Ensayos in Situ

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Ensayos in situ Los ensayos "in situ" son literalmente los que se realizan en el mismo lugar donde se encuentra el objeto de análisis. En geotécnia, se aplica el término a los ensayos que se realizan sobre un terreno para determinar sus características. En construcción suele emplearse para definir los ensayos de materiales a pie de obra, sobre todo en los elementos de cimentación. También se realizan ensayos in situ en otros campos, tales como medio ambiente (mediciones de ruido y contaminación principalmente), agricultura, etc.. Ensayos geotécnicos "in situ" [editar ] Forman parte de las técnicas de reconocimiento geotécnico, constituyendo una alternativa o complemento a los ensayos de laboratorio sobre muestras extraídas. Pretenden eliminar o reducir algunas de las limitaciones de los ensayos de laboratorio:  El proceso de toma de la muestra, bien sea por golpeo, hinca o rotación, produce una alteración de la estructura del terreno. Esta alteración es más importante en la periferia de la muestra, pero en cierta medida afecta a la totalidad de la misma. Estudios teóricos muestran que las deformaciones verticales que se producen en un suelo arcilloso debido a la hinca de un tomamuestras de pared delgada, son del orden del 1% en el eje de la muestra. A esta alteración hay que añadir la que se produce en el transporte, almacenamiento, extracción de la muestra del tubo tomamuestras y tallado de la  probeta.  La extracción de la muestra del terreno implica la anulación de las tensiones tota les a las que estaba sometida "in situ". En cuanto a las presiones intersticiales, el único control que se tiene sobre ellas es la protección de la muestra contra la desecación o humectación a través de sus paredes. El agua intersticial queda así en estado capilar, siendo esta succión la responsable de mantener la estabilidad de la muestra. Si no existe ninguna alteración, esta succión debe ser igual a la presión efectiva media a la que estaba sometida la muestra in situ. Mediciones de la succión existente en muestras reales, indican valores entre el 100% y el 60% de la presión efectiva media. Las muestras extraídas tienen un tamaño pequeño, por lo que sólo son representativas de una porción reducida del terreno. Este inconveniente se solventa con la toma de un gran número de muestras. Sin embargo, en muchas ocasiones el comportamiento del terreno no puede modelarse basado en mediciones a tamaño pequeño. Esto ocurre cuando existen rasgos macroestructurales como presencia de bolos o cantos,  diaclasado, fisuración , estratificación  o esquistosidad  en suelos residuales y rocas, distribución de lentejones, variaciones en profundidad, etc. Los ensayos "in situ" permiten, en principio, obviar estas limitaciones. Sin embargo, esto sólo se logra en parte, y por otro lado, aparecen otras nuevas:

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Ensayos in situLosensayos "in situ"son literalmente los que se realizan en el mismo lugar donde se encuentra el objeto de anlisis.En geotcnia, se aplica el trmino a los ensayos que se realizan sobre un terreno para determinar sus caractersticas. En construccin suele emplearse para definir los ensayos de materiales a pie de obra, sobre todo en los elementos de cimentacin. Tambin se realizan ensayos in situ en otros campos, tales como medio ambiente (mediciones de ruido y contaminacin principalmente), agricultura, etc..Ensayos geotcnicos "in situ"[editar]Forman parte de las tcnicas dereconocimiento geotcnico, constituyendo una alternativa o complemento a losensayos de laboratoriosobre muestrasextradas.Pretenden eliminar o reducir algunas de las limitaciones de los ensayos de laboratorio: El proceso detoma de la muestra, bien sea por golpeo, hinca o rotacin, produce una alteracin de la estructura del terreno. Esta alteracin es ms importante en la periferia de la muestra, pero en cierta medida afecta a la totalidad de la misma. Estudios tericos muestran que las deformaciones verticales que se producen en un suelo arcilloso debido a la hinca de un tomamuestras de pared delgada, son del orden del 1% en el eje de la muestra. A esta alteracin hay que aadir la que se produce en el transporte, almacenamiento, extraccin de la muestra del tubo tomamuestras y tallado de laprobeta. La extraccin de la muestra del terreno implica la anulacin de las tensiones totales a las que estaba sometida "in situ". En cuanto a las presiones intersticiales, el nico control que se tiene sobre ellas es la proteccin de la muestra contra la desecacin o humectacin a travs de sus paredes. Elagua intersticialqueda as en estado capilar, siendo esta succin la responsable de mantener la estabilidad de la muestra. Si no existe ninguna alteracin, esta succin debe ser igual a la presin efectiva media a la que estaba sometida la muestra in situ. Mediciones de la succin existente en muestras reales, indican valores entre el 100% y el 60% de la presin efectiva media.Las muestras extradas tienen un tamao pequeo, por lo que slo son representativas de una porcin reducida del terreno. Este inconveniente se solventa con la toma de un gran nmero de muestras. Sin embargo, en muchas ocasiones el comportamiento del terreno no puede modelarse basado en mediciones a tamao pequeo. Esto ocurre cuando existen rasgos macroestructurales como presencia de bolos o cantos,diaclasado,fisuracin,estratificacinoesquistosidaden suelos residuales y rocas, distribucin de lentejones, variaciones en profundidad, etc.Los ensayos "in situ" permiten, en principio, obviar estas limitaciones. Sin embargo, esto slo se logra en parte, y por otro lado, aparecen otras nuevas: Aunque se elimina la alteracin debida a la toma de la muestra, en su lugar aparecen los efectos de la instalacin del elemento de ensayo "in situ". En ocasiones, estos efectos son muy pequeos (como en el caso delensayo de placa de carga), pero en otros, son tan importantes como los de la extraccin de muestras (como en elensayo presiomtrico). El control de las condiciones (estados tensionales, desplazamientos, existencia o no de drenaje) en los ensayos "in situ", es mucho ms precario que en el laboratorio. Por otra parte, si bien es cierto que la zona de terreno afectado por los ensayos "in situ" es mayor que el tamao de las probetas usuales en laboratorio, ello no resuelve totalmente el problema de los efectos macroestructurales previamente. Un ejemplo tpico es la extrapolacin deensayos de placa de cargaa cimentaciones ms extensas. Aunque se utilicen modelos de comportamiento sencillos en la interpretacin de los ensayos "in situ", es frecuente que existan al menos dos parmetros desconocidos, (como por ejemplo elmdulo de elasticidady elcoeficiente de Poissonen materiales elsticos, o lacohesiny elrozamientoen resistencia al corte, odeformabilidadypermeabilidaden problemas deconsolidacin, etc.). En estos casos, la interpretacin de los ensayos "in situ", salvo en aquellos en que se controlan dos variables (corte "in situ"), slo proporciona una relacin entre los parmetros, por lo que se precisan hiptesis adicionales para la obtencin de los valores de los parmetros del terreno.Tipos de ensayos "in situ" en terrenos[editar]Hay una gran variedad de ensayos "in situ", que pueden agruparse atendiendo a diversos criterios: Ensayos cuyo objetivo es determinar algn tipo dendiceque permita una clasificacin cualitativa o semicuantitativa del tipo de terreno y su consistencia. Los ensayos opruebas de penetracin, entran dentro de este grupo. Existen intentos de interpretacin ms refinada, que permitan obtener los parmetros mecnicos del suelo, pero ello no puede considerarse alcanzado para todos los tipos de suelo. Ensayos en los que, gracias a un mejor control de las condiciones de carga y contorno, es posible unainterpretacin cuantitativa, aunque sea preciso hacer alguna hiptesis simplificativa. No se trata necesariamente de ensayos caros o complicados. Por ltimo, cabe considerar como ensayos "in situ" los que corresponden a ensayar, a escala natural o algo reducida,elementos reales. La interpretacin entonces, puede consistir en una extrapolacin directa de los resultados al comportamiento real de la obra.Por otra parte, los ensayos "in situ" difieren tambin entre s en cuanto a su finalidad, que va desde el reconocimiento general para identificacin de tipos de suelos, a ensayos complejos y costosos sobre elementos de cimentacin que requieren grandes medios para su ejecucin.Se podran considerar englobados dentro del grupo de los ensayos "in situ" a losmtodos geofsicosy a laspruebas de penetracin. No obstante, tienen carctersticas particulares, y constituyen por s mismos elementos importantes en el reconocimiento del terreno.Los principales tipos de ensayos "in situ" en terrenos, son: Ensayo presiomtrico. Ensayo de molinete. Ensayo de placa de carga. Ensayo de corte directode diaclasas de roca. Ensayo de permeabilidad. Ensayos sobre elementos estructurales.