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Método del
Densímetro Nuclear
OBJETIVO
O Determinar la Densidad Seca de los suelos en
el campo mediante métodos nucleares, sin tener
que recurrir a métodos de intervención física
O Conocer el uso de un densimetro nuclear
O Aprender a usar
usar los tipos de mediciones con el
el
densimetro nuclear
CONTROL DE COMP
COMPACT
ACTACIÓN
ACIÓN EN EL CAMPO
1.METODOS DESTRUCTIVOS
MÉTODO DEL CONO Y LA ARENA
MÉTODO DEL FRASCO VOLUMÉTRICO
MÉTODO DEL ACEITE
2. METODO NO DESTRUCTIVOS.METODO NUCLEAR O METODO DEL DENSIMETRO NUCLEAR
Estos
unitario gamma
y la humedad
del suelo
campopermiten
mediantelalaobtención
utilizacióndel
depeso
radiaciones
provenientes
dedirectamente
un elemento en
radioactivo que se encuentra dentro del aparato de medición.
ENSAYO DE
COMPACTACIÓN NUCLEAR
O
Los métodos nucleares se usan
ampliamente para determinar el contenido
de humedad y la densidad de los suelos.
El instrumental requerido para este
ensayo puede transportarse y colocarse
fácilmente al relleno en la ubicación que
se desee, y en unos pocos minutos, se
pueden leer los resultados directamente
de una pantalla digital.
DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO
DENSIDAD SECA
O Como se ha mencionado anteriormente, el presente
método nos permite determinar rápidamente y con
precisión la Densidad Seca y la Humedad de los suelos
en el campo, sin tener que recurrir a métodos de
intervención física, tales como la extracción de testigos.
El equipo utilizado para este ensayo, determina la
Densidad mediante la trasmisión, directa o retro
dispersada, de los rayos gamma, cuantificando el
número de fotones emitidos por una fuente de Cesio137. Los detectores ubicados en la base del medidor
detectan los rayos gamma y un microprocesador
convierte los conteos en una medida de Densidad
CALIBRACIÓN DEL EQUIPO.
CURVAS DE CALIBRADO
O Estas se establecen determinando la razón de conteo nuclear
de cada uno de varios materiales de densidades conocidas,
trazando la razón de conteo contra densidad y ajustando una
curva a través de los puntos resultantes. El método usado
para establecer la curva, es el mismo que se usa para
determinar la densidad in situ.
O
O
Si
la densidadpor
de elcada
los varía
ensayes
de de
comparación
determinados
conouno
de de
arena
menos
0,08 gr/cc
de la densidad determinada por el instrumento nuclear y si el
promedio de los ensayes del cono de arena difiere menos de
0,032 gr/cc del promedio de las mediciones nucleares, no es
necesario hacer ajustes a la curva de calibración.
Por el contrario, si el promedio de las determinaciones de
densidad por el cono de arena esta a más de 0,032 gr/cc por
sobre ó bajo del promedio de las mediciones nucleares, los
ensayes siguientes deben ser ajustados en el monto de la
diferencia de los promedios, trazando así una curva de
calibración corregida, que será paralela a la original.
PRECISIÓN
O P = S / m; donde:
O S = desviación normal (CPM)
3
O m = gradiente (CPM/kgs/m )
NORMALIZACIÓN
O Ns = No ± 1,96

O donde:
O
O
s = cuenta medida al chequear la operación sobre el
N
patrón de referencia
No = cuenta establecida previamente en el patrón de
referencia (promedio de 10 lecturas)
DENSÍMETRO NUCLEAR
Es
un equipo
portátil que
emite radiación
ionizante
y que" se utiliza para medir la
humedad
y densidad
de suelos
bases, hormigón
y asfalto.
MEDIDAS DE DENSIDAD Y HUMEDAD: “kg/m3” o "g/cm3 y porcentaje.
VALOR APROXIMADO: $8.000.000
PESO: 13,5 kilogramos
FUNCIONAMIENTO: Con batería
TIPOS DE FUENTES RADIOACTIVAS
RADIOACTIVAS
Americio 241: Usado para medir HUMEDAD
O
Periodo de semidesintegración : 432 años
Radiotoxicidad :Muy alta
Cesio 137: Usado para medir DENSIDAD
Periodo de semidesintegración: 30 años
Radiotoxicidad: Alta
Las fuentes van selladas, encapsuladas(soldadas) en acero inoxidable, para evitar toda
fuga del material radiactivo. Las emisiones de fotones y neutrones no tienen protección.
O
DENSÍMETROS NUCLEAR CON FUENTE DE CESIO 137
Y AMERICIO 241
O Riesgo: Alto
O Usos: Medidores de compactación, densidad y humedad
O Precauciones: Toda manipulación deberá ser realizada
evitando el contacto directo.
O Tasa de dosis a 1 metro: 3,6 mRem/hora
Troxler
xler
O Principales marcas: Cpn, Portaprobe y Tro
FUNCIONAMIENTO DEL
DENSÍMETRO
O
El Densímetro tiene dos modos de
operación: el modo de Transmisión
Directa (la varilla con la fuente perforando
el material) y el modo de Retro
dispersión (la varilla se encuentra próxima
a la fuente, pero no perforando el
material). Estos dos modos se explican
más ampliamente a continuación:
O
En el modo de Transmisión Directa, la varilla con la
fuente de Cesio-173 se introduce en el terreno hasta la
profundidad
deseada.
Los detectores
en lalavarilla
base con
de la
la
sonda cuantifican
la radiación
emitida por
fuente. Para llegar a los detectores, los fotones gamma
deben primero pasar a través del material, donde chocan
con
los electrones
Una altade
densidad
del
material
supone ahí
unpresentes.
alto número
choques
correspondientes, lo que reduce el número de fotones
que llegan a los detectores, es decir,
decir,
O
mientras
sea de mayor
Número
alcancen almenor
os detectores,
serádela Fotones
Densidad que
del
material
TRANSMISION
TRANSM
ISION DIRECT
DIRECTA
A
O
En el modo de Retro dispersión, los fotones gamma
deben ser dispersados (o reflejados) por lo menos una
vez, antes de alcanzar a los detectores en la sonda.
Para efectuar este proceso, se coloca la varilla de
manera que, la fuente y los detectores se encuentran
en
el mismoLosplano,
denominado
Posición
de fuente
Retro
dispersión.
fotones
provenientes
de la
penetran en el material, y los que se dispersan son
medidos por los detectores. A fin de evitar que los
fotones
puedan acceder
los detectores
directamente,
sin ser dispersados
por elamaterial,
la sonda
dispone de
blindajes entre la fuente y los detectores
MODO DE
RETRODISPERSION
PARTES DEL DENSIMETRO
MÉTODO NUCLEAR
MÉTODO
(ASTM D 2922 Y D 3017).
NORMATIVIDAD DEL
DENSIMETRO NUCLEAR
O
O
O
O
OPERADORES
Disposición Legal Decreto Supremo
N°133, Artículo N°4
Artículo N°4/Decreto Supremo N°3
Artículo N°5
OPERACIÓN CORRECTA CON DENSÍMETRO NUCLEAR
EN TERRENO
O
Solo el operador “autorizado” manipulará el equipo,
permaneciendo en las proximidades sólo el personal
autorizado y restringiendo el ingreso de personal ajeno a
la operación
ALMACENA
ALMACENAMIENTO
MIENTO
O La bodega en que se almacenen los equipos estará
construido con un material sólido que asegure el control
de la radiación al exterior
TRANSPORTE
O
Antes
de
cargar
el
densím
densímetro
etro
nuclear
nuclear,
,
el
responsable
del transporte deberá, verificar las condiciones en que se
encuentra e informar inmediatamente alguna anomalía si
la hubiere, así como si cuenta con la autorización
correspondiente
del Servicio de Salud para su uso y
transporte
LEGISLACIÓN
NACIONAL QUE REGULA EL MANEJO
ENERGÍA NUCLEAR
O DFL Nº 725 - Código Sanitario.
O Ley Nº 18.302 - Ley de Seguridad Nuclear.
O
Ley 18730
O
O
O
Decreto Ley Nº 133
Decreto Ley Nº 3
Decreto Ley Nº12