Práctica 1

PRÁCTICA 1: Preparación de muestras y calibración
de equipos
1 INTRODUCCIÓN
La práctica consta de dos partes bien diferenciadas. En la primera se tratará de visualizar
el proceso de extracción de probetas a partir de muestras inalteradas y en la segunda se
tratará de calibrar un instrumento eléctrico de medida de desplazamientos.
2 PREPARACIÓN DE PROBETAS
En la primera parte de la práctica los alumnos procederán a tallar una probeta de suelo
cohesivo a partir de una muestra entubada procedente de un sondeo y protegida
convenientemente del ambiente exterior. El tallado de la probeta debe seguir los pasos que
se detallan:
1. Se procede a cortar una porción de tubo junto con el suelo de 50-100 mm de
longitud (el diámetro suele estar cercano a los 70 mm).
2. Se debe extraer el suelo mediante una presión axial procurando liberar el suelo del
rozamiento con la pared a fin de alterar la muestra lo menos posible.
3. Se coloca la muestra en el equipo de tallado manual y se va reduciendo el diámetro
mediante las herramientas de corte apropiadas.
4. Se refrentan las caras de la probeta mediante el molde apropiado de forma que la
probeta sea asimilable a un cilindro regular.
5. La probeta se mide y se pesa a fin de obtener el valor de su densidad natural.
Al finalizar el proceso la probeta tallada está en condiciones de ser colocada en el
equipo para el ensayo deseado: edómetro, corte directo, triaxial, etc.
3 CALIBRACIÓN DE EQUIPOS
Todos los equipos que deben usarse en el laboratorio han de calibrarse. Ello se consigue
comparando las medidas realizadas respecto de un patrón que se considera fiable para el
nivel de precisión asociado al laboratorio.
Como ejemplo, los alumnos realizarán la calibración de un transductor eléctrico de
desplazamiento (LVDT) comparando sus medidas con las de un comparador mecánico
cuya resolución es de 10 micras. Los pasos a realizar serán:
1. Desplazamiento simultáneo del LVDT y del comparador mediante el equipo
mostrado en la Figura 1.
2. Obtención de varios puntos de lectura, por ejemplo cada 0. 2 mm, a lo largo de todo
el rango de desplazamiento posible.
3. La calibración se realizará tres veces: a) Valores crecientes del desplazamiento, b)
Valores decrecientes del desplazamiento y c) Repetición de la obtención de medidas
con valores crecientes del desplazamiento.
4. Las medidas se registrarán mediante un equipo de adquisición de datos con un
programa ya preparado para realizar este tipo de medidas. Para cada posición del
transductor, el equipo realiza una lectura automática del voltaje de salida del sensor
y los alumnos deben introducir manualmente el valor del desplazamiento medido
con el comparador mecánico. Finalmente, los alumnos gravarán los datos obtenidos
en un “disquete” con el fin de que cada grupo pueda elaborar el informe
correspondiente.
4 CONTENIDO DEL INFORME
De forma general, en todas las prácticas el documento a realizar por cada grupo tendrá el
siguiente contenido:
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Descripción del objetivo de la práctica.
Descripción del material y métodos (normas, etc.) de ensayo utilizados. Esta
descripción debe ser somera (no se debe transcribir literalmente
descripciones detalladas que se encuentran en la bibliografía) y debe incidir
en las limitaciones del equipo utilizado y su posible repercusión en los
resultados.
Descripción visual del tipo de suelo ensayado.
Incidencias ocurridas durante el ensayo que puedan afectar a los resultados.
Presentación de resultados. Debe entenderse como un resumen lo más claro
posible de los parámetros o curvas buscados, sin incluir los registros de
mediciones de laboratorio o resultados intermedios de poco interés.
Conclusiones. Se pide una cierta labor de análisis de los resultados. Por otra
parte, se discutirá la importancia de los errores introducidos como
consecuencia de la metodología de ensayo utilizada.
Como anexos se deben incluir los registros de los datos de medidas tomados
en el momento del ensayo y los cálculos intermedios realizados.
Concretamente, en esta primera práctica, los resultados se presentarán con el siguiente
contenido:
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Para la primera parte de la práctica, se indicará el valor de la densidad
natural medida y una estimación de su exactitud tendiendo en cuenta la
precisión de los instrumentos utilizados para la medida del peso y de las
dimensiones de la muestra.
Para la segunda parte de la práctica, se incluirá:
a. Curvas de calibración (mm-mV) en bruto con los datos obtenidos.
b. Ajuste de los puntos mediante una recta de regresión; obtención de
los parámetros estadísticos correspondientes.
c. Análisis y discusión del desplazamiento útil del LVDT considerando
una linealidad aceptable para este tipo de comparadores. Evaluación
de los errores de no linealidad, histéresis y repetibilidad en las
medidas.
Figura 1.- Equipo para realizar la calibración del transductor de desplazamiento.