Las probetas utilizadas en este tipo de ensayos son cilíndricas y el procedimiento adoptado para su confección depende del tipo de probeta escogida. Ambas normas, ASTM D4767-11 y ASTM D7181-11, poseen especificaciones idénticas con respecto a la preparación de las probetas a ensayar. Algunos de los puntos a destacar, y que ya fueron explicitados en el ítem 2.4.8.1, son los siguientes:
La probeta debe tener un diámetro mínimo de 33 [mm].
La relación (altura promedio/diámetro promedio) debe encontrarse 2 y 2,5.
Una medición individual de altura o diámetro no debe variar con respecto al promedio en más de
2 [%].
El tamaño máximo absoluto de las partículas utilizadas para la confección de la probeta debe ser
menor a 1/6 del diámetro de la probeta.
Las probetas utilizadas para los diferentes ensayos de compresión triaxial en el laboratorio LEMCO son de 50 [mm] de diámetro y 100 [mm] de altura. Dicho esto, el tamaño máximo absoluto de partículas para este diámetro, es el dado por el tamiz N°4 (4,75 [mm]), por lo que el primer paso antes de confeccionar una probeta remoldeada es cortar el material en dicho tamiz.
A continuación se describen los procedimientos de confección para cada tipo de probeta utilizados por el laboratorio LEMCO, sólo detallándose un poco más el procedimiento asociado a probetas remoldeadas.
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3.2.1.1. Confección de Probeta Inalterada
Remitirse al ítem 6.2 de cualquiera de las normas ASTM D4767-11 o ASTM D7181-11. Sólo se destaca el hecho que debe realizarse una o más determinaciones de humedad en el material recortado de la muestra y se debe determinar la masa y dimensiones de la probeta. Se debe realizar un mínimo de tres mediciones de altura (120° de separación) y al menos tres mediciones de diámetro en los cuartos puntos de la altura, esto para determinar la altura y diámetro promedio de la probeta. Con estos datos se calcula el volumen de la probeta, su densidad húmeda y densidad seca, siendo estos los valores que formarán parte del informe de ensayo.
3.2.1.2. Confección de Probeta Remoldeada
Remitirse al ítem 6.3 de cualquiera de las normas ASTM D4767-11 o ASTM D7181-11. El método de confección utilizado por el laboratorio LEMCO es el moist – tamping, o también conocido como wet – tamping o wet – deposition. La probeta es compactada a una densidad y humedad especificada, las cuales dependerán de los requerimientos del mandante y de la modelación que quiera realizarse del terreno. El método consiste en apisonar cada capa hasta que la masa de suelo húmeda acumulada en el molde es compactada a un volumen conocido.
Tal como se dijo en el ítem 2.4.8.1, en el caso de probetas sueltas, secas y sin cohesión, se requiere adicionalmente la incorporación de aire a succión en el molde para poder mantener la probeta sin que se desarme, debiendo colocarse la membrana tempranamente al comienzo de la confección de la probeta (se utiliza un molde especial que posibilita la confección sobre la cámara triaxial, evitando así el traslado que es prácticamente imposible en este caso). Independiente de esto, la mayoría de las veces la muestra si contiene humedad, originándose una cohesión aparente que permite que la probeta se mantenga en pie, con lo cual el método utilizado por el laboratorio LEMCO es el estándar. En relación a este último, un breve procedimiento “paso a paso” se presenta a continuación:
1) Registrar densidad seca y humedad de confección. Con estos datos se calcula la densidad húmeda
de confección, la cual en conjunto con las dimensiones y, por ende, volumen deseado de la probeta, permiten calcular la masa húmeda de suelo necesaria para la confección.
2) Agregar agua sobre la masa de suelo seco hasta alcanzar la humedad deseada. Tener la precaución
de preparar una cantidad de material un poco mayor a la que es calculada utilizando los datos de confección. El material debe ser mezclado homogéneamente y en la menor cantidad de tiempo posible para evitar pérdidas de material y humedad, o aumentos de esta última. Una vez mezclado, la fuente contenedora debe ser sellada con papel plástico “film” para dejarse curando durante al menos 16 [hrs] antes de la compactación. El curado asegura una distribución uniforme de la humedad y en algunos materiales plásticos el desarrollo de capas adsorbidas y propiedades especiales.
3) Preparar el molde partido. El uso de una mica por sobre sus paredes es opcional y se utiliza en
suelos sin mucha cohesión para darle firmeza a la probeta durante su confección. Si se usa este implemento, el volumen deseado de probeta debe ser calculado considerando un diámetro inferior al inicial en una cantidad igual a dos veces el espesor de la mica. También, puede ser
88 recomendable untar algún agente lubricante sobre las paredes del molde, esto con la finalidad de facilitar la remoción de la mica.
Cabe destacar, existen moldes donde la probeta confeccionada es retirada mediante extrusión. No se recomienda su uso, ya que este método tiende a cambiar las dimensiones, a densificar y a causar heterogeneidades en la probeta.
4) Con el material curado y el molde partido preparado, se puede comenzar la compactación por
capas para la confección de la probeta. Las(s) norma(s) establecen un mínimo de seis capas, esto con el objetivo de repartir homogéneamente la masa de suelo dentro del volumen especificado. Además, éstas establecen que el pisón debe tener un diámetro menor o igual a la mitad del diámetro de confección de la probeta. Al agregar al molde la masa de material correspondiente a una capa, el material restante en la fuente contenedora debe mantenerse sellado con papel plástico “film” para evitar disminuciones o aumentos de humedad. La superficie de cada capa debe ser escarificada antes de la adición del material para la siguiente capa, ya que con ello se asegura una mejor adhesión entre las mismas. En el laboratorio LEMCO, se considera adecuado para probetas de 100 [mm] de altura, un total de ocho capas del mismo espesor, donde la masa repartida equitativamente por capa es apisonada hasta alcanzar la altura deseada. Es deseable otorgar una cantidad e intensidad lo más parecida de golpes por capa, aunque esto no es una necesidad absoluta.
5) Con la probeta formada, y sus extremidades perpendiculares al eje longitudinal, se procede a
determinar su masa y dimensiones con los dispositivos adecuados. Para la masa se utiliza una balanza calibrada de 0,01 [grs] de precisión y para las dimensiones un pie de metro de 0,02 [mm] respectivamente. Ambas normas establecen un mínimo de tres mediciones de altura (120° de separación) y tres mediciones de diámetro en los cuartos puntos de la altura, esto para determinar la altura y diámetro promedio de la probeta. Además, se debe realizar una o más determinaciones de humedad en el material en exceso utilizado para preparar la probeta. Con estos datos se recalcula el volumen de la probeta, su densidad húmeda y densidad seca, siendo estos los valores que formarán parte del informe de ensayo.