¿Qué es un Medidor de Densidad Nuclear?
Un medidor de densidad nuclear es un instrumento portátil que mide la densidad y la humedad del suelo y del asfalto con fuentes radiactivas.
Cómo funciona
El medidor contiene dos fuentes selladas. Una fuente gamma (cesio-137) mide la densidad. El nivel de radiación en el detector muestra cuán compacto es el material. Una fuente de neutrones (americio-241/berilio) mide la humedad. El hidrógeno del material frena los neutrones rápidos y el medidor lee la humedad a partir de este efecto.
Transmisión directa y retrodispersión
En la transmisión directa, la varilla de la fuente se introduce en un orificio del material y la radiación viaja hasta un detector en la base del medidor. ASTM D6938 permite una profundidad de fuente de hasta 300 mm (12 pulgadas). Este método es el más preciso.
En la retrodispersión, la fuente queda en la superficie y el detector lee la radiación que el material devuelve. El método no detecta cambios de densidad más profundos de unos 5 a 7,5 cm (2 a 3 pulgadas). Se adapta a materiales uniformes, como el pavimento asfáltico. ASTM D6938 mide la humedad en modo de retrodispersión, sea cual sea el método que mida la densidad.
Uso en la construcción aeroportuaria
El medidor controla la compactación de las obras nuevas. En la AC 150/5370-10H de la FAA, el Ítem P-152 fija la densidad de campo de la subrasante y de los terraplenes por ASTM D1556 o por transmisión directa según ASTM D6938. El texto exige que el equipo esté calibrado según D6938.
En el Ítem P-401, el contratista mantiene un medidor de densidad en obra para encontrar el mejor patrón de compactación. La especificación permite un medidor nuclear para vigilar la densidad según ASTM D2950. La aceptación es distinta. Usa un núcleo por cada sublote, con un límite de densidad de la capa de rodadura del 92,8 %.
Seguridad y control
Las fuentes son radiactivas, así que un regulador licencia a cada usuario. En Estados Unidos, 10 CFR 30.34(i) exige dos controles físicos independientes contra la retirada cuando nadie vigila el medidor. En Canadá, el medidor necesita una prueba de fugas cada 12 meses. Los requisitos difieren según el país y la licencia.
Esta página trata del control de calidad de la construcción. No describe una forma de inspeccionar un aeródromo en servicio.
Preguntas Frecuentes
- ¿Cuál es la diferencia entre la transmisión directa y la retrodispersión?
- En la transmisión directa, la varilla de la fuente se introduce en un orificio del material y la radiación llega a un detector en la base del medidor. En la retrodispersión, la fuente queda en la superficie. La transmisión directa es el método más preciso. La retrodispersión no detecta cambios de densidad más profundos de unos 5 a 7,5 cm (2 a 3 pulgadas).
- ¿Usa la FAA un medidor nuclear para aceptar la densidad del asfalto?
- No. En el Ítem P-401 de la FAA, la aceptación de la densidad de la capa usa un núcleo por cada sublote, ensayado según ASTM D2726. La especificación permite un medidor nuclear solo para vigilar la densidad durante la pavimentación, según ASTM D2950.
- ¿Qué normas cubren los medidores de densidad nuclear?
- La ASTM D6938 cubre el suelo y el suelo-agregado. La ASTM D2950 cubre el hormigón bituminoso. La AC 150/5370-10H de la FAA nombra ambas en sus especificaciones estándar de construcción.
Referencias
- faa-ac-150-5370-10h
- AC 150/5370-10H, Standard Specifications for Construction of Airports FAA
- cnsc-portable-gauges
- Working Safely With Portable Gauges Canadian Nuclear Safety Commission
- astm-d6938-23
- ASTM D6938-23, Standard Test Methods for In-Place Density and Water Content of Soil and Soil-Aggregate by Nuclear Methods (Shallow Depth) ASTM International
- cfr-10-30-34
- 10 CFR 30.34, Terms and conditions of licenses US Nuclear Regulatory Commission (eCFR)
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