Desenvolvimento de sistema eletrônico para instrumentar um DPL em ensaio dinâmico de resistência do solo

Abstract

The Dynamic Penetrometer Lightweight, known as, Dynamic Probing Light (DPL) is a portable geotechnical survey device, which came out, as an alternative tool to assist the Standard Penetration Test (SPT). Currently, it is one of the most used equipment all over the world. Although, the DPL has the potential for replacing the SPT in testing on soils with low penetration resistance, where the NNSP <5, it has not been known in the engineering field, applying little attention in the civil construction works. The purpose of this study is to instrument a DPL with electronics system intended to measure soil penetration resistance in dynamic test. This measure is due to the work of the effective energy that drives down the cone of the equipment, nailing it on the ground. It was found that the electronic system implemented in the equipment was cheaper than its similar, the results of the tests were generated in a shorter time and these findings can be used as data for foundation projects. The force and speed signals were produced on the load cells and accelerometer. In order to obtain these results, the system automatically indicated the penetration of the cone into the soil, caused by the energy involved in the process, which in turn, results from the integration of the active power output and speed of the particles (in the time domain). The objective of the study was reached, since the instrumentation of the DPL with an electronic system, enabled to evaluate the soil penetration resistance. It was found that this measure is subject to the quality of the force and the acceleration signal. This, in turn, depends on factors such as technical quality of strain sensors, load cell construction, quality of the adhesive and correct procedures on the adjustments, as well as, on the tests with the DPL instrumented equipment

O Penetrômetro Dinâmico Leve, conhecido por DPL (Dynamic Probing Light) é um equipamento portátil de sondagem geotécnica e surgiu como uma alternativa para auxiliar o ensaio SPT (Standard Penetration Test). Este é hoje um dos equipamentos de sondagem mais utilizados no mundo. Embora o DPL tenha potencial para substituir o SPT nos ensaios em solos com baixa resistência à penetração, onde o N NSP <5. Na prática é ainda pouco conhecido na área da engenharia, com aplicação de pouco destaque nas obras da construção civil. A proposta deste trabalho é instrumentar um DPL com sistema eletrônico que possa em ensaio dinâmico, medir a resistência do solo à penetração. Essa medida se deve ao trabalho da energia efetiva que impulsiona o cone do equipamento para baixo cravando-o no solo. Constatou-se que o sistema eletrônico implantado no equipamento ficou mais barato que o seu similar, os resultados dos ensaios foram gerados em menor espaço de tempo, podem ser utilizados como dados de projetos de fundações. Os sinais de força e velocidade foram produzidos nas células de carga e acelerômetro. Para obtenção desses resultados, o sistema indicou automaticamente a penetração do cone no solo, motivada pela energia envolvida no processo, que por sua vez, é resultado da integração do produto da força atuante e da velocidade das partículas (no domínio do tempo). O objetivo do trabalho foi alcançado, visto que, a instrumentação do DPL, com um sistema eletrônico, possibilitou avaliar a resistência do solo à penetração. Constatou-se que essa medida está condicionada à qualidade do sinal de força e aceleração. Esta por sua vez depende de fatores como: qualidade técnica dos sensores de deformação, construção da célula de carga, qualidade do adesivo e corretos procedimentos nos ajustes e nos ensaios com o equipamento DPL instrumentado