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PENETRÓMETRO DINÁMICO LIGERO – DCP, según Norma ASTM: D6951

A continuación verás, con todo lujo de detalles, el penetrómetro dinámico ligero (DCP) ASTM D6951.

Éste cono dinámico de penetración es muy utilizado en países como: Australia, Sudáfrica, Israel, Reino Unido, Estados Unidos y muchos más. 

Se usa para medir de la resistencia a la penetración in situ de un material, en el monitoreo de etapas constructivas, en servicios para la gestión de pavimentos y también para estudios geotécnicos preliminares o comprobaciones puntuales.

En Latinoamérica, su uso está aún muy restringido por falta de difusión y por carecer de investigación sistemática.

Para utilizarlo con éxito, debemos realizar calibraciones específicas para las características locales de suelos y clima. Sólo así tendremos la mayor certeza y fiabilidad en los resultados.

Prueba DCP (ASTM D6951) para determinar el CBR in-situ

"Yo utilizo habitualmente el DCP para ayudar a los clientes a determinar las soluciones adecuadas para sus obras, especialmente cuando están involucrados suelos blandos. También lo llevo siempre, cuando voy al campo, para hacer comprobaciones puntuales." - Ignacio Zuloaga MSc. (DIC)

Antes de entrar en profundidad, por si aún te quedan dudas,

¿Qué es la prueba de penetración dinámica de cono?

La prueba de penetración dinámica de cono proporciona una medida de la resistencia a la penetración in-situ de un material. La prueba se realiza al introducir un cono de metal, en el suelo, golpeándolo repetidamente con un peso de 17.6 lb (8 Kg) caído desde una distancia de 2.26 pies (575 mm).

La penetración del cono se mide después de cada golpe y se registra para proporcionar una medida continua de resistencia al corte. El ensayo se realiza con penetraciones continuas de aproximadamente 880 mm de profundidad, o hasta una profundidad máxima recomendada de 2 m., utilizando para ello varillas de extensión.

Los resultados de la prueba se pueden correlacionar con la Relación de Soporte de California (el popular CBR), la densidad in-situ, el módulo resiliente y la capacidad de carga.

¿Qué es y para qué sirve un penetrómetro dinámico ligero?

Son equipos de accionamiento manual y fácilmente transportables que permiten obtener datos de resistencia de las capas superiores del suelo de forma precisa y rápida.

Características técnicas de éste penetrómetro dinámico ligero:

• Maza de accionamiento manual: 8 kg
• Altura de caída: 575 mm
• Diámetro del varillaje: 16 mm
• Diámetro de la punta cónica: 20 mm
• Ángulo de abertura: 60º

La profundidad del ensayo suele ser del orden de 1 m a 1.5 m. Pudiéndose extender hasta un máximo de 2 m ya que el equipo tiene un varillaje complementario para extender su rango de alcance.

¿Cómo funciona éste penetrómetro dinámico ligero ASTM D6951M-18?

El ensayo de Cono Dinámico permite evaluar la capacidad resistente de terraplentes y capas granulares bajo la normal ASTM D6951M-18.

Dicha norma contiene una fórmula recomendada por el US Army Corps of Engineers para el cálculo del CBR “in situ” a partir del resultado del ensayo DCP.

Para realizar el ensayo el operador debe introducir la punta del DCP dentro del suelo, levantando la maza deslizante y soltándola para que caiga hasta golpear el yunque.

La penetración total para un determinado número de golpes es medida y registrada en milímetros por golpe.

A partir de los resultados obtenidos con el ensayo (DCP) se puede estimar el valor de CBR “in situ” del suelo. Esto se deriva de la siguiente ecuación:

CBR=292/DCP

Esta ecuación es utilizada para todos los suelos, exceptuando los suelos arcillosos de baja plasticidad (CL) con CBR por debajo de 10 o los suelos CH.

Para este tipo de suelos la ecuación sería la siguiente:

CBR de suelos CL <10: CBR= 1/(0.017019*DCP)

Suelos CH: CBR=1/0.002871*DCP

Esquema del DCP según ASTM D6951

Determinación del CBR in-situ

Operación del Penetrómetro Dinámico Ligero

Metodo del ensayo, mantenimento y análisis de resultados

"El Penetrómetro de Cono Dinámico, o DCP, es una de las herramientas más eficientes y efectivas disponibles para evaluar la resistencia de los suelos en el sitio. También se utiliza para controlar el estado de las capas granulares y los subgrados de las secciones de pavimento a medida que avanzan las obras."
Ignacio Zuloaga
Fundador de geotecnia.ONLINE

Referencias técnicas sobre el Penetrómetro Dinámico Ligero (DCP)

Aquí tienes referencias técnicas del penetrómetro dinámico ligero, (te dejaré enlaces a documentos adjuntos para que puedas ver y descargar los estudios)

En los estudios referenciados, se establece la existencia de una correlación significativa entre el valor de CBR y el número DCP mediante un análisis regresional.

También se confirman las expresiones que relaciona el valor de soporto CBR obtenido en Laboratorio y el número DCP.

Igualmente se muestran otras aplicaciones, muy útiles para las investigaciones geotécnicas como este artículo, que tiene las correlaciones más importantes.

Esto demuestra la efectividad y gran sensibilidad que este instrumento ofrece localizando con facilidad puntos débiles en el paquete estructural y la justificación a posibles fallas de un pavimento o un mal relleno compactado en zanjas, terraplenes…etc.

Mejor oferta para comprar éste penetrómetro dinámico ligero

  • Maza de golpeo de 8 kg., altura de caída 575 mm. Yunque de impacto con varilla guía
  • Varilla de penetración
  • Punta cónica de 60o y Ø 20 mm.
  • Llaves, adhesivo y accesorios. Regla graduada de aprox. 110 cm.

Dimensiones de la caja: 1210 x 340 x 190 mm, peso: 29 kg.

Accesorios y repuestos:

  • Punta cónica de 60° y Ø 20 mm
  • Varilla de extensión 400 mm. longitud

Libros sobre correlaciones geotécnicas

Análisis y prueba del Penetrómetro Dinámico Ligero (DCP)

Ventajas
  • Permite recopilar, con un equipo ligero, información de muchos puntos de manera relativamente rápida.
  • Al poderse hacer muchos ensayos, en poco tiempo, permite evaluar las condiciones del suelo en todo el sitio.
  • Nos ofrece información precisa sobre las condiciones del suelo, en el campo, y en el momento de la construcción.
Desventajes
  • Al tratarse de un penetrómetro ligero, los tipos de suelo en los que se utiliza son finos y granulares, así como materiales modificados de poca resistencia o estabilizados.
  • En este caso no es un penetrómetro adecuado para suelos con partículas gruesas mayores de 50mm, suelos de cemento o pavimentos.

Software para recoger datos e interpretar los resultados de DCP

Experior Engineering ha desarrollado un software gratuito muy simple pero potente para el sistema operativo Android (DCPData) que puede registrar las mediciones de un DCP. El software intuitivo guía al operador sobre el número exacto de golpes a aplicar mientras el cono penetra en la superficie del terreno

El software DCPAnalyser (software de Windows) procesa los archivos de datos producidos por el software DCPData para Android. Los datos se pueden procesar para calcular los valores de CBR. El software permite al usuario agregar detalles del proyecto, logotipos de la empresa y direcciones.

×El software DCPAnalyser (software de Windows) interpreta los datos recogidos por el programa DCPData para Android. Los datos procesados permiten calcular los valores de CBR de las capas identificadas según el ensayo DCP. El software permite al usuario agregar detalles del proyecto, logotipos de la empresa y direcciones, etc.
Ver Software

¿Tienes alguna duda sobre el penetrómetro dinámico ligero ASTM-D6951?

El ensayo del penetrórmetro dinámico ligero (DCP) ofrece una gran versatilidad y facilidad comparado con los ensayos SPT convencionales. Se trata de una herramienta muy útil y multifuncional.

A pesar de los beneficios que el cono dinámico de penetración ofrece, es necesaria una buena interpretación, eligiendo la formulación adecuada para determinar los parámetros que corresponden a cada tipo de terreno.

En geotecnia.ONLINE podrás resolver todas tus dudas sobre este ensayo y mucho más. Somos los especialistas del mejor software geotécnico; GEO5

Cualquier cosa que necesites, sólo tienes que escribir aquí al soporte.

O si lo prefieres, puedes formar parte de la comunidad Geotécnica rellenando este sencillo formulario.

4 Comentarios
  1. Uso con mucha frecuencia el DCP, para múltiples trabajos de vialidad y obras civiles. Tengo amplia experiencia usando las ecuaciones de correlación y ábacos; calculando, por vía indirecta, valores de: Qadm, Su, CBR, etc. etc.

    Cuando interactúo con ingenieros calculistas, de varios países, sobre el uso del DCP, he observado que lo usan poco y su reacción inicial es que subestiman las posibilidades del ensayo.

    Generalmente, en sus evaluaciones, se remiten sólo a ensayos SPT. Perdiendo la oportunidad de usar un equipo que es ligero, tiene muchísimos estudios (tal y como demuestran los enlaces de arriba 👆), es fácil de transportar, con resultados contrastados y además cuesta poco dinero.

    Gracias por organizar las referencias técnicas en un sólo sitio.

    • Estimado Oscar,

      Muchas gracias por participar. Espero que con este tipo publicaciones, podamos servir a la Comunidad Geotécnica y que poco a poco mejoremos todos los días.

      Ignacio

  2. Responder
    Carlos Enrique Barroso Mayorga 28/09/2019 a 10:42 PM

    Excelente equipo para la realización de Obras de Movimiento de Tierra (localizaciones y vías de acceso). Lo considero genial ya que las pruebas o ensayos de campo se realizan in-situ. Con éste penetrómetro ligero se ahorrarían muchas cosas para el inicio de una determinada obra civil. Los laboratorios de suelo tardan mucho tiempo en la realización de los ensayos de materiales y eso conlleva al retraso en dichas ejecuciones.

    Saludos cordiales,

    Ing. Carlos Barroso

    • Estimado Ing. Barroso,

      Muchas gracias por su comentario destacando las ventajas en el uso del Penetrómetro dinámico de cono (DCP) – ASTM D6951 es un equipo muy versátil; en la publicación he colgado una serie de referencias que le pueden ser útiles.

      Desde este enlace, puede pedir una cotización con entrega a domicilio.

      Ignacio

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