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INSTRUCTIVO DE MEDICIONES

CON DEFLECTMETRO DE IMPACTO LIVIANO - LWD

Por: Jorge Andrs Burgos O.

1. INTRODUCCIN El presente documento tiene como propsito presentar las instrucciones para llevar a cabo las mediciones de deflexiones con el Light Falling Weight Deflectometer (LWD), siguiendo pasos especficos que permitan la estandarizacin de las mediciones y la entrega de informacin. La generacin del presente documento se hizo necesaria con el fin de dar claridad a temas especficos acerca de mediciones con LWD tales como: la forma correcta de ensamblar y operar el equipo, procedimiento de medicin y entrega de informacin; esto con el fin de dar un manejo rpido y efectivo de los resultados. El presente documento ha sido generado a nombre personal, por lo cual el autor no se hace responsable de los resultados por la aplicacin del presente instructivo.

2. ENTREGA, ENSAMBLE Y CONEXIN DEL EQUIPO

2.1. Componentes del LWD

En la Figura 1 se pueden observar cada uno de los componentes que forman parte del LWD

Figura 1. Componentes del LWD

Fuente: Dynatest, 3031 LWD Light Weight Deflectometer Owners Manual

2.2. Recibo y Entrega del Equipo

a. Verificar el formato de recibo y entrega del equipo con el laboratorio.

Una vez diligenciado el formato, este debe archivarse en una carpeta de seguimiento al uso y mantenimiento.

b. Verificar con el Ingeniero solicitante del ensayo la localizacin, capa y

pormenores de la medicin.

2.3. Puesta a Punto del Equipo

a. El tcnico (Laboratorista o Auxiliar de Laboratorio) deber revisar el buen funcionamiento del equipo antes de salir y en el momento en que llega al lugar de las mediciones.

Se debe ser cuidadoso con el transporte del equipo evitando siempre llevarlo ensamblado, que reciba golpes, o transportarlo a la intemperie.

b. Ensamblaje del equipo:

La configuracin con la cual ensamblar el equipo depender del esfuerzo que se deba aplicar a la capa a medir. En la Tabla 1 se definen los esfuerzos a aplicar de acuerdo al tipo de capa sobre la cual se realizara la medicin.

Tabla 1. Esfuerzos a aplicar durante el ensayo en funcin de la capa a medir Tipo de capa Esfuerzo a aplicar (kPa)

Subrasante 100

Subbase 150

Base 200

Fuente: Elaboracin propia (2012)

En las Figuras 2, 3 y 4 se puede observar la configuracin de los Buffer en funcin del nmero de pesas a usar, esta configuracin no podr ser diferente en ningn caso.

Figuras 2, 3 y 4. Configuracin de los Buffer en funcin del nmero de pesas usadas


Se debe disponer los buffers sobre el plato y celda de carga de acuerdo con la configuracin requerida y a lo estipulado en la Tabla 1 y Figuras 2 a 4. De igual forma se debe hacer con las pesas, las cuales deben estar en funcin de lo estipulado en la Tabla 1 y Figuras 2 a 4 de acuerdo al trabajo requerido. Montar la varilla gua colocndola entre la pesa y enroscndola al plato de carga.

Figuras 5 y 6. Ensamble del equipo


Insertar la batera del equipo correctamente.

Figuras 7. Habitculo para las bateras


c. El siguiente paso es establecer la conexin entre la PDA y el LWD, se debe ingresar al men de configuracin de la PDA, a la pestaa Connections, e ingresamos a la opcin Bluetooth (ver Figura 8) Se debe presionar el botn para conexin LWD PDA ubicado en el costado del habitculo del Bluetooth, con lo cual debe aparecer en la pestaa Devices el dispositivo Bluetooth del LWD (ver Figura 9).

Figura 8 y 9. Realizando la conexin del LWD con la PDA


Se ingresa en Add new device y se selecciona el dispositivo que se quiere agregar, se debe ingresar el nombre del dispositivo y el cdigo de ingreso (ver Figuras 10 y 11) los cuales se encuentran en el costado del habitculo de las bateras (ver Figura 12, la primera parte antes del guion hace referencia al nombre y la segunda al cdigo de ingreso).

Figura 10, 11 y 12. Realizando la conexin del LWD con la PDA


3. PROCEDIMIENTO DE MEDICIN

3.1. Previo a las mediciones

a. Abrir la aplicacin 3031 LWD en la Personal Digital Assistant - PDA. Ingresando por el men desplegable Start-Programas-3031 LWD (ver Figuras 13 y 14).

Figuras 13 y 14. Ingresando al Software 3031 LWD


b. Se debe realizar la conexin entre la PDA y el LWD, para lo cual se debe

ingresar al men Tools, e ingresa en el men Settings, en el cual se debe configurar los puertos del Bluetooth y GPS; luego de realizado este paso se selecciona la opcin Connect to LWD (ver Figuras 15 y 16).

c. Dentro del men Settings tambin se puede seleccionar el sistema de unidades en el que se van a registrar los datos.

Figuras 15 y 16. Configuracin de puertos y conexin de la PDA y el LWD Fuente: Dynatest, 3031 LWD Light Weight Deflectometer Owners Manual

d. En el men Settings en las pestaas Mechanical y Formula se debe definir algunas variables para la correcta estimacin de mdulo de la capa evaluada (ver Figuras 17, 18 y 19). Pestaa Mechanical - separacin entre gefonos. - Dimetro del plato de carga (todas las mediciones se deben realizar con el

plato de 300 mm). - Nmero de sensores.

Pestaa Formula

- Poisson ratio: relacin de Poisson (para las subrasante se usar 0.45, y sobre

la subbase y base granular se debe usar 0.40) - Stress distribution factor (hace referencia al factor de distribucin de esfuerzos

el cual se debe asumir como 1.8 para todas las mediciones). Nota La magnitud del factor de distribucin de esfuerzos (S) depende de la distribucin de esfuerzos bajo el plato

de carga, que a su vez depende de la rigidez relativa del plato bajo el elemento que se est ensayando, la subrasante o capas de rellenos granulares.

Bajo un plato absolutamente rgido, la deflexin es uniforme bajo el rea del plato y las crestas de esfuerzos alrededor del permetro del plato. Al probar con un plato absolutamente flexible sin embargo, las deflexiones disminuyen del centro hacia el borde del plato con un esfuerzo de contacto uniforme. De acuerdo a la solucin de Boussineq, el factor de distribucin de esfuerzos es S=PI/2 para plato rgido, y S =2 para plato flexible para una distribucin de esfuerzos uniforme. En la prctica el plato no puede estar ni complemente rgido, ni perfectamente flexible, es aconsejable una rigidez intermedia con lo que un promedio entre los dos extremos es una aproximacin buena. ((PI/2)+2)/2= 1.79 redondeado a 1.8. No existe un procedimiento racional para asignar un valor de S.

Figuras 17, 18 y 19. Variables a definir por el usuario para las mediciones Fuente: Dynatest, 3031 LWD Light Weight Deflectometer Owners Manual

e. Para iniciar la recopilacin de datos se debe crear un nuevo archivo para lo cual se ingresa al men File y se selecciona la opcin New, con lo cual se abre el

cuadro de dialogo Save As (ver Figuras 20 y 21); All se debe dar nombre al archivo segn las instrucciones que se encuentran a continuacin.

Figuras 20 y 21. Abriendo un nuevo archivo


Denominacin del archivo

El nombre del archivo debe iniciar con la fecha de ejecucin del ensayo en el orden ao, mes y da sin estar separados por guiones o espacios. Separado por un guin se estipula el tramo en el cual se est trabajando de acuerdo a la nomenclatura establecida en la tabla 2. A continuacin y separado por un guin se escriben las abscisas del tramo en el orden de medicin, es decir de abscisa inicial a final o viceversa segn sea la direccin del recorrido. Separado por un guin se nombra la calzada en la que se realiz la medicin (ver Tabla 2 y Figura 22). Para finalizar se estipula la capa sobre la cual se realiz las mediciones (ver Tabla 2).

Tabla 2. Nomenclatura para la denominacin de archivos de medicin con LWD Calzada Carril Capas

Calzada derecha CZD Carril interno CI Subrasante natural SBR

Calzada Izquierda CZI Carril externo CE Cuerpo de terrapln CT

Calzada nica CZU Carril Central CC Corona CR

Carril derecho CD Subbase Granular SBG

Carril Izquierdo CI Base Granular BG


Figura 22. Ilustracin de la nomenclatura para las calzadas y carriles


Durante la medicin y en cada uno de los puntos se debe registrar como observacin el carril en el que se efectu las mediciones (ver Tabla 2 y Figura 22)

Ejemplo: la medicin se debe efectuar en el Tramo 2 sobre corona de terrapln, entre las abscisas K80+800 al K82+500, sobre la calzada izquierda, la fecha de realizacin del ensayo es 12 de octubre del 2012.

El nombre que el tcnico deber reportar para el archivo es:

20121012-T2-80800-82500-CZI-CR

En esta misma ventana se puede elegir la carpeta en la cual se guardara el archivo dentro de la PDA y su localizacin que puede ser en la memoria interna o en la tarjeta extrable.

f. Al seleccionar la opcin Ok se abre el cuadro de dialogo File Information (ver Figura 23) en el cual el nombre del archivo es generado por defecto de acuerdo al nombre registrado en la ventana anterior. En esta misma ventana se puede aadir el nombre del cliente y un cdigo, se contina seleccionando Ok.

Figura 23. Informacin del archivo


g. En el cuadro de dialogo Location se debe reportar informacin de la localizacin en la cual se realiz cada uno de los puntos, este cuadro dispone de 3 pestaas, que corresponden a General en la cual se debe ingresar la abscisa (Location), el carril (Description), y si se requiere una observacin (Remarks); en la pestaa Temperature se puede reportar informacin de la temperatura del aire, superficie y del material para cada punto; en la pestaa GPS se puede observar la informacin reportada por el GPS (ver Figuras 24 a 26).

Figuras 24, 25 y 26. Informacin de la localizacin


h. Despus de introducir la informacin necesaria se selecciona Ok y el software queda preparado para iniciar la recopilacin de datos. En la Figura 27 se puede observar la informacin que es registrada durante las mediciones, en el primer recuadro denominado F se puede observar la fuerza y presin ejercida en la medicin y el tiempo de aplicacin de carga o pulso. En el segundo recuadro se puede observar la ubicacin del gefono respecto al centro del plato de carga, la deflexin obtenida, y el mdulo para la medicin. Inmediatamente abajo del anterior recuadro se puede observar y modificar la informacin del dimetro del plato de carga. En el siguiente recuadro se puede ver de forma grfica la deflexin y fuerza obtenida a lo largo del tiempo de aplicacin de carga. En la parte inferior de la pantalla se puede ver la localizacin para la cual se est registrando las mediciones, y a su derecha se puede ver cada una de las mediciones para esta localizacin.

Figura 27. Informacin registrada durante las mediciones


Cuando se requiera empezar las mediciones en otra localizacin se debe ingresar por el men Tools y seleccionar la opcin New location (ver Figura 28), se abrir un cuadro de dialogo como el mostrado en las Figuras 24, 25 y 26.

Figura 28. Ingreso de una nueva localizacin


3.2. Durante las mediciones

a. Realizar el dibujo a mano alzada del esquema grfico de la va, anotando las

abscisas en que se encuentra el tramo a medir y cualquier informacin o comentario que sea de utilidad al procesar las mediciones (Afloramientos de roca, humedades, segregacin de materiales etc).

b. Revisar que el lugar de la medicin se encuentre libre de grava, gravilla y

escombros para asegurar que el plato de carga haga un contacto perfecto con la superficie del pavimento.

c. Dar un par de golpes en el sitio de medicin, esto con el fin de acomodar las partculas de material suelto y asegurar repetitividad durante las mediciones.

d. Para asegurar la repetitividad del ensayo se deben obtener tres mediciones continuas en las cuales el resultado del mdulo resiliente no varen en ms del 5% entre las mismas.

e. Repetir el procedimiento de los numerales g al h del numeral 3.1, al realizar las siguientes mediciones en cada localizacin.

4. ENTREGA DE INFORMACIN

4.1. Informacin a entregar

La informacin que el tcnico (Laboratorista o Auxiliar) deber entregar es:

a. Esquema grfico de la va anotando las localidades en que se ubica el tramo a medir.

b. Archivos de medicin con la denominacin explicada anteriormente.

c. Registro fotogrfico de entre 5 y 10 fotografas, con su respectiva localizacin, y que incluyan: vista lateral del equipo, vista frontal del equipo, inicio y fin de las mediciones, y detalles que puedan incidir en las mediciones.

4.2. Plazo para entrega de informacin El tiempo de entrega ser de (2) dos das a partir de terminadas las mediciones.

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