Guía del Usuario Version 3.8 (1).pdf

GeoGaugeTM GUIA DEL USUARIO

Modelo H-4140

Medidor de rigidez y mdulo del suelo

Cumple con la nueva norma ASTM D6758

Humboldt Mfg. Co. 7300 West Agatite Avenue

Norridge, Illinois 60706-4704 Telfono: 1.708.456.6300 Fax: 1.708.456.5412

USA

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GEOGAUGE: GUIA DEL USUARIO 1

INDICE

Contenido Pgina

INTRODUCCIN Descripcin 2 Rigidez y densidad 4 Densidad seca estimada 4 DETALLES GENERALES Funciones de cada tecla 6 Especificaciones tcnicas 8 Mensajes desplegados 9

PREPARANDO LA MEDICIN Planificacin 11 Preparacin del suelo 13 USO DEL GEOGAUGE Secuencia de operacin para un GeoGauge (Referencia rpida) 15 Caja de transporte 18 Reemplazar las bateras 18 Reloj / Gua para el ajuste de fecha y hora 20 ACCESO A LOS DATOS Gua para la transmisin de datos desde el GeoGauge. 21 Para Windows 95, 98 con HyperTerminal Software Plantilla para anlisis de datos 23 Ejemplos del uso de la plantilla (software) 26

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Descripcin

El medidor de rigidez de Humboldt (GeoGauge) es un instrumento porttil que proporciona un mtodo rpido, sencillo y preciso para medir directamente la rigidez y el mdulo, dos propiedades mecnicas claves en la compactacin de suelos. Tambin proporciona medios alternativos para estimar la reaccin de la subrasante, CBR y densidad del suelo.

El GeoGauge fabricado por Humboldt Mfg. Co. est dirigido a cubrir una necesidad existente desde que la calidad pas a ser un importantsimo factor a considerar en la construccin de obras sobre tierra. La necesidad en cuestin es el control del proceso de construccin mediante los mismos parmetros

que fueron utilizados para el diseo. Por ejemplo, en las carreteras:

La rigidez es usada para asegurar la transferencia uniforme y efectiva de cargas desde el pavimento a la base, subbase y subrasante. El mdulo es usado para asegurar que cada componente del suelo permite al sistema de autopista funcionar como es requerido.

El GeoGauge mide la impedancia en la superficie del suelo. En otras palabras, mide el esfuerzo impartido al suelo y la velocidad superficial resultante como una funcin del tiempo. La rigidez, fuerza sobre deflexin, se deduce directamente de la impedancia.

El GeoGauge imparte desplazamientos muy pequeos al suelo (< 1.2710-6m o < 0.00005) a 25 frecuencias estables programadas entre 100 y 196 Hz. La rigidez es determinada a cada frecuencia y lo que se muestra es el promedio de las mediciones a las 25 frecuencias. El proceso completo tarda alrededor de un minuto. A estas bajas frecuencias, la impedancia en la superficie es rigidez controlada y es proporcional al mdulo de corte del suelo. Con la razn de Poisson, los mdulos de corte y de Young pueden deducirse.

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El GeoGauge pesa alrededor de 10 kg. (22 lb.), tiene 28 cm. (11) de dimetro, 25,4 cm. (10) de alto y descansa sobre la superficie del suelo mediante un pie con forma de anillo (figura 2). El pie presiona directamente sobre el suelo y soporta el peso del GeoGauge mediante aisladores de goma. Tambin unido al pie, se encuentra el vibrador que acciona el pie y los sensores que miden la fuerza y el desplazamiento-tiempo del pe.

El GeoGauge se pone sobre el suelo, con muy poca a nada preparacin de su superficie. Tpicamente slo se requiere de una pequea presin y rotacin del GeoGauge para obtener el mnimo requerido de un 60% de rea de contacto entre el pie del GeoGauge y el suelo (figura 3). En superficies particularmente duras o irregulares, el asentamiento del pie puede ser asistido por el uso de arena hmeda o finos locales. Las prcticas normales de terreno son tan aplicables al GeoGauge como para la mayora de las actuales mediciones en terreno del

comportamiento del suelo. El procedimiento detallado para el uso del GeoGauge y preparacin del terreno es descrito ms adelante.

La actual versin del GeoGauge muestra y registra los datos en memoria con capacidad suficiente para un dia completo de trabajo (100 mediciones). Los datos pueden ser bajados a un PC para archivo y posterior anlisis. La potencia para su funcionamiento lo obtiene de 6 bateras alcalinas tamao D. Las mediciones pueden ser efectuadas tan cerca de los equipos de construccin en operacin, como lo permita la seguridad.

Muchos mtodos para medir en terreno el mdulo o la rigidez del suelo, requieren grandes fuerzas para producir una deflexin medible. El GeoGauge utiliza tecnologa del campo militar para medir deflexiones muy pequeas, necesitndose por consiguiente cargas tambin muy pequeas. El GeoGauge no mide la deflexin resultante de aplicar el peso del GeoGauge, en cambio, el instrumento vibra, produciendo pequeos cambios en la fuerza, lo que produce pequeas deflexiones. El suelo deflecta una cantidad la cual es proporcional al radio exterior del pie en forma de anillo (R), al mdulo de Young (E), al mdulo de corte (G) y a la razn de Poisson (v) del suelo. La rigidez es la razn de la fuerza respecto al desplazamiento: K=P/. El GeoGauge le produce al suelo esfuerzos y deformaciones a niveles comunes para los pavimentos, flexin y aplicacin a las fundaciones. (27.58 kPa o 4 psi ).

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Como se muestra a continuacin, los mdulos de Young y de corte pueden ser determinados de las mediciones del GeoGauge si se asume una razn de Poisson.

Rigidez y densidad

Humboldt ha emitido un informe que describe los resultados de la estimacin de la densidad desde las mediciones de rigidez del GeoGauge, el cual muestra que cuando se toman medidas en paralelo con un densmetro nuclear:

Aproximadamente el 88% de las densidades estimadas estuvieron dentro del 5% de los valores medidos.

Aproximadamente el 10% de las densidades estimadas estuvieron dentro del 5% al 10% de los valores medidos.

Aproximadamente el 2% de las densidades estimadas estuvieron dentro del 10% al 15% de los valores medidos.

El grado de concordancia entre las densidades estimadas y medidas es consistente con la precisin de la mayor parte de las actuales mediciones en terreno y en laboratorio del comportamiento del suelo. Este hecho es muy importante ya que significa que el GeoGauge podra ser usado junto con una medicin en paralelo del contenido de humedad, para estimar la densidad.

Por muchas razones los ingenieros, diseadores y contratistas quieren tener una alternativa al densmetro nuclear, el GeoGauge parece ser tal

alternativa.

Densidad seca estimada.

Gran parte del uso del Geogauge se ha centrado en confirmar la relacin existente entre rigidez y densidad. Humboldt empez con la siguiente relacin que fue desarrollada del trabajo de Hryciw & Toman y al cual se le hicieron modificaciones menores para ingresar los datos.

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0.50

D

.30K

Cm 1.21

+=

Donde: D es la densidad seca. 0 es la densidad ideal, sin huecos. m = (porcentaje de humedad por peso)/100 K es la rigidez C = n(K/m0.25) + b Siendo n la pendiente y b el intercepto

El enfoque bsico es primero definir C para una regin geogrfica y un tipo de suelo, independiente de todo excepto de la humedad de la rigidez paralela, contenido de humedad y las mediciones de densidad. Luego use la C definida, la rigidez y el contenido de humedad medidos para estimar la densidad seca. Este enfoque nos permite incluir el contenido de humedad en cada estimacin de la densidad seca. Tambin nos permite introducir los valores de C determinados de las mediciones paralelas en una ecuacin lineal con nuestras dos variables independientes, K y m.

Esta relacin lineal entre C, K y m da lugar a usar un C ms apropiado en la estimacin de cada densidad seca en lugar de seleccionar un nmero limitado de C para usarlas en varios rangos de humedad. La figura 6 es tpica de la relacin lineal que se logra con los datos de terreno. C debe ser definida para cada regin geogrfica nica y para el tipo de suelo a fin de obtener una alta precisin.

Hasta la fecha, este enfoque ha trabajado muy bien con un significativo volumen de datos (cientos de mediciones) desde 6 sitios

ubicados en USA.

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Funciones de cada tecla

ON Enciende el instrumento. Cuando se presiona la tecla, el GeoGauge efecta un chequeo electrnico, muestra el voltaje actual de la batera y el valor de la ltima medicin. Una vez terminado este chequeo, el instrumento est listo para efectuar una medicin.

OFF Apaga el equipo.

SHIFT Se utiliza para ejecutar cualesquiera de las funciones de los cuatro botones con fondo azul ("ERASE", "PRINT", "TEST", "UNIT"). Primero se debe presionar el botn SHIFT y esperar hasta que en el display se muestre la palabra SHIFT, slo entonces presione el botn correspondiente a la funcin que desea utilizar.

Nota: El botn STOP no requiere que primero se pulse SHIFT.

ERASE Borra todos los datos almacenados e inicia el sistema como si fuera la primera medicin.

SAVE Almacena la medicin en curso. Este botn debe presionarse para almacenar cada medicin. Si no se presiona, los datos de la ltima medicin sern desechados.

Nota: Cuando la memoria del Geogauge est vaca, las primeras veinte mediciones almacenadas contendrn la identificacin (ID), frecuencias y partes real e imaginarias de la fuerza y desplazamiento (formato de investigacin). Para las 480 restantes, slo se almacenar ID, la rigidez mostrada en el display en unidades SI, la fecha y hora. En este punto la memoria est llena y en el display se mostrar db full.

PRINT Comienza la transmisin de datos, por medio del IR COM puerto.

MODE En la ventana ID/TARGET se muestra el valor de la rigidez que se desea obtener, slo en de unidades SI, y en la ventana STIFFNESS la razn entre la rigidez medida y la que se desea obtener. El valor que se desea obtener puede ser cambiado en forma incremental en graduaciones de 0.5 MN/m subiendo o bajando mediante los botones INCR o DECR respectivamente. Para volver al display anterior presione de nuevo MODE.

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MEAS Comienza realmente la medicin de rigidez. Presione el botn y retrese un par de pasos del equipo, para prevenir cualquier influencia del peso de su cuerpo en la medicin. La medicin se completar en alrededor de 70 segundos.

Presionando SHIFT y luego MEAS, entrar el valor de la razn de Poisson. Cada pulsacin sucesiva de SHIFT y luego MEAS entrar la hora/fecha. Presione SAVE para almacenar la nueva entrada.

START Comienza la revisin mediante los datos de medicin almacenados. Usted necesita presionar INCR o DECR para subir o bajar a travs de los valores medidos y su correspondiente ID. No se pueden efectuar mediciones mientras se est revisando la memoria. Para salir de esta base de datos presione el botn STOP.

STOP Sale del modo revisin de los datos de medicin almacenados. Presionando este botn, se vuelve al modo normal del instrumento. El botn SHIFT no se usa en este caso.

TEST El sistema corre un auto-test. Muestra la serie de la tarjeta del circuito electrnico, el voltaje de la batera, batt, efecta un chequeo interno de los circuitos electrnicos, SELF TEST y entonces muestra el resultado no ErrorS. El sistema efecta el mismo test cuando el instrumento es encendido.

UNITS Alterna entre las unidades SI e inglesas de medida.

INCR En combinacin con el botn START se mueve a travs de los datos de las mediciones almacenadas. Presionado solo, alterna entre los valores de rigidez y mdulo de Young.

DECR Similar a INCR

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Especificaciones tcnicas.

Rango de mediciones Desde hasta Rigidez 3 (17) 70 (399) MN/m (klbf/in) Mdulo de Young 26.2 (3.8) 610 (89) MPa (kpsi) Exactitud de la medicin (en % valor absoluto) < 5% Profundidad de la medicin (desde superficie) 220 a 310 mm (9 a 12 pulg) Calibracin Laboratorio Exactitud (% masa real) < 1% Rango efectivo 4 a 16 MN/m (22.8 a 91.4 klbf/pulg) Elctricas Fuente de poder 6 bateras desechables tamao D Duracin de las bateras de 500 a 1.500 mediciones. Mecnicas Materiales externos Caja y pie aluminio, aisladores y sellos de goma Vibracin

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Mensajes desplegados

StiF Anuncia el valor medido de rigidez (MN/m), (desplegado en la ventana ID). El valor medido de rigidez se muestra simultneamente en la ventana STIFFNESS.

SENS OvLOAD Indica que la medida actual se abort debido a que los sensores estaban siendo sobrecargados La palabra "SENS" se muestra en la ventana ID/TARGET y la palabra "OvLOAD" se muestra en la ventana STIFFNESS. Esto puede ser ocasionado por el suelo demasiado blando, suelo demasiado rgido, a que el equipo se encuentra muy prximo a equipamiento de la construccin o a que el pie no fue asentado en forma apropiada. La medida que se estaba efectuando debe repetirse.

Sd Indica la desviacin estndar de las 25 mediciones de rigidez a las diferentes frecuencias relativas al valor promedio de las mediciones de rigidez (mostrada en la ventana ID/TARGET) al final de la medicin actual. La desviacin estndar se muestra simultneamente en la ventana STIFFNESS..

noiS Indica que el GeoGauge est midiendo el ruido ambiente en el plato (se muestra en la ventana ID/TARGET). La medicin del ruido toma aproximadamente 10 segundos desde que se presiona el botn MEAS. Nada se muestra simultneamente en la ventana STIFFNESS.

dAtA Indica que el GeoGauge est tomando los datos de rigidez a las 25 frecuencias entre 100 y 196 Hz (se muestra en la ventana ID/TARGET). Esta accin sigue a la medicin de ruido y toma 55 segundos aproximadamente. Nada se muestra simultneamente en la ventana STIFFNESS.

Snr Indica que se mostrar la razn de ruido de seal para la medicin actual (se muestra en la ventana ID/TARGET) una vez terminada la medicin. La razn de ruido de seal , en dB, se muestra en forma simultnea en la ventana STFFNESS.

SI or Eg Este mensaje indica el modo listo y las unidades de rigidez (en la ventana ID/TARGET). El GeoGauge est listo para tomar la siguiente medicin. La ventana Stiffness muestra el valor de la ltima medicin, en unidades SI (MN/m) o unidades inglesas Eg (klbf/in).

AlrE StorEd Indica que el valor de la actual medicin ha sido almacenado en la memoria. La palabra AlrE se muestra en la ventana ID/TARGET y la palabra StorEd se muestra en la ventana STIFFNESS. Si usted no sabe si la ltima medicin hasido almacenada, el GeoGauge se lo dir.

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OVFLO Indica que la memoria de la base de datos est llena. No se pueden tomar ms mediciones. Es necesario descargar o borrar antes de tomar nuevas mediciones.

0.00 Indica que la ltima medicin no fue aceptada debido a una de las dos siguientes razones. Uno, que los sensores se hayan sobrecargado debido a la blandura o durezas extremas (demasiado movimiento). Dos, que seis o ms mediciones del total de 25 frecuencias fueron inaceptables por una baja seal en relacin al ruido.

db - on Indica que el modo revisin de la memoria de la base de datos se ha ingresado. Es mostrada momentneamente en la ventana STIFFNESS. Despus que aparece, presionando los botones INCR o DECR se puede ir a travs de los datos almacenados. Secuencialmente se mostrarn el nmero de identificacin y la correspondiente medicin en el orden en que fueron tomadas en la ventanas ID/TARGET y STIFFNESS respectivamente.

Db off Indica que se ha salido del modo de revisin de la base de datos. Se muestra momentneamente en la ventana STIFFNESS.

StorEd Indica que la medicin actual ha sido almacenada (se muestra en la ventana STIFFNESS). El nmero ID asignado a la medicin se muestra simultneamente en la ventana ID/TARGET.

bAtt Indica el valor del voltaje de las seis bateras, el cual tambin se muestra en la ventana STIFFNESS.

SELF TEST Indica que el GeoGauge est efectuando un auto test de su electrnica. La palabra SELF se muestra en la ventana ID/TARGET y la palabra TEST en la ventana STIFFNESS.

nO ErrOrS Indica que el resultado del auto test est dentro de los lmites especificados. Se muestra en la ventana ID/TARGET

POIS Indica que el valor de Relacin de Poisson est siendo mostrado. Se puede ir desde 0.20 a 0.70 en incrementos de 0.05. Si se presiona el botn SAVE despus de fijar el valor de la razn de Poisson, ste ser retenido en memoria para subsecuentes mediciones del mdulo de Young.

SI-S Rigidez en valores en SI, MN/m. (mega Newton por metro)

SI-Y El mdulo de Youbg en valores en SI, MPa. (mega Pascals)

E9-S Rigidez, valor en unidades inglesas, klbf/in. (kilo libras fuerza por pulgada)

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Eg-Y Mdulo de Young, valor en unidades inglesas, ksi o kpsi. (kips por pulgada cuadrada)

Planificacin

Lo que sigue es mucho ms que un mtodo recomendado, es la esencia de lo que ha sido el aprendizaje durante el desarrollo del GeoGauge y del uso real sobre la variabilidad de suelo y de la mejor forma de efectuar in situ una prueba no destructiva sobre el suelo.

Seleccione un sitio donde la rigidez est probablemente dentro del rango de la versin actual del GeoGauge (~3 a 70 MN/m) y el contenido de humedad sea aproximadamente lo qu sera de esperar del producto terminado en servicio. No seleccionar suelos secos ni mojados. Las bases o subbases con alto contenidos de agregados deben evitarse por el momento hasta que el tcnico gane experiencia en el uso de arena hmeda/mojada en ubicaciones con alto contenido de agregados (ver Preparacin del Suelo).

En una lnea recta, hacer un esquema con las ubicaciones de los lugares de medicin, considerando un incremento mximo de 0.6 m (2 pies). El GeoGauge es un instrumento altamente sensible y la prueba que se realiza es no destructiva (NDT). Caminar sobre las ubicaciones de las mediciones perturbar la superficie y afectar a sta o a cualquier otra prueba no destructiva NDT. Las lneas de las ubicaciones pueden cruzarse fcilmente sin caminar sobre ellas.

Las propiedades fsicas de suelo son sumamente variables, mucho ms de lo esperado. Sobre un 0.6 metros (2 pulg.) de incremento, no es raro que la rigidez del suelo pueda variar ms de 1 MN/m; de modo que el sobre muestreo de suelos es conveniente para desarrollar perfiles precisos. Idealmente, el incremento de la distancia de medicin medida no debiera ser mayor que el espesor de elevacin, pero 0.6 m (2 pulg.) es una cantidad prctica para comenzar a familiarizarse con el GeoGauge. Durante la compactacin real, el ingeniero especificar el intervalo de medida.

El sitio y el esquema de ubicacin de las mediciones deberan permitir para medidas repetidas en unas pocas horas. Treinta y seis ubicaciones es un buen nmero

Las condiciones del lugar cambian continuamente, por ejemplo el contenido de humedad. Los suelos arenosos secan rpidamente, mientras que las arcillas toman das para secar. El llevar a cabo rpidamente un amplio conjunto de mediciones, asegura la caracterizacin de suelo bajo un mismo conjunto de condiciones. Conocer las condiciones del lugar es un elemento crtico para caracterizar el suelo. La caracterizacin del suelo, que debe efectuarse casi a diario, es necesaria para controlar la compactacin y asegurar el funcionamiento de la estructura del suelo en el cercano y largo plazo. Por consiguiente, es muy importante efectuar las mediciones en el ms corto plazo, antes que cambien las condiciones.

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Repita las mediciones en cada ubicacin por lo menos dos veces. Dependiendo de la precisin del GeoGauge, la repetibilidad de mediciones puede variar segn las condiciones del lugar y de cmo se use el GeoGauge. De este modo, las mediciones mltiples en una ubicacin es lo mejor para la repetibilidad de las mediciones y determinacin de una media. Entre medicin y medicin siempre sacar el GeoGauge para permitir rebotar al suelo y mantngase alejado al menos dos pasos mientras se realiza la medicin de modo que el peso de su cuerpo no rigidize el suelo e influya en la medicin. El nmero de mediciones repetidas depende del sitio. No juzgar la repetibilidad de las mediciones por la ubicacin debido a la variabilidad de ubicacin. Esto casi siempre se deber al suelo y no al GeoGauge.

Efecte las mediciones con el GeoGauge antes de efectuar otras mediciones complementarias o paralelas, ya que as como el caminar sobre el lugar de medicin puede producir perturbaciones al terreno, el realizar mediciones FWD o con el densmetro nuclear perturban el suelo y afectan las lecturas subsiguientes.

Antes de efectuar las mediciones, lleve a cabo algunas de prctica. Las condiciones del lugar y del suelo tendrn efecto en la forma en que usted instalar el GeoGauge sobre el terreno y en el tiempo que permanecer en contacto con este ltimo. La forma adecuada de asentar el pie del GeoGauge en el terreno se describe ms adelante y es un factor crtico para tomar una buena medicin.

Recuerde que el suelo compactado no es tan uniforme como la mayora de la gente cree. La rigidez es una medida del suelo lo suficientemente sensible como para conocer esta variabilidad. Usted debe estar preparado para preguntar y comprender qu est haciendo con todas las mediciones que lleva a cabo y ntese que cuando se habla de todas es eso, no se refiere slo a las del GeoGauge.

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Preparacin del suelo

Asentamiento.

Un factor primordial para efectuar una buena medicin es un buen asentamiento, es decir un buen contacto entre el pie del instrumento y el suelo. El tener una superficie del suelo plana no es condicin suficiente, el pie debe estar en contacto directo con el suelo. La experiencia indica que se requiere a lo menos el 60% de la superficie del pie, desde 3 ubicaciones, separadas aproximadamente 120. El contacto no necesariamente debe ser continuo a lo largo de la circunferencia o ancho del anillo.

Contacto mnimo con el suelo.

El rea de contacto puede ser estimada visualmente y para lograr este el 60% mnimo requerido, a continuacin se entrega un mtodo prctico para estimarlo. El 60% de la circunferencia del pie corresponde a 28 cm. que corresponde al largo de un papel tamao carta. Si se aprecia que a lo menos 28 cm. estn haciendo contacto en todo el ancho del anillo, entonces se tiene el contacto mnimo recomendado.

La nica oportunidad para comprobar el contacto directo mnimo, es desde luego, inmediatamente despus de efectuada la medicin, levantando el instrumento del lugar de medicin y observando la huella impresa. Ocasionalmente el suelo es muy rgido no pudiendo observarse huella impresa laguna, en estos casos es donde la experiencia juega un rol fundamental a fin de aplicar un criterio.

La mayora de las superficies de los suelos contienen guijarros o piedras, constituyendo un importante obstculo para obtener el 60% de contacto directo mnimo requerido. Las piedras o guijarros sueltos deben sacarse mediante una escobilla o guante de mano. Si las piedras o guijarros no pueden moverse fcilmente sin perturbar el sitio a medir, la solucin ms simple es aplicar sobre el lugar una delgada capa de arena limpia hmeda o mojada, de un espesor de 5 a 10 mm. Ahora nivele y apisone el lugar con su guante de mano, ponga el GeoGauge sobre la arena y con una pequea fuerza hacia abajo, rote el instrumento alrededor de 45. Ahora puede tomar la lectura.

Para ser consistente, es esencial usar arena mojada y efectuar el asentamiento del instrumento cada vez que se haga una medicin, ya que es mucho ms importante que el sitio que est siendo construido, lo sea a valores uniformes ms que a un valor especfico.

Arena mojada.

El mtodo ms sencillo para asegurar un buen asentamiento y relleno de los huecos entre piedras y el suelo real, es usar arena hmeda o mojada, media, limpia y uniforme. Un puado de arena tomado de un balde, esparcido sobre el lugar y aplastado firmemente,

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normalmente ser ms que suficiente para un buen asentamiento y por ende una buena medicin. Un material alternativo son los finos locales. La clave est en la uniformidad y hmeda de la arena o fino. La humedad (cerca de la saturacin), tiene un rol preponderante en la cohesin.

Al emplazar y girar el GeoGauge, la arena mojada es apretada en una capa ms delgada, de modo que su influencia en la medicin es despreciable.

Use slo la cantidad necesaria de arena mojada para que el anillo haga un buen contacto. Un exceso de arena har que otras partes del GeoGauge entren en contacto con la arena y la medicin, bajo estas condiciones carece de validez.

La arena seca y otros materiales de baja cohesin, no ayudan al contacto, ya que sern desplazados del anillo del pie durante la vibracin.

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Secuencia de operacin para un GeoGauge (Referencia rpida)

Inspeccione las condiciones del instrumento antes de su uso. 1. Verificar que el pie se encuentre limpio de polvo y residuos anteriores. 2. Verificar que los sellos de goma se encuentren en buen estado.

Encienda el GeoGauge (presione la tecla ON). 1. El instrumento lleva a cabo un auto chequeo del funcionamiento electrnico. 2. Verificar que el voltaje sea el adecuado, de be ser superior a 7.5 V. 3. No se requiere calentamiento del instrumento antes de la medicin.

Preparar la superficie a medir (ver preparacin del suelo) 1. Verificar que la superficie sea suave y nivelada. 2. Agregados gruesos y superficies irregulares podran requerir que se

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Es esencial que para cada tipo de suelo, el asentamiento del pie y la toma de pruebas se practiquen con anterioridad a la toma oficial de mediciones,

Efectuar la medicin. (oprima la tecla Meas) 1. El GeoGauge medir el ruido como una funcin de la frecuencia. 2. El GeoGauge medir la rigidez como una funcin de la frecuencia. 3. El GeoGauge mostrar en secuencia:

La razn seal a ruido (SNR) La desviacin estndar (Sd) de la rigidez a cada una de las 25 frecuencias, con

respecto al valor promedio. La rigidez, el mdulo de Young o la fraccin de la rigidez objetivo. Listo para la prxima medicin.

Si la construccin o el ruido ambiente (vibraciones desde compactadores, equipo pesado o el otro equipo) est presente en forma intermitente, tratar de hacer la medida a una distancia mayor de 10 metros (35 pies) del equipo en operacin. El ruido de la construccin (las vibraciones) ser medido por el GeoGauge durante el muestreo de ruido. Un SNR mnimo de 10 es adecuado para una medida aceptable. No es posible establecer un SNR mnimo adecuado para una "buena medicin". Por ejemplo, sobre la arcilla rgida (20 MN/m) sin el ruido, el SNR puede estar alrededor 15. Sobre una arena floja o arcilla mullida, una prueba sin el ruido tendr un SNR de alrededor 30. El GeoGauge slo aceptar un SNR mnimo de 10. De todos modos, una medida que rinde un SNR inferior o negativo debe rechazarse y repetir la medicin.

Retirar el GeoGauge desde el sitio de prueba. 1. Examinar el sitio y asegurarse del buen contacto directo del anillo. Si bien es cierto

una impresin completa del anillo es lo ideal, no es indispensable. Un rea de contacto donde el anillo toca el suelo en tres de puntos (con un mnimo del 60% de contacto entre el anillo y el suelo) es mejor que tener slo una mitad del anillo en contacto. Si el contacto no es el adecuado, se debe volver a efectuar la medida; prepare mejor la superficie mejor con una pala de fondo plano, o esparciendo arena mojada. La arena mojada no debe exceder los 10 mm (1/4") de espesor.

2. Asegrese que el anillo no haya sido presionado muy fuerte contra el suelo, de modo que ninguna otra parte del instrumento, salvo el anillo, haya estado en contacto con el suelo, ya que de lo contrario la inexactitud de la medida har que no sea vlida.

3. Limpiar cualquier residuo de suelo que pudiera haber quedado incrustado en el pie durante el transcurso de la prueba..

Almacenar los datos (presionar la tecla SAVE) Una identificacin de medicin se asignar a los datos almacenados. El GeoGauge almacenar los datos para 500 medidas para mostrarse (Modo Operacional). Solamente

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las primeras 20 medidas almacenadas incluirn los datos de las componentes dependiente de las frecuencias (Modo de Investigacin).

Apagar el GeoGauge (presionar la tecla OFF) Transferir datos (por medio de la interfase Infrarrojo optativa)

1. La interfase Infrarrojo (IR) es similar a la usada en el densmetro y medidor de humedad Humboldt.

2. Transferir al lector IR del PC mediante un software de comunicacin tal como "HyperTerrninal".

3. Los datos son almacenados en el PC en formato ASCII. 4. Los datos son fcilmente accesibles por medio de un software tpico de hoja de

clculos (p. ej., Microsoft Excel). 5. Se suministra una plantilla de Software con la interfase Infrarrojo (optativo).

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Caja de transporte

La caja de transporte tiene dos cerraduras, una con llave y otra con clave de combinacin. La combinacin original de fbrica es "0-0-0". Para cambiar la clave se debe hacer lo siguiente:

1. Abrir la caja. Mirar en el interior al dorso de la cerradura, usted ver una palanca de cambio. Muvala desde la posicin normal al centro de la cerradura de modo que enganche detrs la muesca de cambio. Muvala lateralmente y despus hacia arriba.

2. Ingresar una nueva combinacin de tres nmeros mediante los diales. Registre los nmeros ms adelante.

3. Mover la palanca de cambio a la posicin normal. 4. Para bloquear, cerrar la caja y girar los diales. Para desbloquear la cerradura, ingresar la

clave con los correspondientes nmeros. 5. Registre la clave _______ _______ _______ 6. Para la otra cerradura, se incluye un juego de llaves.

Reemplazar las bateras.

El modelo H-4140 requiere seis (6) pilas alcalinas tamao "D", de1.5 V c/u., las cuales van ubicadas en dos compartimientos para tal objeto, los cuales son accesibles mediante dos tornillos en la cubierta superior del GeoGauge. Al reemplazar las pilas, cambie el set completo y no lo haga por parcialidades. Intentar mezclar pilas frescas con pilas usadas hace que las pilas frescas se deterioren muy rpidamente al nivel de las pilas usadas.

1. Apague el instrumento. Quite la cubierta que cubre las pilas, desatornillando los correspondientes tornillos.

2. Cuidadosamente levantar y sacar el resorte y el retenedor de contacto de pila. 3. Saque las pilas dando vueltas el instrumento para facilitar su remocin. 4. Inserte las pilas nuevas con el positivo (+) hacia arriba en ambos compartimientos. 5. Cuidadosamente poner los retenedores de contacto y resorte, procediendo a atornillar

las cubiertas que cubre las pilas. Hay un sello o-ring sobre el lado de abajo de la cubierta, el que tiene como objeto evitar que entre agua y suciedad. Slo debe apretarse a mano. Ocasionalmente debe verificarse que las cubiertas estn ajustadas.

6. Desatornille los cuatro (4) tornillos de las esquinas con un destornillador Phillips. Elimine cualquier electricidad esttica en uno mismo tocando metal conectado a tierra.

7. Cuidadosamente levantar el panel del display que por abajo contiene los circuitos electrnicos. En el lado izquierdo existen dos interruptores, #1 y #2.

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8. El interruptor #1 llevarlo a ON segn est marcado. Encienda la unidad presionando la tecla ON. La pantalla mostrar momentneamente RESET y luego volver a su vista normal.

9. Lleve el interruptor #1 a OFF. Apague la unidad presionando la tecla OFF. Reponga el panel del display en la unidad y apriete ligeramente los tornillos. El GeoGauge est listo para la operacin.

Observacin:

El exterior del instrumento no est hecho a prueba de agua o polvo, sino razonablemente hermtico para las condiciones de trabajo. El instrumento no debe ser expuesto a las precipitaciones. Si llegara a mojarse, estar expuesto a una alta humedad o se sospecha que en su interior existe humedad o condensacin, proceder de inmediato a secarlo, sacando la cubierta donde est el display, en forma muy cuidadosa, sin desconectar los cables, la pila ni el display. Djelo secar al aire por una noche en una sala de ambiente seco. Cuidadosamente re-armar antes de usar o guardarlo en su caja.

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Reloj / Gua para el ajuste de fecha y hora.

Objetivo.

El reloj se usa para registrar la hora y fecha de cada medicin de rigidez. Cuando las mediciones se han guardado pueden ser bajadas a un PC en una plantilla de hoja de clculos para analizar los datos complejos de las veinte primeras. Las mediciones numeradas 21 a 500 slo muestran el nmero de la corrida, el valor de la rigidez, la hora y la fecha. Con el cambio de las pilas no se pierden los ajustes del reloj.

Operacin

1. Con el GeoGauge "ON" y en el modo normal, presionar la tecla "SHIFT" y luego la tecla "MEAS" para entrar al modo entradas del usuario. Aparecer el valor de la razn de Poisson. Nuevamente presione SHIFT y MEAS y debiera aparecer el ajuste del reloj.

2. - Representa AM , mientras que + representa PM. Presionando las teclas INCR o DECR hacen variar los valores, aumentndolos o disminuyndolos.

3. Con la primera pulsacin "SHIFT'" y "MEAS" (prrafo 1) se muestra en el reloj, la hora y la fecha, la hora ser ajustada. Ajuste la hora correcta y si es AM o PM,

4. Pulsando "SHIFT" y "MEAS" nuevamente podremos ajustar los minutos. 5. Presionando de nuevo "SHIFT" y "MEAS se puede ajustar el mes. 6. Repetir el mismo procedimiento para el da y el ao. Si se hace nuevamente se violver

al ajuste de hora, minuto, mes y as sucesivamente. 7. Cuando est satisfecho con los ajustes, presione la tecla SAVE y despus la tecla

OFF para salir del modo ajuste del reloj. Pulsar ON para volver la unidad al modo mediciones.

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Gua para la transmisin de datos desde el GeoGauge. Para Windows 95, 98 con HyperTerminal.

Setup inicial. 1. Conecte el cable del lector IR optativo a una puerta serial de 25 o 9 pines en la parte

posterior de la CPU. Podra ser necesario el uso de adaptadores. 2. Coloque el lector IR en el calzo con ranuras existente en la parte superior del

GeoGauge. Asegrese que las dos ventanas estn alineadas. 3. Encienda el GeoGauge. 4. En el monitor del computador, haga clic en el botn Start, destaque Accesories, clic en

Hyper Terminal, doble clic en Hypertrm.exe. Hyper terminal es un programa de comunicaciones de Windows 95.

5. Ingrese un nombre de archivo para establecer la transmisin de datos desde el GeoGauge, por ejemplo "GeoGaugeDownload". Seleccione un icono apropiado tal como el cono " campo rojo con el telfono". Clic OK. Clic File, Clic Save. Estableciendo esta nueva conexin, se pueden transmitir datos en forma repetitiva sin tener que redefinirla cada vez.

6. En la caja de dilogo de nmero de telfono, en connect using: destaque la puerta COM# a la que su puerto serial se conecta, ya sea COM1, COM2, COM3 o COM4. Clic OK.

7. En la caja de dilogo de propiedades COM#, se muestra: Bits per second: 4800 Data bits: 8 Parity: none Stop bits: 1 Flow Control: Hardware Clic OK.

8. Clic File, clic Save. De esta forma se almacenan las condiciones mediante las cuales todas las transmisiones de datos se pueden hacer, sin tener que definirlas cada vez.

9. Clic Transfer, clic Capture text. Cree un archivo para los datos a ser almacenados. Debe ingresarse un nuevo nombre de archivo para cada nueva transmisin. Se sugiere un nmero nico con una fecha. Importante, al final del nuevo nombre de archivo, ingresar ".csv". Por ejemplo, `ABC-6-25-98.csv'. HyperTerminal est listo aceptar datos.

10. Con el lector IR en su calzo sobre el GeoGauge y conectado a un puerto serial en la parte posterior de la CPU, presionar SHIFT en el panel del GeoGauge, luego presionar la tecla PRINT. Inmediatamente deberan verse en la pantalla como fluyen los datos.

11. Una vez hecho lo anterior, clic transfer, destaque Capture text , clic Stop. Clic Call, clic Disconnect. Clic File, clic Save. Cierre o minimice HyperTerminal.

12. Verifique que los datos se hayan transmitido y guardado antes de borrar la base de datos en el GeoGauge.

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Gua para la descarga de datos desde el GeoGauge Para descargar datos.

1. Conecte el lector IR a la CPU y al GeoGauge. Encienda el GeoGauge. 2. Abra HyperTerminal. Haga doble clic en el archivo donde va a guardar sus datos y

que fuera previamente establecido (setup inicial). En este ejemplo usamos GeoGaugeDownload.ht. Debe aparecer Connected en la esquina inferior izquierda de la ventana HyperTerminal.

3. Desde el men en la parte superior, haga clic en Transfer, clic Capture Text. Ingrese un nombre de archivo para los datos a ser treansferidos. Asegrese de terminar el nombre del archivo con .csv, por ejemploB25data6-25-99.csv.

4. En el panel del GeoGauge, presione la tecla SHIFT y luego la tecla PRINT. Los datos deben transmitirse de inmediato, lo cual se muestra en la pantalla del computador. Para cada una de las 20 primeras medidas almacenadas, debe haber un nmero para cada medicin junto con la medicin de rigidez, 25 filas de datos detallados en 13 columnas. Si se almacenaran ms de 20 mediciones, a contar de la nmero 21 slo se mostrar la rigidez.

5. Cuando todos los datos han sido transmitidos, el GeoGauge cambiar al modo de espera normal. No borre ningn dato en el GeoGauge todava. Haga clic en `Transfer', resalte 'Capture Text ', clic `Stop', clic `Call', clic ' Disconnect'. Clic File, clic Save. Cierre o minimice GeoGaugeDownload.ht'.

6. En la carpeta HyperTerminal, usted debe ver listado como archivo de texto, el archivo recin creado y en ese caso, el archivo de datos est almacenado. En caso contrario, debe repetir todo el procedimiento antes de borrar los datos en elGeoGauge. Se debe cerrar o minimizar la carpeta HyperTerminal. Se debe tener en cuenta que versiones diferentes del HyperTerminal y otros programas, podran requerir distintas instrucciones.

Revisin de datos del GeoGauge en plantilla Microsoft Excel

1. Abra Excel, clic Archivo, clic Abrir. En la casilla de dilogo Abrir, parte inferior correspondiente a Tipo de Archivo, resalte y elija aquella que contenga *.csv.

2. Doble clic Archivos de programa, doble clic Accesorios, double clic HyperTerminal, y finalmente doble clic en el archive que contiene los datos, en nuestro ejemplo B25data6-25-99.csv. Los datos complejos sern visibles. Seleccione y copie todos los datos desde la celda A1 y considerando las primeras 12 columnas, incluyendo los ttulos y hasta la ltima lnea. No considere la columna 13.

3. Luego abra la plantilla GeoGauge en Excel. Pegue los datos copiados seleccionando la celda A6. Los datos complejos sern mostrados junto con los valores medidos de la rigidez, modulo de Youg, de corte y densidad seca. The complex data will be displayed along with the measured values of stiffness, Young's and shear modulus and dry density. Clic Archivo, Clic Guardar como . . . para nombrar y guardar el archivo.

Un ejemplo de la impresin de una medicin, se incluye al final de esta Gua del Usuario.

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Una copia de la plantilla GeoGauge puede ser enviada electrnicamente va e-mail a requerimiento del usuario, sin costo para nuestros clientes. HyperTerminalTM es una marca registrada de Hilgraeve Inc. Excel y Windows son marcas registradas of Microsoft Corp.

Software Plantilla para anlisis de datos.

Introduccin La plantilla Excel GeoGauge, est pensada como una herramienta para ayudar en el catalogamiento y anlisis de los datos que son bajados desde el GeoGauge. Est estructurado para manejar y exponer las primeras 20 mediciones en la memoria del instrumento, cada una de las cuales contiene los datos en forma compleja para las 25 frecuencias de cada medicin. Esta plantilla fcilmente se puede expandir para trabajar con las mediciones restantes en memoria, ya que se aplica el mismo algoritmo para calcular cantidades tales como mdulo y densidad. Si requiere ayuda para efectuar esta extensin, por favor contctese con Humboldt.

Entradas La principal entrada para la plantilla, es la transmisin de los datos complejos. Abrir el archivo bajado en Excel. Seleccione todos los datos, descarte la ltima columna (se consideran slo las doce primeras columnas). Copiar los datos. Seleccione la celda sombreada de Amarillo en la parte superior izquierda de la plantilla (celda A6). Pegue los datos. Si se desea predicciones de densidad seca, en la columna AC se pueden ingresar valores del contenido de humedad independientemente medidos. Las entradas restantes son:

Celda Descripcin AF9 Masa del montaje (masa en kg. del montaje interno de medicin). Es

ligeramente diferente para cada instrumento. El valor para el suyo est disponible en Humboldt.

AF10 Razn de Poisson (Un valor asignado por usted. Usado en el clculo del mdulo. 0.35 es el valor por defecto)

Las siguientes tres entradas son usadas en la prediccin de la densidad seca desde la rigidez y el contenido de humedad. En la pgina 4 hay una explicacin ms detallada y si fuera necesario, se puede solicitar mayores antecedentes a Humboldt.

AF11 Densidad o (pcf) (Valor terico de la densidad del suelo, libre de huecos) AF13 Pendiente, C vs K/m (pendiente de la lnea formada por los pares ordenados de

C, una constante que Ud. debe determinar, y la razn rigidez contenido de humedad).

AF14 Intercepto, C vs K/m (intercepto de la lnea formada por los pares ordenados de C, una constante que Ud. debe determinar, y la razn rigidez contenido de humedad).

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Salidas La fila 6 contendr los siguientes ttulos par alas primeras medidas almacenadas en memoria en forma secuencial, de izquierda a derecha:

Run #: Nmero secuencial asignado por el instrumento a una medicin en memoria. Meas: Valor desplegado de la rigidez. (MN/m) CalFac: Factor de calibracin del instrumento. Determinado en fbrica. Date: Fecha del da en que fue tomada la medicin (ej. 10/17/98) Time: Hora a la cual fue tomada la medicin ( +10:10 (10:10PM))

Las filas 7 a 31 contendrn los datos para cada una de las 25 frecuencias. Las columnas en estas filas contienen lo siguiente: Col Descripcin A Bin N (identificador para los datos correspondientes a cada frecuencia B Frecuencia (Hz) Valores codificados digitalmente para las siguientes 8 cantidades complejas Datos del ruido C Desplazamiento real D Fuerza real E Desplazamiento imaginario F Fuerza imaginaria Datos de la seal G Desplazamiento real H Fuerza real I Desplazamiento imaginario J Fuerza imaginaria Avisos indicando sobrecarga en desplazamiento o fuerza (0 = sin sobrecarga, 1 =

sobrecarga) K Datos del ruido L Datos de la seal Valores para las siguientes 8 cantidades complejas en volts, calculados de las

cantidades codificadas digitalmente. Datos del ruido M Desplazamiento real N Fuerza real O Desplazamiento imaginario P Fuerza imaginaria Datos de la seal Q Desplazamiento real R Fuerza real S Desplazamiento imaginario T Fuerza imaginaria

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Razn seal ruido para cada uno de los canales de desplazamiento y fuerza del instrumento. En el GeoGauge se muestra el menor de los dos.

U Desplazamiento V Fuerza W Rigidez (MN/m) X Rigidez (lbf/pulg.) Y Mdulo de Young calculado (MPa) Z Mdulo de Young calculado (psi) AA Mdulo de corte calculado (MPa) AB Mdulo de corte calculado (psi) AC Contenido de humedad (% por peso) AD Humedad seca predicha

La fila 32 contiene los promedios para las columnas W a AB Todas las salidas recin mencionadas se repiten para las siguientes 19 mediciones en la memoria del instrumento, partiendo en las filas 33, 60, 87, 114, 141, 168, 195, 222, 249, 276, 303, 330, 357, 384, 411, 438, 465, 492 y 519.

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Documents

Guía del Usuario Version 3.8 (1).pdf