¿Qué es un penetrómetro dinámico de cono (DCP)?

Definición

El penetrómetro dinámico de cono (DCP) es un dispositivo portátil que mide cuánto se hunde un cono en el suelo o en capas de pavimento sin ligar por cada golpe de martillo. El operador introduce la punta cónica en el terreno con un martillo deslizante y registra la profundidad después de cada golpe o de cada serie de golpes. El resultado es el índice DCP, en milímetros por golpe. Un índice bajo indica material resistente.

Equipo

Un DCP típico tiene un martillo de 8 kg que cae 22,6 pulgadas (unos 575 mm) sobre una varilla de 16 mm. La varilla termina en un cono de 60 grados con un diámetro de base de 20 mm. La ASTM D6951 también admite un martillo de 4,6 kg para terreno blando. Las extensiones de varilla aumentan la profundidad. La profundidad típica de ensayo llega hasta 1 000 mm.

Del índice a la resistencia

Una gráfica del índice DCP frente a la profundidad muestra los límites entre capas como cambios de pendiente. La FAA usa esto para determinar el espesor y la rigidez de la base, la subbase y la subrasante.

El índice se convierte en relación de soporte California (CBR) con una ecuación empírica. Para la mayoría de los suelos, CBR = 292 / DCP^1.12, con el índice en milímetros por golpe. Existen ecuaciones específicas para los suelos CL y CH. Para los diseños de pavimento FAARFIELD, la FAA indica usar los valores de CBR del DCP junto con los valores de CBR de laboratorio o in situ. Estos valores describen la rigidez de los suelos de subrasante.

Límites

• La ASTM D6951 dice que el DCP de 8 kg no puede usarse en materiales muy estabilizados o cementados. Tampoco puede usarse en materiales granulares con una proporción alta de áridos mayores de 50 mm (2 in).
• El CBR de campo obtenido con un DCP no suele coincidir con el CBR de laboratorio o saturado del mismo material.
• El ensayo es mínimamente destructivo y da un resultado en un solo punto.

Uso en aeródromos

La AC 150/5320-6G de la FAA incluye el DCP junto con el deflectómetro de impacto, el deflectómetro de peso pesado y el radar de penetración terrestre como ensayos de la subsuperficie. Indica hacer ensayos DCP en cada capa de suelo durante los sondeos, o después de tomar testigos de un pavimento existente. La norma es la ASTM D6951/D6951M.