MANUAL DE ENSAYO DE MATERIALES - Actualizado

MTC E 125
HUMEDAD DEL SUELO EN EL TERRENO. METODO NUCLEAR (PROFUNDIDAD REDUCIDA)
1.0 OBJETO
1.1 Determinación en el terreno de la humedad de suelo y de suelo-agregado, empleando equipo
nuclear, por medio de la moderación o reducción de neutrones rápidos cuando la fuente emisora y
el detector de éstos permanecen en la superficie.
2.0 FINALIDAD Y ALCANCE
2.1 El equipo está calibrado para determinar la humedad como peso de agua por unidad de volumen
del material (en kg/m 3 o lb/pie 3 ). La humedad se define normalmente como la relación expresada
en porcentaje del peso del agua en un peso dado de suelo, con respecto al peso de las partículas
sólidas. Con este procedimiento, se la determina dividiendo la humedad (kg/m 3 o lb/pie 3 ) entre el
peso unitario seco del suelo (kg/m 3 o lb/pie 3 ). Por esto, el cálculo de la humedad, empleando el
equipo nuclear, requiere también la determinación del peso unitario seco del material bajo ensayo.
Gran parte del equipo disponible puede medir tanto la humedad (kg/m 3 o lb/pie 3 ) como peso
unitario total; la diferencia es el peso unitario seco.
2.2 La humedad del material bajo ensayo se halla colocando una fuente rápida de neutrones y un
detector térmico de neutrones sobre o adyacente al mismo.
2.3 El equipo utiliza materiales radiactivos que pueden resultar de riesgo para la salud de los usuarios,
a menos que se tomen las precauciones adecuadas, según las recomendaciones del fabricante.
2.4 La humedad determinada mediante este método, es la humedad contenida en un volumen dado
del suelo. Deberá anotarse que el volumen del suelo o del suelo agregado representado en la
medida es indeterminado y variará con la disposición geométrica del conjunto fuente-detector del
equipo empleado y con las características del material ensayado. En general y manteniendo
constantes las condiciones restantes, a mayor humedad del material, menor será el volumen
involucrado en la medida. A diferencia de los ensayos de secamiento en el horno, la humedad
promedio dentro del volumen involucrado en la medida. Para el equipo de superficie usualmente
empleado en materiales comunes, por ejemplo, cerca del 50% de la cuantía medida, corresponderá
a los 75 a 100 mm (3 a 4”) superficiales de los suelos y del suelo-agregado.
La humedad se determina mediante la relación de la cuenta nuclear con respecto al peso de agua
o unidad de volumen del suelo.
2.5 Las medidas se hacen empleando neutrones rápidos que reflejan modificaciones mediante su
retrodispersión, a través del material que se está ensayando. Cuando los neutrones de elevada
energía son dispersados dentro del suelo, ocurre una pérdida en la velocidad de cada neutrón a
medida que éste colisiona con el núcleo de los átomos del suelo. La razón a la cual ocurre el proceso
de reducción de velocidad depende: (1) de la masa del núcleo en colisión con el neutrón, y (2) de
la probabilidad de que los dos colisionen.
2.6 La razón a la cual los neutrones llegan al detector se ha denominado en esta norma con el nombre
de cuantía.
2.7 El método descrito es útil como una técnica rápida y no destructiva para la determinación en el
terreno de la humedad del suelo y del suelo agregado. Los supuestos fundamentales inherentes al
mismo son los que el hidrógeno está presente en la forma de agua, como se define por la norma
ASTM D 2216; y que el material bajo ensayo es homogéneo.
El método es adecuado para el control y aceptación de suelos y agregados de suelo para la
construcción, la investigación y el desarrollo. Los resultados de los ensayos pueden afectarse por
la composición química, la heterogeneidad de la muestra y, en menor grado, por el peso unitario y
la textura superficial del material. Esta técnica exhibe también diferencias espaciales, por cuanto
el aparato es más sensible a ciertas zonas del material que se está ensayando.
Manual de Ensayo de Materiales Página 182