STRACONGyM.sgc.PC.esu-015 Densidad de Campo Densímetro Nuclear (Rev.0)

8/18/2019 STRACONGyM.sgc.PC.esu-015 Densidad de Campo Densímetro Nuclear (Rev.0)

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PROCEDIMIENTO PARA DETERMINARLA DENSIDAD DE CAMPO POR EL

MÉTODO NUCLEAR A PROFUNDIDADREDUCIDA ASTM D-2922

Fecha: 26/09/12

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PROCEDIMIENTO PARA DETERMINAR LA DENSIDAD DE CAMPO POR EL MÉTODONUCLEAR A PROFUNDIDAD REDUCIDA ASTM D-2922

INDICE

1. OBJETIVO

2. ALCANCE

3. DEFINICIONES

4. DESARROLLO

5. RECURSOS

6. MODO DE ACEPTACIÓN

7. RESPONSABILIDADES

8. REFERENCIAS

9. ANEXOS

Elaborado por:Mario Mireles Calderón

Revisado por:Mario Mireles Calderón

Aprobado por:David Sands

Firma: Firma: Firma:

Jefe de Control de Calidad Jefe de Control de Calidad Gerente Técnico


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1. OBJETIVO

Establecer los lineamientos y actividades a seguir para la determinación ladensidad del suelo en el campo mediante el Método Nuclear a Profundidad Reducidade acuerdo a la Norma ASTM D 2922 y bajo los estándares de seguridad, segúnalcance establecido en el punto 2.

2. ALCANCE

Este procedimiento aplica para todos los trabajos de determinación de densidad desuelo en campo mediante el Método Nuclear a Profundidad Reducida que ejecuteSTRACON GyM en el Proyecto 1011 Mina Constancia para Hudbay Perú SAC.

Este ensayo se aplicará para determinar la densidad en campo de los rellenosdurante todo el proceso de ejecución de obra, según las especificaciones técnicasdel proyecto y la frecuencia establecida.

Este método provee un medio para determinar la densidad o peso unitario delsuelo.

3. DEFINICIONES

Densidad húmedaEs el peso unitario de las partículas de suelo y del agua que contienen.

Densidad secaSe usa normalmente para expresar el peso unitario de un suelo independientede su humedad.

4. DESARROLLO

4.1 Generalidades

Los métodos nucleares pueden aplicarse hasta profundidades entre 50 y300 mm (2 y 12").

Los métodos de ensayo presentan un sesgo espacial en la que elinstrumento es más sensible a la densidad del material en lasproximidades de la superficie (método de retrodispersión solamente).

Rocas/piedras de gran tamaño o grandes vacíos en el camino fuente-detector puede causar la determinación de mayor o menor densidad.Donde la falta de uniformidad en el suelo debido a la estratificación,roca o vacíos se sospecha, el sitio de ensayo debe ser descartado y sedebe realizar un examen visual para determinar si el material de ensayoes representativo del relleno y si es necesaria una corrección por gravade sobretamaño.


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El volumen de la muestra es de aproximadamente 0,0028 m3 (0.10 m3)para el método de retrodispersión y 0.0057 m3 (0.20 m3) para elmétodo de transmisión directa cuando la profundidad de la prueba es de15 cm (6 pulg.). El volumen real de la muestra es indeterminado y varíacon el aparato y la densidad del material. En general, cuanto mayor seala densidad menor será el volumen.La intensidad de la radiación detectada depende en parte del pesounitario del material bajo ensayo y la lectura de la misma se transformaen peso unitario húmedo mediante una curva de calibración. Losresultados pueden afectarse por la composición química, laheterogeneidad de la muestra o por su textura superficial y también pordistorsión espacial, por cuanto el aparato puede estar más sensible aciertas zonas del muestreo.

Para la calibración y operación del equipo, así como para elprocedimiento de ensayo, deberán tenerse en cuenta lasrecomendaciones del fabricante del equipo.

La determinación del peso unitario mediante métodos nucleares esindirecta y no se ha desarrollado un procedimiento teórico que predigala cuantía para un equipo, una disposición geométrica, un material y unpeso unitario dados. Como consecuencia, la relación entre el pesounitario y la cuantía, es determinada mediante ensayos de correlacióncon materiales de pesos unitarios promedios conocidos. Los fabricantesde equipos individuales suministran una curva con cada equipo, peroestas curvas no se mantienen necesariamente para todos los suelos y

suelos-agregados debido a diferencias en la composición química de losmismos. Las variaciones aparentes en las curvas de calibración tambiénpueden ser inducidas por diferencias en el asentamiento, en la cuantíade referencia y en otras variaciones del ensayo.

4.2 Calibración

Además de lo especificado en esta norma, se deberán atender lasrecomendaciones del fabricante acerca de la calibración del equipoempleado.

Se han establecido curvas de calibración determinando la cuantía paradiferentes materiales de pesos unitarios diferentes, y conocidos,

dibujando la cuantía contra cada peso unitario conocido, y haciendopasar una curva a través de los puntos resultantes. La cuantía podrádeterminarse promediando un mínimo de cuatro mediciones, de por lomenos un minuto de duración cada una, para cada material. El métodoempleado para establecer la curva debe ser el mismo que se usaría paradeterminar el peso unitario en un ensayo, pero los materialesempleados para establecerla deben variar dentro de un intervalo queincluya el peso unitario de los materiales que se van a ensayar, ydeberán tener un peso unitario uniforme.

Pueden establecerse curvas de calibración en las siguientes formas:


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- Empleando bloques con peso unitario conocido, de materialesque se consideran satisfactorios para este fin como el granito, elaluminio, el magnesio aluminio laminado, la caliza y el magnesio.

- Empleando muestras preparadas de suelo-agregado enrecipientes compactados a pesos unitarios conocidos (pruebas decampo).

Nota. Las curvas de calibración no son aplicables a materiales norepresentados al establecerlas. Los bloques metálicos son satisfactoriosúnicamente para determinar la forma adecuada y la inclinación de lacurva, pero la localización correcta de ésta, debe determinarse medianteensayos sobre bloques de materiales de composición similar a los que sehallarán en el terreno.

4.3 Ajuste de la Curva de Calibración

Cuando los bloques o recipientes preparados con materiales de pesounitario conocido están siendo empleados para ajustar la calibración,dibújese la cuantía contra cada peso unitario conocido. Si los puntos nose ajustan a la curva de calibración previamente establecida,remplácese dicha curva por otra dibujada paralelamente a la anterior ya través de los puntos de cuantía.

Cuando se está empleando el método del cono, del balón de caucho odel peso específico para ajustar la calibración, compárese el promediode los sitios por lo menos, efectuando en cada sitio un ensayo nuclear y

uno de cono de arena, balón de caucho o peso específico, y procédasecomo se indica en seguida, para ajustar las curvas de calibración.

a. Si el peso unitario de cada uno de los ensayos de comparación,varía en menos de 80 kg/m3 (5 lb/pie3) del peso unitariodeterminado mediante el método nuclear, y si el promedio de losensayos de peso unitario con sistemas convencionales está cercade 32 kg/m3 (2 lb/pie3) al promedio de todos los ensayosnucleares correspondientes, no es necesario ningún ajuste de lacurva de calibración.

b. Si el promedio de esas determinaciones, está en más de 32kg/m3 (2 lb/pie3) por encima o por debajo del promedio detodos los ensayos nucleares correspondientes, los ensayossubsiguientes deberán ajustarse mediante la diferencia en los

promedios, la cual deberá agregarse si el promedio de losensayos nucleares es menor, y sustraerse si es mayor.c. La diferencia promedio obtenida según el literal b) puede

emplearse para dibujar una curva de calibración corregida, lacual será paralela a la de calibración original y deberácompararse en magnitud y dirección como se determina en elliteral b) antes citado.


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4.5 Procedimiento de Ensayo: Método Retrodispersor

Escójase un sitio para la prueba, donde el medidor en posición deensayo se halle al menos a 250 mm (10") por fuera de cualquierproyección vertical.

Prepárese el sitio de ensayo de la manera siguiente:- Remuévase todo el material suelto y alterado y el material

adicional, en cuanto sea necesario, para exponer la partesuperior del material que va a ser ensayado.

- Las dispersiones espaciales deberán considerarse paradeterminar la profundidad a la cual se va a colocar el medidor.

- Prepárese un área horizontal suficiente en tamaño paraacomodar el medidor, aplanando el área hasta una condición lisa,de tal manera que se obtenga el contacto máximo entre elmedidor y el material que está siendo ensayado.

- El vacío máximo por debajo del medidor no deberá exceder de 3mm (1/8"). Úsense materiales del sitio o arena fina para llenarlos vacíos y alísese la superficie, con una placa rígida o medianteotra herramienta adecuada.

La colocación del medidor sobre la superficie del material que va a serensayado, es crítica para la determinación correcta del peso unitario. Lacondición óptima es la de contacto total entre la superficie del fondo delmedidor y la del material que se está ensayando. Pero como no esposible lograrlo, para corregir las irregularidades de la superficie se

podrá emplear arena o material similar como llenante. La profundidaddel relleno no deberá exceder de 3 mm (1/8") y el área total rellenadano deberá exceder del 10% del área del fondo del medidor. Puedenrequerirse varios asentamientos de prueba para lograr estascondiciones.

Procédase para el ensayo de la manera siguiente: - Asiéntese el medidor firmemente.- Manténgase por fuera del alcance de éste, cualquier otra fuente

radiactiva, para evitar que se afecten las medidas.- Antes de iniciar el ensayo el operador debe coordinar con el

supervisor del área, para que el personal involucrado se retire dela zona de ensayo con el densímetro nuclear, seguidamente se

delimitará el área con conos de seguridad, letreros para evitar eltransito del personal, a una distancia mínima de 3.0 m de radio.- Caliéntese el equipo según la recomendación del fabricante.- Cuando el densímetro nuclear se encuentre en operación

(realizando el ensayo de densidad - humedad), el personal debemantenerse a una distancia no menor de 3.0 m. (incluido eloperador del equipo), y solo podrán acercarse cuando eloperador lo autorice esto será después que haya culminado elconteo del densímetro (5 – 60 segundos).

- Obténganse y regístrense una o más lecturas de un minuto (o unperíodo de medición normal).


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- Determínese el peso unitario húmedo, % de humedad y pesounitario seco.

- Inmediatamente finalizado el ensayo, el equipo debe serguardado en su caja, para ser trasladado a su instalación dealmacenamiento, denominada área controlada.

Nota: Normalmente se realiza la estandarización, previo al uso delequipo en campo, de la siguiente manera:

- Se debe verificar la carga de la batería del equipo.- Antes de realizar los ensayos el operador debe calibrar el equipo

colocando el equipo sobre el bloque de referencia, luegoverificará que el vástago este cerrado al encender el equipo,después procederá a pulsar la función de calibración y debealejarse del equipo como mínimo 3.0 m durante 4 minutos.

4.6 Procedimiento de Ensayo: Transmisión Directa

Escójase un sitio donde el medidor quede en posición de ensayo almenos 250 mm (10") por fuera de cualquier proyección vertical.

Prepárese el sitio de ensayo siguiendo los mismos pasos del métodoRetrodispersor. Adicionalmente, excávese un orificio de al menos 50 mm(2") de profundidad mayor que la profundidad a la cual se coloca lasonda y que sea perpendicular a la superficie preparada, empleando laguía y el dispositivo para formar el hueco con un alineamiento tal, quela inserción de la sonda no haga inclinar el medidor con respecto al

plano del área preparada.

Procédase para el ensayo de la manera siguiente:- Colóquese el medidor sobre la superficie alineada

cuidadosamente con marcas y extiéndase la sonda en la posiciónrequerida, para la profundidad deseada de ensayo.

- Insértese la sonda en el orificio.- Asiéntese firmemente el medidor, rotándolo alrededor de la

sonda, con un movimiento hacia atrás y hacia adelante.- Empújese suavemente el medidor en la dirección que colocaría el

lado de la sonda, contra el lado del orificio más próximo a lalocalización del detector o la fuente en la caja del medidor.

- Manténgase cualquier otra fuente radiactiva fuera del medidor,

para evitar que afecte la medida.- Antes de iniciar el ensayo el operador debe coordinar con elsupervisor del área, para que el personal involucrado se retire dela zona de ensayo con el densímetro nuclear, seguidamente sedelimitará el área con conos de seguridad, letreros para evitar eltransito del personal, a una distancia mínima de 3.0 m de radio.

- Caliéntese el equipo según la recomendación del fabricante.- Cuando el densímetro nuclear se encuentre en operación

(realizando el ensayo de densidad - humedad), el personal debemantenerse a una distancia no menor de 3.0 m. (incluido eloperador del equipo), y solo podrán acercarse cuando el


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Dosímetro (para cada operador y para el conductor de la unidadde transporte).

Monitor de Radiaciones o Contador Geiger.Todos los equipos contarán con su calibración vigente.

5.1.2 Herramientas Conos de Seguridad. Cinta de Señalización. Patrón/Bloque de Referencia. Placa para Alisado/Guía de la Varilla de Perforación. Cincel. Placa de acero. Regla. Conos de Seguridad. Cinta de Señalización. Herramientas de nivelación, adecuadas para aplanar el sitio de

ensayo, hasta darle la tersura requerida.Toda herramienta manual o de poder deberá estar debidamenteinspeccionada con la cinta del mes.

5.2 Equipos de Protección Personal

5.1.1 Equipos de Protección Personal Básico Casco de seguridad. Lentes de seguridad. Guantes de cuero y/o badana. Zapatos de seguridad. Chaleco reflectivo.

5.3 Personal

5.3.1 Cuadrilla Típica Operador del densímetro nuclear.

5.3.2 Calificaciones NecesariasTodo personal involucrado en esta actividad debe cumplir con lassiguientes calificaciones:

El responsable de la operación del equipo así como lossupervisores de campo estarán entrenados en la aplicación de este

procedimiento. Antes de manipular el densímetro nuclear, el personal debe

completar con éxito un programa de entrenamiento en el IPEN(Instituto Peruano de Energía Nuclear) y estar acreditado con unalicencia vigente por la OTAN (Oficina Técnica de la AutoridadNacional).

Se requiere que el personal esté capacitado en protecciónradiológica y que posea experiencia en la manipulación del equiporadioactivo.


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El personal operador debe contar con la licencia de uso deldosímetro (tipo película) debidamente calibrado para ser mostradoal inspector en el momento requerido.

5.3.3 Servicios Permanentemente Contratados Para el caso de servicios contratados, estos se regirán por el

presente procedimiento, teniendo en cuenta el alcance establecidoen el punto 2.

6. MODO DE ACEPTACIÓN

Si se cumplen los parámetros especificados en las especificaciones técnicas:- Grado de Compactación (%).

El formato de control y aceptación debe ser llenado y firmado a través detoda la actividad.

7. RESPONSABILIDADES

Jefe de Calidad- Planificar la secuencia de actividades y verificar los resultados de los

ensayos.- Coordinar con la Supervisión el pleno cumplimiento del presente

procedimiento.- Definir los rangos de aceptación del material a usar.- Coordinar para que el medidor nuclear sea almacenado en un bunker

de concreto, delimitar la zona circundante, y señalizar con símbolosde peligro radiológico las paredes externas del bunker.

- Verificará la vigencia de las licencias de cada uno de los operadoresde densímetro nuclear y exigirá actualizarla en caso de vencimiento.

- Levantar reportes de no conformidad al encontrar resultados noaceptables.

- Cerrar los registros de no conformidad.

Supervisor de Calidad- Exigir que los dosímetros sean utilizados cada vez que se esté

realizando el ensayo.- Brindar charlas de seguridad radiológica en el uso de medidoresnucleares para mantener una constante motivación por la seguridaden la ejecución y así prevenir accidentes.

- Exigir a los operadores de densímetro nuclear el pleno cumplimientode las normas de seguridad que correspondan al el presente ensayo.

- Exigir cumplir la frecuencia de este análisis en los trabajos de campo.- Asegurar el cumplimiento de lo establecido en el presente

procedimiento.


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- Coordinar para que la zona a ensayar sea aislada de personal yequipos que no estén involucrados en la ejecución del ensayo.

- Revisará el llenado de los registros correspondientes y firmará dandosu aprobación de que el registro ha sido bien completado.

Jefe de LaboratorioEl seguimiento del procedimiento y su implementación por el personal a sucargo.

Técnico de Laboratorio/Operador de Densímetro Nuclear:- Ejecutar los ensayos de densidad de campo mediante densímetro

nuclear bajo los lineamientos establecidos en el presente

procedimiento y la Norma ASTM D 2922.- Llenará los registros correspondientes al ensayo de determinación dedensidad mediante método nuclear y proporcionará los datos alSupervisor de Calidad para la evaluación del valor obtenido.

- Portará su dosímetro cada vez que ejecute el ensayo.- Es el encargado de la codificación y registro de los ensayos realizados

en campo.- Es el encargado del almacenamiento, transporte y operación del

densímetro nuclear.

Supervisor PdR y GAEl seguimiento y aseguramiento del cumplimiento de los estándares deseguridad incluidos en este procedimiento.

8. REFERENCIAS

Plan de Aseguramiento y Control de Calidad (PAC). Norma ASTM D-2922 / AASHTO T-238. Reglamento de Seguridad e Higiene Minera D.S. N° 055-2010-EM.

9. ANEXOS

Diagrama de Flujo del Formato

Diagrama de Flujo del Procedimiento Densidad de Campo (Método Nuclear) STRACONGYM.SGC.PC.2230-F9 Inventario Periódico de Fuentes Radioactivas: Registro de Entradas y Salidas de

Almacén STRACONGyM.SGC.PE.1011.0001-F1 Conteo Estándar de Medidores Nucleares

STRACONGyM.SGC.PE.1011.0001-F2


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ANEXO A. Diagrama de Flujo del Formato

Ingeniero

Supervisor

Técnico

Operario

Ayudante

Item

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Inicio

Analizar procedimiento

Se entiende proceso?

No procede

No

Archivar enQA/QC

Si

1

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Control de procesos Control de registro de calidad

Llenar formato de

aceptación y control.

Conforme?

Elaborar formato con no

concordancias para su

corrección.

No

Análisis Procedimiento Revisión / Aceptación Registro

1


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ANEXO B. Diagrama de Flujo del Procedimiento

Inicio

Escoger el sitio para la

prueba

Remoción de material

suelto y alterado

Preparación del área

horizontal de contacto

Vacío Inferior

< 3 mm (1/8")

Coloque el medidor sobre la superficie.

Inserte la sonda.

Rote ligeramente el medidor de ser necesario.

Verificar ausencia de

otras de fuentes

radioactivas

No

Retirar las fuentes

radioactivas

Retiro del personal de la zona de verificación.

Delimitación con conos de seguridad y letreros

a una radio mínimo de 3 metros.

Operación del densímetro:

Ensayo Densidad-Humedad

Determinación:

1. Peso Unitario Húmedo (%).

2. Contenido de Humedad (%).3. Peso Unitario Seco (%).

Realización del ConteoEstándar del Densímetro

Ns=No±1.96(No^0.50)Enviar

Equipo a Calibración

No

Si

Elaboración del Registro

Revisión y Firma del

Registro

Fin

A. Método Retrodispersor /B. Tranmisión Directa

A. Retrodispersor

B. T. Directa

1

2

2

Excávese un orificio de al menos 50 mm (2") de

profundidad mayor que la profundidad a la cual se

coloca la sonda y que sea perpendicular a lasuperficie preparada empleando la guía y

dispositivo del equipo.

Si

Si

No

Verificar ausencia de

otras fuentes

radioactivas

Retirar las fuentes

radioactivas

Retiro del personal de la zona de verificación.

Delimitación con conos de seguridad y letrerosa una radio mínimo de 3 metros.

No

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