D 5195. Método de prueba estándar para la densidad del suelo y roca in situ a profundidades bajo la superficie por métodos nucleares.

1 Alcance

1.1 Este método de ensayo cubre el cálculo de la densidad del suelo y la roca por la atenuación de la radiación gamma, donde la fuente gamma y el detector gamma se colocan a la profundidad deseada en un orificio perforado revestido por un tubo de acceso.

1.2 La densidad de la masa por unidad de volumen del material bajo prueba, se calcula comparando la tasa detectada de radiación gamma con datos de calibración previamente establecidos

3. Importancia y Uso

3.1 Este método de ensayo es útil como una técnica rápida, no destructiva para el cálculo de la densidad in situ de suelo y roca a profundidades deseadas por debajo de la superficie en oposición a la superficie mediciones de.

3.2 Este método de ensayo es útil para fines informativos y de investigación. Sólo se debe utilizar para el control de calidad y pruebas de aceptación cuando se correlaciona con otros métodos aceptados como la norma ASTM D 2937.

3.3 La naturaleza no destructiva del método de ensayo permite mediciones repetitivas que pueden hacer en un solo lugar de la prueba para el análisis estadístico y para monitorear cambios en el tiempo.

3.4 Los supuestos fundamentales inherentes a este método de ensayo son que Compton cattering y absorción fotoeléctrica son las interacciones dominantes de los gammas y el material que se está probando.

4. Interferencias

4.1 La composición química de la muestra puede efectuar la medición y ajustes puede ser necesario. Algunos elementos con números atómicos mayores que 20, tales como el hierro (Fe) u otros metales pesados pueden causar mediciones más alto que el valor verdadero.

4.2 La heterogeneidad de la muestra afecta las mediciones. Este método de ensayo también exhibe sesgo espacial en que es más sensible a un material más cercano al tubo de acceso.

4.2.1 Los vacíos de todo el tubo de acceso pueden afectar a la medición (véase 8.1.2.1).

4.3 El volumen de la muestra es de aproximadamente 0.028 m3 (0,8 pies3). El volumen real de la muestra es indeterminado y varía con el aparato y la densidad del material. En general, cuanto mayor es la densidad menor es el volumen.

5. Aparato (Ver Fig. 1)

5.1 El aparato estará constituido por un instrumento nuclear capaz de medir la densidad de los materiales a diferentes profundidades bajo la superficie y contener lo siguiente:

5.1.1 Fuente Sellada de alta energía de la radiación gamma, como el cesio-137, el cobalto-60, o el radio-226.

5.1.2 Detector Gamma-Cualquier tipo de detector gamma tal como un tubo Geiger-Mueller.

5.1.3 Adecuado temporizado Escalador y fuente de alimentación.

5.2 cilíndricos Sonda-El aparato estará equipado con una sonda cilíndrica, que contiene la fuente gamma y el detector, conectados por un cable de diseño y longitud suficiente, que es capaz de ser bajado por un agujero entubado hasta profundidades de prueba deseados.

5.3 Referencia Estándar-El aparato estará equipado con un estándar de referencia, una forma fija de material denso utilizado para el control de funcionamiento del aparato y para establecer las condiciones para una tasa de recuento de referencia reproducible. También puede servir como un escudo contra la radiación.

5.5 Accesorios: Se requiere

5.5.1 Acceso Tubing-El tubo de acceso (carcasa) para todos los orificios de acceso en los materiales nonlithified (suelos y roca mal consolidada) que no puedan mantener diámetro de la perforación constante con mediciones repetidas. Si se requiere tubo de acceso debe ser de un material tal como aluminio, acero, o cloruro de polivinilo, que tiene un diámetro interior lo suficientemente grande como para permitir el acceso de la sonda sin unión, y un diámetro exterior tan pequeño como sea posible para proporcionar las proximidades del material bajo prueba. El mismo tipo de tubo debe ser utilizado en el campo como se utiliza en la calibración.

5.5.2 Mano Auger o equipo de perforación de energía, que se puede utilizar para establecer el orificio de acceso. Cualquier equipo de perforación que proporciona un agujero abierto limpio adecuado para la instalación de la tubería de conexión y la inserción de la sonda que garantiza las mediciones se realizan en suelo no perturbado y el rock, manteniendo diámetro de la perforación constante será aceptable. El tipo de equipo y los métodos de avanzar en el orificio de acceso debe ser reportado.

6. Riesgos

6.1 Este equipo utiliza materiales radiactivos que pueden ser peligrosos para la salud de los usuarios si no se toman las precauciones adecuadas. Los usuarios de este equipo deben estar completamente familiarizado con los posibles riesgos de seguridad y con todas las regulaciones aplicables en materia de tratamiento y uso de materiales radiactivos. Instrucciones de uso efectivas junto con los procedimientos de seguridad de rutina son una parte recomendada de la operación de este aparato.

7. Calibración, Normalización y Referencia Registro

7.1 Calibrar el instrumento con arreglo al anexo A1.

7.2 Ajuste de la calibración de acuerdo con el anexo A2 si es necesario hacer ajustes.

7.3 Normalización y Referencia Registro:

7.3.1 aparato nuclear están sujetos a la decadencia a largo plazo de la fuente radiactiva y el envejecimiento de los detectores y sistemas electrónicos que pueden cambiar la relación entre la tasa de recuento y de la densidad del material. Para compensar estos cambios, el aparato puede ser calibrado como la relación de la tasa de recuento medido a una tasa de recuento hecho en una norma de referencia. La tasa de recuento de referencia debe estar en el mismo o en un orden superior de magnitud que la gama de tasas de recuento de medición en el rango de densidad útil del aparato.

7.3.2 Normalización de los equipos debe realizarse al comienzo de cada día de trabajo, y un registro permanente de estos datos retenida. Realizar la estandarización con el aparato se encuentra por lo menos 10 m (30 pies) de distancia de otros aparatos que contienen fuentes radiactivas y clara de grandes masas u otros elementos que puedan afectar a la tasa de recuento de referencia.

7.3.2.1 Si las recomendaciones del fabricante aparato para proporcionar resultados más estables y consistentes: encienda el aparato antes de su uso para permitir que se estabilice, y dejar el poder durante las pruebas del día.

7.3.2.2 Uso de la norma de referencia, tomar al menos cuatro lecturas repetitivas en el período de medición normal y determinar la media. Si está disponible en el aparato, una medición en un período de cuatro o más veces el período normal es aceptable. Estas mediciones constituyen un cheque de normalización.

7.3.2.3 Si el valor obtenido anteriormente se encuentra dentro de los límites indicados a continuación, el aparato se considera en condiciones satisfactorias y el valor se puede utilizar para determinar las proporciones de conteo para el día de uso. Si el valor se encuentra fuera de estos límites, permitir tiempo adicional para el aparato se estabilice, asegúrese de que el área esté libre de fuentes de interferencias y luego realizar otra prueba de la normalización. Si el segundo cheque de normalización está dentro de los límites, el aparato puede ser utilizado, pero si también falla la prueba, el aparato deberá ser ajustado o reparado según lo recomendado por el fabricante. Los límites son los siguientes:

and

dónde:

Ns = valor de verificación actual de normalización,

No = promedio de los últimos cuatro valores de Ns tomadas anteriormente, y

F = valor de preescala (véase A3.2.1).

7.3.3 Si la estandarización aparato no ha sido comprobado en los tres meses anteriores, realizar al menos cuatro nuevos controles de normalización y el uso de la media como valor para N °

7.3.4 Utilice el valor de Ns para determinar las proporciones de conteo para el uso del día actual del aparato. Si por alguna razón la densidad medida se convierte en sospechoso durante el uso del día, realice otra comprobación estandarización.

8. Procedimiento

8.1 Instalación de Acceso Tubing (carcasa):

8.1.1 perforar el agujero de tubo de acceso e instalar tubo de acceso de una manera dependiente del material a ensayar, la profundidad a ensayar, y el equipo de perforación disponibles.

8.1.2 El orificio de acceso debe ser lo suficientemente clara para permitir la instalación del tubo todavía debe proporcionar un ajuste perfecto. Los huecos a lo largo de lado el tubo causarán lecturas erróneas.

8.1.2.1 Si se sospecha que los huecos que es causada por el proceso de perforación que pueden ser rellenadas usando los procedimientos descritos en la norma ASTM D 4428. El único método para determinar la presencia de huecos es realizar calibraciones de campo previstas en A1.3.

8.1.3 Registro y tenga en cuenta la posición de la capa freática, las capas freáticas encaramados, y cambios en los estratos como la perforación avanza.

8.1.3.1 Si se encuentra agua subterránea o se esperan condiciones de saturación de desarrollar, sellar el tubo utilizando procedimientos indicados en la norma ASTM D 4428 en la parte inferior para evitar la filtración de agua en el tubo. Esto evitará lecturas erróneas y posibles daños a la sonda.

8.1.4 El tubo debe sobresalir por encima de la tierra y ser tapado para evitar que materiales extraños entren. El tubo de acceso no debe proyectar sobre el suelo tan alto como podría ser dañado por el equipo que pasa sobre ella.

8.1.4.1 Instale todos los tubos a la misma altura sobre el suelo ya que esto permite que marca el cable para indicar la profundidad medida que se utilizará para todos los tubos.

8.2 Baje una sonda simulado por el tubo de acceso para verificar el espacio libre apropiado antes de bajar la sonda que contiene la fuente radiactiva.

8.3 Estandarizar el aparato.

8.4 Continuar con la prueba de la siguiente manera:

8.4.1 Asiento del aparato firmemente sobre el tubo de acceso, a continuación, baje la sonda en el tubo hasta la profundidad deseada. Asegure la sonda mediante abrazaderas de cable (por lo general proporcionado por el fabricante aparatos).

8.4.2 Tomar un recuento de medición en el periodo de tiempo seleccionado.

NOTA 1-El procedimiento anterior se realiza en un tubo de acceso instalada que permitirá a repetirse las mediciones in situ. En algunas situaciones de campo puede ser más apropiado utilizar una técnica de perforación que implica la alternancia entre un sinfín de gran diámetro hueco-madre, un sampler split-cuchara o muestreador volumétrico de pared delgada y tubos de acceso. Esta técnica es destructivo y sólo una medición puede hacerse en cada profundidad por hoyo.