La prueba de cono de caída , también llamada prueba de penetrómetro de cono o prueba de cono de Vasiljev , es un método alternativo al método de Casagrande para medir el Límite de líquido de una muestra de suelo propuesto en 1942 por el investigador ruso Piotr Vasiljev ( ruso : Пё́тр Васи́льев ) y mencionado por primera vez en el estándar ruso GOST 5184 de 1949. A menudo se prefiere al método de Casagrande porque es más repetible y menos variable con diferentes operadores. [1] Otras ventajas de la prueba del cono de caída incluyen la alternativa para estimar la resistencia al corte sin drenaje de un suelo en función de lacaer factor de cono K . [2]
En la prueba del cono de caída, se coloca un cono de acero inoxidable con un peso y un ángulo de punta estandarizados de modo que su punta toque una muestra de suelo. El cono se suelta durante un tiempo determinado, normalmente 5 segundos, para que pueda penetrar en el suelo. Existen varios estándares en todo el mundo. Las principales diferencias están relacionadas con el ángulo de la punta del cono y la masa del cono. El límite líquido se define como el contenido de agua del suelo que permite que el cono penetre una determinada profundidad durante ese período de tiempo. La profundidad de penetración a la que se mide el límite de líquido depende del estándar y el método adoptado. Por ejemplo, una de las normas más reconocidas es la BS 1377. La norma británica define el límite de líquido como el contenido de agua de un suelo en el que un cono de 80 g, 30º penetra 20 mm. Debido a que es difícil obtener una prueba con una penetración de exactamente 20 mm, el procedimiento se realiza varias veces para una variedad de contenidos de agua y los resultados se interpolan . [3] [4] Además, la resistencia al corte no drenado para cada uno de los contenidos de agua medidos se puede calcular según lo propuesto por Hansbo: [2]
dónde,
c u = Resistencia al corte sin drenaje ;
K = factor de cono de caída;
Q = peso del cono;
h = Profundidad de penetración.
El factor del cono de caída puede variar entre 0,5 y 1,33. Se puede estimar según lo propuesto por Llano-Serna y Contreras: [5]
dónde,
= Tasa de rotación equivalente cuando se mide la resistencia al corte sin drenaje usando la prueba de mini paleta de corte .
En la siguiente tabla se muestra un resumen de los diferentes estándares existentes:
País | Rusia | Reino Unido | Francia | India | Australia | Nueva Zelanda | porcelana | YO ASI | Suecia | Noruega | Canadá | Japón |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Estándar | GOST 5184-49 | BS 1377 | NF P 94-052-1 | ES 2720 | COMO 1289 | NZS 4402 | SD128-007-84 | ISO / TS 17892-12 | SS 027120 | NS 8002 | CAN / BNQ 2501-092-M-86 | JGS 0142 |
Ángulo de cono (°) | 30 | 30 | 30 | 30,5 | 30 | 30 | 30 | 30, 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
Masa del cono (g) | 76 | 80 | 80 | 80 | 80 | 80 | 76 | 80, 60 | 60 | 60 | 60 | 60 |
Relación utilizada durante la interpretación | hw | hw | hw | hw | hw | hw | log h - log w | h - w , log h - w | log h - w | log h - w | h - w | h -w |
Profundidad de penetración del cono en el límite de líquido (mm) | 10 | 20 | 17 | 20 | 20 | 20 | 17 | 20, 10 | 10 | 10 | 10 | 11,5 |
Referencias
- ^ Houlsby, GT (1 de junio de 1982). "Análisis teórico de la prueba del cono de caída" (pdf) . Géotechnique . págs. 111-118. doi : 10.1680 / geot.1982.32.2.111 . ISSN 0016-8505 .
- ^ a b Hansbo, S (1957). "Un nuevo enfoque para la determinación de la resistencia al corte de la arcilla mediante la prueba del cono de caída". R. Swed. Geotech. Inst . 14 : 7-47.
- ^ Powrie, W., Spon Press, 2004, Mecánica del suelo - 2ª ed.ISBN 0-415-31156-X
- ^ BS 1377-2: 1990, Métodos de ensayo de suelos con fines de ingeniería civil. Pruebas de clasificación . Ingeniería civil> Movimiento de tierras. Excavaciones. Construcción de cimientos. Obras subterráneas. Institución de estándares británicos. 1990.
- ^ Llano-Serna, Marcelo A .; Contreras, Luis F. (15/03/2019). "El efecto de la rugosidad de la superficie y la velocidad de corte durante la calibración del cono de caída" . Géotechnique : 1–11. doi : 10.1680 / jgeot.18.P.222 . ISSN 0016-8505 .