¿Qué es una prueba de cono?

Una prueba de cono, generalmente llamada prueba de penetración de cono (CPT), es un tipo de prueba de suelo que se utiliza para recopilar varios tipos de datos. El CPT recopila datos a intervalos regulares a medida que penetra hacia abajo a través del suelo. Los datos recopilados de una prueba de cono pueden usarse para diseñar cimientos apilados y para evaluar la clasificación sísmica del suelo.

La prueba de cono se llama así porque el equipo utilizado para perforar el suelo consiste en una varilla cilíndrica de metal con una punta cónica y puntiaguda. Otras partes incluyen un manguito de fricción móvil, un elemento de filtro para medir la presión porosa y sensores para medir las diversas fuerzas que actúan sobre la varilla. Todo el conjunto que se introduce en el suelo se conoce como un penetrómetro de cono o un penetrómetro de piezocono. Los penetrómetros pueden ser mecánicos o eléctricos, y se pueden usar varios diámetros de cono: los tamaños comunes incluyen 0.55 pulgadas (aproximadamente 1.4 cm), 1.42 pulgadas (aproximadamente 3.6 cm) y 1.73 pulgadas (aproximadamente 4.4 cm).

Es necesario un equipo de CPT para realizar mediciones con el penetrómetro de cono. El equipo es un camión especialmente equipado para realizar pruebas de cono. Se monta un ariete hidráulico en el centro de la cama plana del camión para empujar el penetrómetro hacia abajo a través del suelo. El camión también contiene instrumentos que registran la fuerza en la punta del cono, la fuerza de fricción en el manguito de fricción, la presión de poro y, en algunos casos, las mediciones de velocidad de onda de corte. Una computadora en el equipo registra todos los datos recopilados durante una prueba.

Para realizar una prueba de cono, el pistón hidráulico empuja el penetrómetro a través del suelo a una velocidad constante, generalmente de 0,79 pulgadas por segundo (aproximadamente 2 cm por segundo). Las medidas deseadas se toman en incrementos iguales de entre 0,20 y 1,97 pulgadas (aproximadamente 0,5 y 5 cm). Se agregan secciones de varilla de aproximadamente 3,28 pies (1 metro) de largo a medida que el penetrómetro avanza más profundamente en el suelo. Una vez que el penetrómetro se retira del suelo, el agujero se llena según lo dictado por las reglamentaciones locales.

Se necesita equipo adicional para realizar una evaluación sísmica con una prueba de cono. Las pruebas sísmicas requieren un tipo especial de penetrómetro llamado penetrómetro de cono sísmico (SCPT), que mide la velocidad de la onda de corte. La configuración para una prueba sísmica también incluye una placa que contiene un dispositivo de activación. El personal de prueba golpea la placa con mazos para generar ondas sísmicas. La computadora utilizada para recopilar datos puede funcionar como un osciloscopio, un dispositivo que recopila datos de ondas de corte.