondearn y se registran con un decimal (es decir, el 14,3 MN / m).

7.1.4 El modelo (s) marca (s) y nmero de serie del equipo de ensayo utilizado.

7.1.5 El nombre (s) del operador (s)

7.1.6 Identificacin del proyecto, las ubicaciones de los sitios y de las pruebas.

8. PRECISIN Y DESVIACIN

8.1 Precisin

8 .1.1 En este mtodo, la precisin se define como el coeficiente de variacin de un conjunto

de mediciones repetidas de la siguiente

p = ( / s) * 100

donde:

P = instrumento de precisin en%

S = la rigidez promedio de las mediciones realizadas en una zona de pruebas de MN / m (KLBF /

in)

= una desviacin estndar de los stiffnes

8.1.2 Tpicamente, la precisin de una medicin de la rigidez por este mtodo est representado

por un coeficiente de variacin 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 precisin de cualquier medida dada depende de las condiciones de superficie de la capa

que se est midiendo y lo bien que est 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 Seccin 6.

8.2.2 El Bias de una medicin de la rigidez por este mtodo es un coeficiente de variacin de 1%.