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MANUAL DE OPERACIÓN DEL PROGRMA DE CONSOLIDACIÓN CON

CARGA INCREMENTAL

1 Objetivo

Describir paso a paso los programas de operación y calibración desarrollados por FLOPAC S.A. de C.V. para la ejecución de ensayes de compresibilidad con carga incremental en materiales térreos.

2 Instalación del programa

El programa fue desarrollado usando como plataforma de programación LabVIEW de National Instruments®. El usuario final no tiene derecho a los programas fuente y solamente puede instalar el programa en formato ejecutable.

2.1 Requerimientos del equipo de cómputo

Para el correcto funcionamiento del software se requiere una computadora personal con las siguientes características mínimas:

• Procesador Pentium IV o superior.

• 256 MB en memoria RAM.

• Monitor Color 1024X768, 256 colores o superior.

• Espacio de 30 MB en disco duro.

• Tres ranuras PCI Libres.

• Windows® XP o superior.

• Teclado estándar.

• Mouse.

Todos los cables propios del equipo para interconectarse entre sí y para alimentarse a la corriente eléctrica.

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2.2 Proceso de instalación del software

Para hacer la instalación del programa es necesario seguir los siguientes pasos:

1. Abrir el CD de aplicación mediante el explorador de WindowsMR e ir a la carpeta etiquetada como INSTALLER.

2. Dentro de la carpeta INSTALLER (figura 1), hacer clic en el ícono etiquetado con el nombre de SETUP.

3. Siga las instrucciones desplegadas en las ventadas como se explica a continuación:

Para continuar con el proceso oprima el botón comando Next> ubicado en la parte inferior de la pantalla inicial de instalación.

Figura 1 Pantalla de instalación.

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Una vez hecho lo anterior, el usuario verá la segunda pantalla en donde se le indica el directorio en el que se instalará la aplicación. Si el usuario desea otro directorio, tendrá que oprimir el botón comando Browse para que manualmente elija el directorio.

Si el usuario desea regresar a una pantalla anterior a esta, oprimirá el botón comando <Back. Si desea continuar con el proceso de instalación oprimirá el botón comando Next> y si desea cancelar el proceso oprimirá el botón comando Cancel.

Si el usuario continuó el proceso en la pantalla anterior, aparecerá otra verificando si se está listo para la instalación, o en su defecto si se desea cancelar el proceso. Si el usuario continúa el proceso aparecerá una pantalla indicándole por medio de una barra de estado la copia de los archivos de instalación necesarios para correr la aplicación, dando también la opción de cancelar este proceso

Finalmente, si se terminaron de copiar los archivos aparecerá una pantalla final que indicará que la operación se realizó exitosamente, por lo que deberá oprimir el botón comando de Finish para que el proceso de instalación quede concluido.

Terminado el proceso de instalación el programa estará listo para correr. Para esto basta seleccionar el ícono de la aplicación y darle OK al recuadro con la plataforma LabVIEW® para Windows® .

3 Programa de operación

Se accede al programa dando doble click en el ícono correspondiente y se abrirá la pantalla mostrada en la figura 2 en la cual se tienen seis pestañas:

1. Datos del Suelo

2. Configuración Prueba

3. Consolidómetros

4. Relaciones volumétricas finales

5. Reportes

6. Diseño Vector Tiempo y Carga

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Figura 2 Pantalla principal del módulo de operación.

Nota: La numeración consecutiva del 1 al 6, no pertenece a la pantalla, se han agregado para facilitarla explicación de cada uno de los campos y funciones de la pantalla.

Cada una de estas pestañas se describe con detalle a continuación:

3.1 Datos del suelo

En la pantalla que se presenta en la figura 3 se muestran las diferentes pestañas (a a e) en los que se introducen o calculan los datos del suelo.

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Figura 3 Pestañas con los datos generales del suelo.

Nota: La asignación de letras consecutivas de la a la f, no pertenece a la pantalla, se han agregado para poder explicar cada uno de los campos y funciones de la pantalla.

3.1.1 Menú Consolidómetro

Presenta la lista con los consolidómetros instalados. En la figura 4 se muestra la forma de elegir uno de los consolidómetros, del 1 al 16, en el que se desea realizar el ensaye.

3.1.2 Archivos

Al dar clic sobre la pestaña ARCHIVOS se presenta la pantalla mostrada en la figura 5. La <Trayectoria Resultados> es la ruta donde se guardan los archivos de la prueba montada en el consolidómetro seleccionado. Para seleccionar la ruta, basta con oprimir el botón izquierdo del

Mouse el ícono siguiente y aparecerá la pantalla que se muestra en la figura 6.

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Figura 4 Selección del consolidómetro.

Figura 5 Trayectoria donde se guardarán los resultados del ensaye.

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Los resultados de todas los ensaye desarrolladas en el consolidómetro seleccionado se guardarán en una carpeta correspondiente al equipo en el que se está trabajando (en este caso C:\Resultados\consolidómetro 1), por lo cual es recomendable generar una carpeta adicional para que dentro de ésta queden almacenados los archivos de resultados, tal como se ilustra en la figura 6.

Figura 6 Carpeta en la que se almacenarán los resultados de la prueba.

Nota: Por defecto, los archivos se guardan en c:\ Resultados\Consolidometro( + el número del consolidómetro seleccionado).

Para crear una nueva carpeta basta con oprimir el botón , se le asigna el nombre que el usuario decida, luego se da un clic sobre la carpeta y oprimir el botón

y después clic en el botón , para dar la ruta donde se van a guardar los archivos en la carpeta creada (figura 7).

Si los pasos anteriores se siguieron correctamente aparecerá la ruta donde van a ser guardados los archivos que se generen durante el ensaye, tal como se puede ver en la figura 8, además del nombre base de la prueba.

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El <Nombre Base> que se genera de manera automática es el de la última carpeta de la ruta, pero éste puede ser modificado por el usuario tecleando directamente sobre el renglón correspondiente.

Figura 7 Carpeta donde se almacenarán los resultados.

Figura 8 Trayectoria donde se guardarán los archivos generados durante la ejecución del ensaye.

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3.1.3 Generales

Datos generales del sondeo y la muestra. El usuario introduce la información solicitada llenado los espacios en blanco (figura 9).

3.1.4 Datos Probeta

El usuario introduce los valores de pesos, altura, diámetro, contenido de agua, densidad de sólidos , además de una descripción visual del suelo, en la etapa inicial del ensaye, tal como se puede ver en la figura 10.

Esta pantalla se divide en dos secciones:

3.1.5 (d1) Inicio Prueba

<Número de Anillo>: Número de anillo

<Da (cm)>: Diámetro del anillo [centímetros]

<Ha (cm)>: Altura del anillo o altura de la muestra [centímetros]

<Wa + Wm (g)>: Peso del anillo + Peso de la muestra [gramos]

<Wa (g)>: Peso del anillo [gramos]

<wi (%)>:Contenido de agua inicial [porcentaje]

<Gs>: Densidad relativa de sólidos [adimensional]

Nota: A cada uno de los campos se le debe de asignar un valor y tienen que ser escritos antes de iniciar la prueba, ya que son necesarios para graficar la curva de compresibilidad.

3.1.6 (d2) Características del suelo

<Características del suelo>: Se describen textualmente las características visuales y al tacto del suelo, o bien la clasificación SUCS.

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Figura 9 Pantalla donde se introducen los datos generales de la muestra.

Figura 10 Datos de pesos, altura y diámetro iniciales de la probeta.

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Nota: La numeración consecutiva del d.1 al d.2, no pertenece a la pantalla, se han agregado para poder explicar cada uno de los campos y funciones de la pantalla, a continuación se explicarán:

3.1.7 Rel. Vol. Iniciales (Relaciones volumétricas iniciales)

Después de introducir los datos de la muestra se presiona el botón de <Actualizar

datos> para que calcule las relaciones volumétricas iniciales del espécimen. Al dar clic sobre la pestaña <Rel. Vol. Iniciales> muestra la pantalla que se ilustra en la Figura 11.

Figura 11 Relaciones volumétricas iniciales.

Las relaciones volumétricas iniciales de la probeta son las siguientes:

<Dm (cm)>: Diámetro de la muestra [centímetros]

<Hm (cm)>: Altura de la muestra [centímetros]

<Am (cm2)>: Área de la muestra [centímetros cuadrados]

<Wm (g)>: Peso de la Muestra [gramos]

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<Ww (g)>: Peso del agua [gramos]

<Ws (g)>: Peso del sólido [gramos]

<Vm (cm3)>: Volumen de la muestra [centímetros cúbicos]

<Vw (cm3)>: Volumen del agua [centímetros cúbicos]

<Vs (cm3)>: Volumen del sólido [centímetros cúbicos]

<Vv (cm3)>: Volumen de vacíos [centímetros cúbicos]

<Va (cm3)>: Volumen del aire [centímetros cúbicos]

<e>: Relación de vacíos [adimensional]

< Gw(%)>: Grado de saturación [Porcentaje]

<γm (g/cm3)>: Peso específico de la muestra [gramos sobre centímetro cúbico]

3.2 Configuración de Prueba

Al dar clic sobre la pestaña Configuración de Prueba se muestra la figura 12. Aquí el usuario define el consolidómetro en el que desea trabajar, carga los archivos vectores de tiempo para las etapas de carga y descarga y el vector de incrementos de carga en el portapesas. Con esta información y tomando en cuenta el valor de brazo de palanca del equipo (que se da de alta en el programa de calibración) se calculan los incrementos de esfuerzo y los esfuerzo acumulados en el consolidómetro, además de la deformación del aparato debida a la carga a la que se ve sometido.

3.2.1 (a1) Consolidómetro en operación

El usuario visualiza en número de consolidómetro en el que se está trabajado.

3.2.2 (a2) Tabla cargas y esfuerzos aplicados

Muestra las cargas en el portapesas y los esfuerzos aplicados a la probeta, por incremento y acumulados, además de la deformación del aparato. Enseguida se describe cada una de las columnas:

<Inc. Carga (kg)>: Incremento de carga aplicado en el portapesas [kilogramos].

<Carga Ac. (kg)>: Carga acumulada en el portapesas [kilogramos].

<Inc. Esf. (kg/cm2)>: Incremento de esfuerzo que se aplicará a la pastilla de suelo [kilogramos/centímetro cuadrado].

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<Esf. Ac. (kg/cm2)>: Esfuerzo acumulado que se aplicará en la pastilla de suelo [kilogramos/centímetro cuadrado].

<Def. Equipo (mm)>: Deformación generada por el incremento de esfuerzo en el portapesas del consolidómetro [milímetros]. Éste se calcula a partir de las constantes de calibración por deformación del equipo.

a1 a6

a3

a4

a5

a7

a2

Figura 12 Configuración de la prueba.

3.2.3 (a3 y a4) Vectores de Tiempos de Carga y descarga

Para seleccionar los vectores de tiempo de carga y descarga basta con oprimir con el botón izquierdo del Mouse el botón siguiente aparecerá la siguiente la pantalla mostrada en la figura 13. Estos vectores se diseñan en la pestaña Vector Tiempo de

Carga.

Para seleccionar el archivo se presiona el botón derecho del Mouse o con el botón

se carga el archivo que va a ser usado durante la prueba.

Si aparece el mensaje de la figura 14 oprimir el botón , esto indica que no ha seleccionado ningún vector o que el vector seleccionado es incorrecto.

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Fig. 13 Pantalla general para la configuración de la prueba

Figura 14 Mensaje de selección de vector erróneo

3.2.4 (a5) Vectores de Incrementos y decrementos

Para seleccionar los vectores de carga y descarga basta con oprimir con el botón izquierdo del Mouse el botón siguiente aparecerá la siguiente la pantalla mostrada en la figura 15. Estos vectores se diseñan en la pestaña Vector Tiempo de

Carga.

Para seleccionar el archivo se presiona el botón derecho del Mouse o con el botón

se carga el archivo que va a ser usado durante la prueba.

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3.2.5 (a6) Cargar datos de archivo

Después de seleccionar los vectores de tiempo y carga, se presiona el botón Cargar

datos de archivo (figura 16). En este momento se despliegan en la tabla los valores de carga y esfuerzo parcial y acumulado, así como la deformación del aparato.

Figura 15 Vector de incrementos de carga en el portapesas

Figura 16 Botón para actualizar datos en las tablas de carga y descarga

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3.2.6 (a7) Aceptar puntos adicionales

El usuario puede hacer cambios directamente en la columna de incr. de carga en el portapesas, presionar luego el botón de Aceptar puntos adicionales para actualizar la tabla. En caso de que quiera recortar la prueba, basta con teclear cero en la columna de inc. de carga en la etapa en que se deseé terminar el ensaye, presionar Aceptar

puntos adicionales para que elimine la parte del ensaye a partir de la etapa en que se colocó el cero.

3.3 Consolidómetros

Al dar clic sobre la pestaña Consolidómetros se muestra la pantalla que se presenta en la figura 17. Aparecen dos pestañas: consolidación y compresibilidad en las que se visualizan en tiempo real las curvas de consolidación en el formato Casagrande y Taylor, además de la curva de compresibilidad, tal como se describe enseguida.

3.3.1 Consolidación

En este módulo el usuario está en condiciones de iniciar una de las la etapas de carga o descarga. Al momento de presionar el botón de iniciar prueba (figura 17), se cuentan con ocho segundos para colocar la masa en el portapesas. En los segundos seis, siete y ocho sonará una alarma sonora que indica que, después de ésta, habrá que colocar la masa ya que el sistema inicia la toma de lecturas de manera automática, con los intervalos de tiempo definidos en el vector de tiempo.

Cuando se inicia la toma de lecturas se enciende el botón de corriendo con una luz verde brillante, se indica el tipo de etapa: carga (o incremento) o descarga (o decremento), se muestra la lectura del sensor de desplazamiento y de un cronómetro de tiempo transcurrido. Conforme se hace la toma de lecturas, los resultados se presentan de forma gráfica y tabular.

Las curvas de consolidación se presentan en el formato de “Casagrande” (en las abscisas el tiempo en escala logarítmica) y en el formato de “Taylor” (en las abscisas raíz de tiempo). Estos gráficos se actualizan cada vez que se toma una lectura durante la ejecución del ensaye, de tal forma que el usuario puede distinguir gráficamente el momento en el que se ha llegado a la consolidación primaria. Los gráficos se identifican como Casagrande y Taylor (figura 18).

En la figura 19 se identifican los tres elementos principales en la pestaña de Vector de

resultados, de cuyos elementos se hace una descripción más puntual enseguida.

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Figura 17 Inicio de una etapa de carga

Figura 18 Resultados de consolidación en forma gráfica y tabular, con vector de resultados

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Figura 19 Vector de tiempos de desplazamiento de la etapa de consolidación

3.3.2 (b1) Datos

<Incremento>: Es el número de incremento o decremento que está aplicado.

<Lectura del Sensor (mm)>: Es la lectura del desplazamiento axial registrada por el sensor [milímetros].

<Tmp. Transcurrido [HH:MM:SS]>: Es la lectura del tiempo durante la prueba, en horas (HH), minutos (MM) y segundos (SS).

3.3.3 (b2) Tabla de resultados experimentales

<T. [HH:MM:SS]>: Muestra el vector de tiempo en horas, minutos y segundos en el cual se toman las lecturas de desplazamiento axial. Los tiempos corresponden a los diseñados en el vector que se prediseñó para la etapa de carga o descarga, según sea el caso.

<Tiempo (s)>: Se muestra el vector de tiempos en segundos.

<Lec. Sensor>: Es la lectura que registra el sensor.

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<Desp. (mm)>: Desplazamiento axial correspondiente al incremento de carga aplicado.

3.3.4 (b3) Iniciar etapa, terminar etapa o terminar prueba

El usuario puede interrumpir la prueba presionando el botón de terminar. En ese momento se despliega un aviso en que se pregunta si desea terminar la etapa que se está ejecutando, terminar la prueba o bien seguir con la toma de lecturas. En caso de que en 15 segundos no se haya presionado ninguno de estos botones, la prueba continúa.

Si se presiona la pestaña de Esfuerzos se despliega el número de etapa que se está ejecutando, los valores de carga parcial y acumulada en el portapesas y los esfuerzos parciales y acumulados en el consolidómetro (figura 20).

Figura 20 Resultados de consolidación en forma gráfica y tabular, con condiciones de esfuerzos

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3.3.5 Compresibilidad

Al dar clic sobre la pestaña Compresibilidad aparece la pantalla mostrada en la figura 21. Se muestra la curva de compresibilidad (relación de vacíos o cambio volumétrico contra esfuerzo efectivo). Incluye la tabla resumen con los datos de cada incremento, desde el número de incremento o decremento, esfuerzo acumulado, deformación parcial y acumulado del aparato, la deformación de la probeta sin y con corrección por deformación del aparato, la relación de vacíos y el cambio volumétrico.

Figura 21 Curva y tabla de compresibilidad

Nota: El programa genera dos tipos de archivos:

1.- nombre de archivo_DG (aquí se encuentra los valores de cada uno de los datos generales Iniciales y Finales)

2.- nombre de archivo_ETP+número de etapa (se guardan los resultados de desplazamiento y, tiempo y datos generales de cada etapa).

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3.4 Relaciones volumétricas finales

En este módulo se calculan las relaciones volumétricas finales de la probeta, a partir de los valores de pesos, volúmenes y contenido de agua finales (figura 22).

3.4.1 (d1) Trayectoria

Debido a que cuando se determinan las relaciones volumétricas finales ya se concluyó el ensaye y hay posibilidad de que se esté realizando otro, para el cálculo de estas relaciones se requiere direccionar el programa a la capeta donde está guardada la prueba. Esto se logra haciendo doble clic en ícono de apertura y ubicando la carpeta donde se guardaron los archivos del ensaye en la pantalla mostrada en la figura 22.

3.4.2 (d2) Final Prueba

Aquí se teclean los valores de pesos, volumen y contenidos de agua al final de la etapa de ensaye:

<Número de vidrio>: Número de vidrio

<Wvd (g)>: Peso del vidrio [gramos]

<Wvd + Wmf + Wa (g)>: Peso del vidrio más el peso de la muestra al final del ensaye más peso del anillo [gramos]

<Wvd + Ws + Wa (g)>: Peso del vidrio más el peso sólidos más peso del anillo [gramos]

<wf (%)>:Contenido de agua final [porcentaje]

3.4.3 (d3) Valores finales

Se determinan las relaciones volumétricas correspondientes a la condición final del ensaye:

<Dm (cm)>: Diámetro de la muestra [centímetros]

<Hm (cm)>: Altura de la muestra [centímetros]

<Am (cm2)>: Área de la muestra [centímetros cuadrados]

<Wm (g)>: Peso de la Muestra [gramos]

<Ww (g)>: Peso del agua [gramos]

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<Ws (g)>: Peso del sólido [gramos]

<Vm (cm3)>: Volumen de la muestra [centímetros cúbicos]

<Vw (cm3)>: Volumen del agua [centímetros cúbicos]

<Vs (cm3)>: Volumen del sólido [centímetros cúbicos]

<Vv (cm3)>: Volumen de vacíos [centímetros cúbicos]

<Va (cm3)>: Volumen del aire [centímetros cúbicos]

<e>: Relación de vacíos final [adimensional]

< Gw(%)>: Grado de saturación [porcentaje]

<γm (g/cm3x)>: Peso específico de la muestra [gramos sobre centímetro cúbico]

d1 d2 d3 d4

Figura 22 Cálculo de relaciones volumétricas finales

3.4.4 (d4) Actualizar datos

Al presionar el botón de Actualizar datos, se calculan y guardan las relaciones volumétricas del suelo.

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3.5 Reportes

En el módulo de reporte se selecciona la prueba que se desea imprimir (figura 23):

3.5.1 Impresión

Es posible mandar imprimir las curvas de consolidación, en la etapa deseada. Es opcional colocar el logotipo de la empresa, para lo cual es necesario colocar éste en una archivo .jpg en la carpeta de transductores. En la impresión aparece en la primera página, de forma gráfica la representación en el formato de Casagrande y Taylor y en la segunda, de manera tabular, los vectores de tiempo, raíz de tiempo y desplazamiento axial de la muestra.

Se puede generar una impresión de la curva de compresibilidad e incluye la tabla de cálculo de parámetros. En esta página es posible generar también la tabla de resultados en archivo tipo texto, compatible con cualquier hoja de cálculo, por ejemplo ExcelMR.

3.5.2 Visualización

El usuario puede seleccionar un ensaye que se haya ejecutado con antelación o el que en ese momento se esté llevando a cabo en el equipo. Al momento de abrir la carpeta del ensaye se muestra la lista de los archivos correspondientes a cada una de las etapas, los cuales se diferencian entre incremento o decremento porque los primeros se les antepone un signo positivo y los segundos negativo, tal como se muestra en la figura 23a.

Si desea visualizar las curvas de consolidación se selecciona esta pestaña. Podrá ver, para la etapa seleccionada, de manera gráfica las curvas de consolidación y de forma tabular los valores de tiempo y desplazamiento, además de las condiciones de carga en el portapesas y esfuerzo efectivo en la probeta.

Si selecciona compresibilidad aparece la curva de compresibilidad y la tabla resumen de esfuerzos, deformaciones, relaciones de vacíos y cambio de volumen, tal como se ilustra en la figura 23b.

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a) Curvas de consolidación (carga y descarga)

a) Curva de compresibilidad

Figura 23 Visualización de resultados y generación del reporte impreso o digital

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3.6 Diseño de vectores de tiempo y carga

Al dar clic sobre la pestaña Diseño Vector Tiempo y Carga se despliega la pantalla que se muestra en la figura 24.

3.6.1 (e1) Tiempo y número de puntos para diseñar el vector

Se teclea el tiempo en horas:minutos:segundos (HH:MM:SS) y el número de puntos en que se desea genere el vector (menor o igual a 100) luego se presiona el botón calcular tiempos para generar el vector.

3.6.2 (e2) Etapa

Al teclear un número en esta casilla ubica al usuario en la lectura de tiempo que le corresponde.

e2 e3 e4

e5

e6

e7

e1

Figura 24 Diseño de vectores tiempo, para las etapas de carga y descarga

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3.6.3 (e3) Vector de tiempos o carga

Son los valores de tiempo en HH:MM:SS calculados. Una de las características de este vector es que si se grafica en escala semilogarítmica los puntos quedan equidistantes.

En el caso de que la opción que se seleccione sea el de carga, se debe teclear el valor de carga parcial en el portapesas. Para una carga, el signo que se debe anteponer es el positivo o dejarlo sin signo y para descarga, el signo negativo. Se pueden diseñar los ciclos de carga-descarga que se deseen (figura 25).

3.6.4 (e4) Botón para desplazar a lo largo del vector

Al correr el botón se recorre el vector. Es equivalente a correr el valor de Etapa.

3.6.5 (e5) Selector de tipo de vector

Permite seleccionar el tipo de vector a diseñar: carga o tiempo.

Figura 25 Carpeta para guardar vector de tiempos

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3.6.6 (e6) Ruta para donde se guarda vector

Define la ruta donde se guardó el vector. Están predefinidas las siguientes:

Para carga: C: \ vectores carga\ nombre del vector

Para tiempo (figura 26): C: \ vectores tiempo\ nombre del vector

3.6.7 (e7) Botones de guardado

Se puede presionar cada uno de los botones para activar la opción que cada uno de éstos nos da:

• Recuperar. Permite recuperar un vector prediseñado, con el objetivo de hacerle camibios.

• Vector nuevo. Limpia la tabla del vector de tiempo o carga y queda en condiciones de generar un vector nuevo.

• Guardar vector. Guarda el vector con el nombre previamente definido.

• Guardar como. Abre la carpeta c:\Vector de tiempos\ nombre del vector, para que el usuario teclee el nombre del archivo (figura 26).

• Calcular tiempos. Se definen el tiempo y número de puntos (e1 de la figura 23), luego se presiona el botón Calcular Tiempos para que el programa calcule el vector de tiempos.

Figura 26 Carpeta para guardar vector de tiempos

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4 Programa de calibración

Este modo está diseñado para que se puedan obtener o actualizar las constantes de calibración. Estas constantes son los valores numéricos correspondientes a cada sensor que el software empleará para transformar unidades de voltaje a valores ingenieriles, en este caso milímetros.

Al dar clic en el ícono de Calibración aparecerá la pantalla del menú principal, la cual se muestra en la figura 27. Enseguida se hace una descripción general de cada una de las opciones que se presentan en esta pantalla.

Figura 27 Pantalla principal del módulo de calibración

4.1 Calibrar Sensores

Al dar clic con el botón izquierdo del Mouse sobre el botón marcado, aparece un mensaje (figura 28). Luego de presionar el botón el usuario define el consolidómetro que desea calibrar y además de los parámétros patrón (figura 28).

4.1.1 (1) Selección del equipo y sensor a calibrar

El usuario selecciona el número de consolidómetro que desea calibrar. Este tipo de equipo sólo utiliza sensor de desplazamiento, por tanto este queda definido de manera automática.

4.1.2 (2) Datos de última calibración

En esta parte el programa muestra al usuario la fecha de la última calibración, así como las constantes determinadas (pendiente y ordenada).

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Pendiente. Es la pendiente de la línea de ajuste obtenida con mínimos cuadrados de los resultados experimentales representados en la curva desplazamiento-voltaje.

Ordenada. Es la ordenada de la línea de ajuste obtenida con mínimos cuadrados de los resultados experimentales representados en la curva desplazamiento-voltaje.

Figura 28 Nota informativa sobre la selección del consolidómetro

4.1.3 (3) Parámetros del patrón

El usuario define las unidades de en las que se desea hacer la calibración, además de los valores de pendiente y ordenada que corresponden al elemento patrón (tornillo micrométrico).

Pendiente. Es la constante de transformación que se debe usar para transformar las unidades del elemento patrón a las unidades deseadas. Por ejemplo, si en el elemento patrón se leen pulgadas y el usuario desea milímetros, la constante de transformación será 25.40 (1 pulgada → 25.4 mm).

Ordenada. Cuando al momento de iniciar la calibración el elemento patrón no se encuentra en cero, el valor numérico inicial que muestre se toma como ordenada, de tal forma que el programa se encargará de hacer la resta de esta ordenada para representarlo gráficamente la curva y para obtener de las constantes de calibración.

4.1.4 (4) Continuar

Al presionar este botón se ingresa a la pantalla que permite hacer la calibración del sensor (figura 29).

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En la pantalla de la figura 30 se muestra la gráfica experimental desplazamiento-

voltaje a partir de la cual se calculan las constantes de calibración del equipo. Algunos de los elementos que componen la pantalla son los siguientes:

<Unidades>: Indica las unidades en las que se está haciendo la calibración.

<Indicador>: En esta casilla el usuario teclea el valor leído en el elemento patrón.

<Adquirir>: Se presiona este botón para hacer una toma de lectura.

<Eliminar punto>: Cuando se ha adquirido un valor no deseado se oprime este botón y valor será eliminado. Se puede regresar una o varias tomas de lecturas atrás.

<Valor Real>: Muestra el valor adquirido, en las unidades que definidas en el diseño de la calibración.

<Pendiente>: Es una de las constantes de calibración y corresponde a la pendiente de la curva de ajuste (obtenida con mínimos cuadrados) de los resultados experimentales.

1

2

3

4

Figura 29 Selección del consolidómetro, datos de la última calibración y parámetros del patrón de calibración

31

Figura 30 Pantalla para realizar la calibración del sensor elegido

<Ordenada>: Es la otra constante de calibración y corresponde a la ordenada de la curva de ajuste (obtenida con mínimos cuadrados) de los resultados experimentales.

<Volts>: Indica la lectura del voltaje de salida del sensor.

<Salir>: Al finalizar de calibrar el equipo, al oprimir el botón de salir aparcera un mensaje (figura 31) en el cual si queremos guardar las constantes de calibración. Si oprime si aparecerá un segundo mensaje (figura 32) el cual indica si existe una calibración, si es correcto pregunta si deseamos cambiarla, después regresamos al menú principal.

Figura 31 Mensaje para guardar nuevas constantes

Figura 32 Mensaje de cambio de actualización de constantes

32

4.2 Cambiar constantes de sensores

Al oprimir el Botón Cambiar Constantes de Sensores (figura 26) aparece la pantalla que se muestra en la figura 33. Al seleccionar el equipo, aparece la fecha de la última calibración experimental, además de las constantes de calibración y las unidades en las que éstas se obtuvieron.

Para actualizar estas constantes de calibración se selecciona el consolidómetro, se teclean las nuevas constantes y luego se presiona continuar.

Aquí también se debe actualizar la constante del brazo de palanca, la cual se debe obtener de manera independiente a este programa, ya sea de manera gráfica o experimental.

Luego que se hayan actualizado las constantes de pendiente y ordenada o la del brazo de palanca, se presiona el botón de continuar. Aparecerá el mensaje que aparece en la figura 34, en el cual se pregunta si desea guardar los cambios. En caso de ser afirmativa la respuesta, se actualizan las constantes de manera automática en el programa de operación.

Figura 33 Cambio de constantes de calibración

33

Figura 34 Actualización de constantes de calibración

4.3 Deformación del equipo

Para obtener la curva de deformación del equipo de consolidación, es necesario hacer un montaje con todos los elementos que se utilizan en el ensaye (cazuela, piedras porosas y placas metálicas), sólo que en lugar de muestra de suelos se coloca una pastilla metálica. Se coloca el sensor de desplazamiento y se aplican cargas en el portapesas, hasta llegar a la carga máxima a aplicar en una prueba tradicional. Durante la aplicación de carga en el portapesas se va registrando la deformación del sistema y lo que se tiene al final es una curva deformación-carga el portapesas, denominada curva de deformación del equipo. Se obtienen los coeficientes del polinomio de tercer orden que mejor se ajuste a los resultados experimentales. Estos coeficientes son las constantes correspondientes a la deformación del equipo (figura 35).

Cuando se tiene montado el equipo y colocado el sensor de desplazamiento se presiona el botón de tomar ceros, para que inicialice el sensor de desplazamiento a cero. Se van aplicando incrementos de carga en el portapesas, los cuales se registran en el ícono de incremento de

carga,luego se presiona adquirir punto para que se vayan graficando los valores de carga y desplazamiento. Al llegar a una carga que corresponda a una prueba tradicional, se presiona el botón de salir para que guarde los coeficientes del polinomio (figura 36).

<Carga acumulada>: Carga acumulada aplicada en el portapesas.

<Consolidómetro>: Equipo que se está calibrando.

<Coeficientes>: Coeficientes de un polinomio de tercer orden, correspondientes a las constantes de deformación del equipo.

<Deformación del equipo>: Lectura del sensor de desplazamiento (milímetros).

<Incremento de carga>: Incremento de carga aplicado en el portapesas (kilogramos)

<Adquirir puntos>: Adquirir los el valor de desplazamiento y carga acumulada.

<Borrar punto>: Borrar uno o varios puntos tomados.

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<Tomar cero>: Inicializa el sensor de desplazamiento a cero para iniciar la calibración.

4.4 Verificar constantes de calibración

Para Verificar Constantes de Calibración se selecciona el consolidómetro en el que se desea trabajar (1 de la figura 37), se presiona el botón de selección de equipo (2 de la figura 37). En este momento el usuario verá de manera gráfica y numérica el valor del sensor, en las unidades en las que se haya calibrado.

Figura 35 Módulo para obtener la deformación del equipo de consolidación

35

Figura 36 Salvar parámetros de calibración por deformación del equipo

1

2

3

4

Figura 37 Verificar constantes de calibración

36

Después de verificar presione el botón de salir (figura 38) y aparecerá una segunda pantalla el cual pregunta si desea probar otro equipo (figura 39), si oprime el botón si regresa a Verificación de

Constantes de Calibración y podrá verificar cualquiera de los consolidómetros que aparecen en el menú, de lo contrario regresara al menú principal

Figura 38 Salir del módulo

Figura 39 Opción de verificar otro consolidómetro

4.5 Salir

Al oprimir este botón cierra el Modo de Calibración.