Nuevo libro sobre “Ensayos Geotécnicos de Suelos y Rocas” (UA-ULL)

El reciente convenio de colaboración entre la Escuela Politécnica Superior de la Universidad de Alicante y la Escuela de Ingeniería Civil e Industrial de la Universidad de La Laguna sigue dando sus frutos, esta vez con un ilustrado libro sobre “Ensayos Geotécnicos de Suelos y Rocas” presentado en sociedad a finales de noviembre y que todavía no había enlazado por aquí. Creo que ya es hora de subsanar el error, no sea que alguno de los autores se enfade conmigo (esto de conocer a la gente no siempre es bueno)*.

Ensayos Geotécnicos de Suelos y Rocas

Los autores son Roberto Tomás, Juan Carlos Santamarta, Miguel Cano, Luis E. Hernández y Javier García-Barba, que amparados en un explícito “Creemos que la caracterización geotécnica de suelos y rocas ha supuesto una dificultad añadida a las asignaturas relacionadas con la ingeniería del terreno, de ahí la idea y necesidad de este material” han creado el complemento perfecto para las normas UNE, describiendo paso a paso los ensayos de mecánica de suelos y mecánica de rocas más habituales en obra civil, minería y edificación.

El libro puede descargarse en el siguiente enlace (botón derecho y “guardar como”) aunque he de avisar que el archivo ocupa 181 MB. Sed pacientes, le cuesta un rato:

Ensayos Geotécnicos de Suelos y Rocas

Ensayos Geotécnicos de Suelos y Rocas (pdf – 181 MB)

 

Para más información recomiendo visitar la web del Grupo de Ingeniería del Terreno (GInTE) de la Universidad de Alicante así como Hidrogeotécnicas, la web del profesor Santamarta. En ambos enlaces podréis encontrar un montón de cosas más.

Un último detalle. El libro está publicado bajo una licencia Creative Commons, para citarlo correctamente debéis hacerlo como:

R. Tomás, J.C. Santamarta, M. Cano, L.E. Hernández Gutiérrez, J. García-Barba (2013). Ensayos geotécnicos de suelos y rocas, Universidad de Alicante. CD-ROM. ISBN: 978-8461-653973.

(*) Vale, he tardado, pero lo anuncié en Twitter, que conste 🙂


La penetración dinámica DPSH, cuando la esbeltez es el problema

Si digo que voy a escribir sobre una pieza recta y esbelta sometida a una carga axial de compresión más de uno pensará en el pandeo de soportes verticales pero podéis estar tranquilos, no voy a hablar de Euler, cargas críticas y longitudes de pandeo (quizá otro día), sino de la penetración dinámica superpesada DPSH.

Pues si, en lo que respecta a la geotecnia ese “presunto” pandeo se convierte muchas veces en un “desvío” del equipo, y si ya hace un tiempo puse por aquí un pilote metálico hincado que se desviaba y emergía de las profundidades -cual tiburón hambriento- para atacar un coche (atención a la foto), esta vez es una penetración dinámica superpesada (alias DPSH) la que, golpe a golpe y varilla roscada a varilla roscada, incrementa tanto su esbeltez que termina desviándose hasta reconocer el terreno “de canto”.

He aquí la reconstrucción de los hechos en laboratorio, al más puro estilo CSI, tras comprobarse la anormal deformación de las barras.

La fotografía me la envía un amigo de cuitas geotécnicas, experto donde los haya, que no quiere ver su nombre citado… lo cual me da pie a ponerlo por las nubes, ¿he dicho ya que es muy bueno?, pues me quedo corto, es muy muy bueno, quizá demasiado, para estos tiempos que corren…

Un detalle más, según la UNE-EN ISO 22476-2:2005 Ensayo de penetración dinámica, la máxima deflexión admitida en las barras (o varillas) del DPSH es del 0,2%, así que el ensayo no sería válido (si, ya lo sé, las normas sólo se citan, no se leen y mucho menos se acatan, pero para eso estoy yo, para descubriros esos pequeños detalles).


La placa de carga necesita un contrapeso

[Si, ya sé que no es “placa de carga” sino “carga con placa” pero, ¿alguien lo llama así, además de la norma?]

RRRIIIINNGG (se supone que esto es la onomatopeya de una llamada telefónica)

– Oye, necesito un estudio geotécnico, aunque no sé que decirte, es un solar tan estrecho que casi no haría falta hacerlo, de verdad, es largo y muy estrecho, casi un pasillo.

(si me hubieran dado un euro cada vez que he oído esa excusa no sería rico, pero tendría un montón de calderilla)

– Entendido, tienes un solar que parece una pista de bolos, no quieres hacer estudio geotécnico y quieres que alguien te lo justifique, ¿es eso?

– Si, pero no hay problema, el terreno es buenísimo, no hace falta calcular nada, todo el pueblo está calculado con dos kilos y medio.

(con esta excusa tampoco sería millonario, pero ya faltaría menos)

– ¿Sabes?, el estudio geotécnico es obligatorio para evitar este tipo de conversaciones, precisamente.

– No, de verdad, te lo juro, no cabe una máquina de sondeos, ya lo he mirado, no entra, te lo juro.

– No jures tanto en vano, que irás al infierno. A ver… ¿y qué sugieres?

(por favor, la placa de carga no, por favor, la placa de carga no, por favor, la placa no)

– Pues me han dicho que una placa de carga podría servir, que en carreteras las usan mucho.

(arghhhhh… siempre igual, me han dicho, he oído, me han contado…)

– Ya, pero las carreteras son una cosa y los cimientos de edificación, otra, y una placa de carga se queda muy corta, para lo que quieres.

– No hay problema, pondré la más grande que haya, de verdad, la más grande.

– Hombre, cuánto más grande, mejor aunque, dime una cosa, sólo por curiosidad, ¿un camión entraría en ese “pasillo” tuyo?

– Un camión, ¿para qué narices quieres tú un camión?

– Yo para nada, pero tu placa de carga “enorme-que-te-cagas” va a necesitar uno.

– ¡¡ De eso nada !!, a mi me han dicho que llegan allí, ponen en el suelo una especie de “plancha” redonda, le dan a una palanca y ya no hacen falta ensayos ni nada más. Ah, y también me dan el módulo de balasto.

(ya estamos con el módulo de balasto… qué manía)

– Vale, lo que tú digas… ¿qué superficie tiene una placa circular?

– Pues… π por el radio al cuadrado o π/4 por el diámetro al cuadrado, ¿no?.

– Correcto, tomando π igual a 3 serían, ¾ del diámetro al cuadrado, y la placa más grande tiene poco más de 0,75 m de diámetro, que también son ¾, así que tendríamos una superficie de (¾)³, unos 0,4 m², haciendo un número gordo.

– Supongo que si, no lo sé, ¿y eso qué importa?

– Pues bastante, porque si queremos cargar esa “plancha” con 250 kN/m², tus “dos-kilos-y-medio-autóctonos”, necesitaremos una carga de 250 kN/m² x 0,4 m²,o sea, 100 kN, para que lo entiendas, 10.000 kilogramos, 10 toneladas.

– ¡¿ 10 toneladas ?!, ¡¡ ni hablar !!, ¿y si cojo la más pequeña?

– Sigues necesitando más de 1.000 kg, y de todos modos, tampoco sirve, así que quítate la idea de la cabeza y mira a ver si entra la máquina.

– Vaaale, voy a medirlo otra vez y ahora te vuelvo a llamar… ¡¡ aguafiestas !!

– Si, claro, ahora la culpa es mía…

 

Ensayo de placa de carga - vista de detalle

Una foto del ensayo de placa de carga con sus relojitos y su canesú

Ensayo de placa de carga - vista general

Y aquí una vista general, con el camión actuando de contrapeso

 

Otro día hablamos de la placa dinámica, por hoy ya vale.


Seriedad, tipografía y normativa 2.0, el caso de Carreteros

¿Depende la seriedad de una página de la tipografía y los colores utilizados…? Hace unos días WTF Microsiervos utilizó una captura de Carreteros como ejemplo de lo que no se debía hacer en una página web. Los que consultamos dicha página (y su peculiar “blooj”, Diario de un “chancletero”) sabemos perfectamente la razón de dicho esquema de colores (para el que no lo sepa, lo han vuelto a explicar), pero no así las visitas llegadas desde Microsiervos y menéame, y ahí es dónde surgió la coña sobre la presunta seriedad de una página dependiendo de su formato.

Inciso: En el idioma inglés, tremendamente hábil para inventar palabras pero muy poco original para según qué cosas, WTF es un acrónimo de !!What The Fuck ¡¡, algo así como nuestro ¡¿Qué cojones ?!, y aprovechando que la “W” inicial sirve por igual para What, Why, Where, Who y When pues ya os podéis imaginar, con solo tres letras tienen todo el repertorio. Fin del inciso.

La respuesta del “blooj” de Carreteros tiene tres partes, aludiendo dos de ellas (aquí y aquí) a este humilde ingeniero que, parafraseando al Manco, trabaja y se desvela / por parecer que tiene de bloguero / la gracia que no quiso darle el cielo. Quería escribir un panegírico, pero cuando escribo mucho la gente se asusta y no lo lee (lo tengo comprobado), así que se quedará en un breve exordio.

 

1. Sobre la seriedad y el sentido del humor

Alega Carreteros en su respuesta que nunca han buscado hacer páginas serias de ingeniería, puede ser verdad, puede no serlo, y puede ser perfectamente otra muestra de sentido del humor. Como he escrito en un comentario “A ver si lo entiendo, más de diez años manteniendo al día toda la normativa de carreteras estatal y autonómica, incluyendo ensayos y normas derogadas… y ahora resulta que eso “no es serio” porque se alterna con chirigotas, noticias y opiniones personales. Si señor, el sentido del humor que no decaiga.

Sea como sea, una cosa es cierta, se sigue confundiendo el sentido del humor con la falta de seriedad, actitud cerril que siempre me ha recordado al malhumorado Jorge de Burgos de “El Nombre de la Rosa”, obsesionado con evitar la risa, pues “la risa mata el miedo, y sin el miedo no hay lugar para Dios“.

 

2. Sobre la tipografía y la falta de seriedad

Queridos compañeros… hermanos, es cierto, yo también enlacé la noticia con un tweet. Este, concretamente:

Como se puede ver, en ningún momento hice referencia a la elección cromática o la falta de seriedad. Es mucho más simple que todo eso. La Comic Sans no es cómoda más allá de dos líneas, no respeta ninguna convención tipográfica y las letras se reparten en la palabra de modo caótico. Al César lo que es del César, la legibilidad de la Comic Sans es pésima. Perdonad la ofensa, pero me gusta escribir, valoro estas cosas y llevo gafas, tres de tres.

Y si, la historia es cierta, Comic Sans se diseñó para un programa de dibujo infantil, por eso no es una tipografía “correcta” al 100%, porque nadie pensó que fuera necesario. El problema vino cuando lanzaron al mercado el Windows 95 con dicha tipografía incluida de serie. Tras eso… la plaga, como lo de los conejos en Australia, pero peor. Su autor, Vincent Connare, está harto de dar explicaciones, podéis verlo en esta entrevista y en esta presentación en pdf (ojo, son 9,44 MB) en la que cuenta toda la historia, con algunos ejemplos españoles (la conferencia fue en Valencia).

 

3. Sobre la normativa técnica en la web 2.0

Este es el tema al que quería llegar, realmente, porque dejando de lado la estética y centrándonos en el contenido, Carreteros sí es un ejemplo, el perfecto ejemplo de que la normativa técnica puede y debe estar en la red 2.0.

La copia en papel es única para leer con calma, estudiar y consultar dudas pero, en lo que respecta a las carreteras, cuando se trata de saber si una norma está vigente o derogada, si hay normativa estatal o autonómica o, simplemente, si ha cambiado algo… TODOS, absolutamente TODOS acudimos a www.carreteros.orgdigo yo que será por algo.

Lo que tiene delito, lo que de verdad se merece un WTF, es que siga siendo una iniciativa personal y no lo hayan copiado oficialmente desde el Ministerio de Fomento, agrupando toda la normativa en un único sitio, con hiperenlaces entre artículos, concordancia entre normas, listados de normas derogadas y erratas detectadas (el CTE está sembrado), comentarios integrados, ejemplos, esquemas, fotografías, actualizaciones y, por supuesto, si se menciona una norma, con el correspondiente enlace a su contenido, y eso va por las “confidenciales” normas UNE, también merecedoras de otro enorme WTF.

Lo han hecho con el BOE, no creo que sea tan difícil hacer una “WikiNorma”, ¿no?, ¿o acaso el desorden del PG3 es un complot para tenernos ocupados…?

Fernando Carneiro y el Ensayo Brasileño, 68 años de Tracción Indirecta

Hoy, 15 de noviembre de 2011, se cumplen diez años de la muerte de Fernando Luiz Lobo Barboza Carneiro (1913-2001), ingeniero brasileño que, entre otros muchos méritos y realizaciones, desarrolló el “Ensayo de Tracción Indirecta”, conocido internacionalmente como “Ensayo Brasileño”.

El ensayo brasileño tiene el mismo punto de partida que los ensayos de plasticidad de Casagrande, la construcción de aeropuertos durante la Segunda Guerra Mundial. Para Casagrande el problema eran los campos de aterrizaje de tierra de las islas del Pacífico, para Carneiro los pavimentos de hormigón en Brasil, complicados de ensayar.

La inspiración existe, pero debe pillarte trabajando, y así es como cogió a Carneiro. En 1943, Rio de Janeiro se encontraba en plena remodelación urbanística, y como siempre pasa en estos casos, algunas cosas no encajaban en la nueva ordenación. Por ejemplo, la pequeña iglesia de San Pedro, de 1732, que ahora estaba justo en medio de lo que debía ser la Avenida Presidente Vargas. Como dijo Don Quijote la noche que entró a tientas en El Toboso, “con la iglesia hemos dado, Sancho”.

La iglesia, en medio de la Avenida, fastidiando los planes… urbanísticos

Trasladar una iglesia no es algo tan descabellado, ya se había hecho otras veces, así que encargaron el trabajo a una empresa especializada que ya ha aparecido en este blog, Pilotes Franki. El problema es que estos traslados se realizan sobre rodillos de acero, y en tiempo de guerra (recuerdo, 1943, en plena 2ª Guerra Mundial) toda la producción de acero estaba destinada a la industria bélica… vale, no había acero, la cuestión era ¿podía hacerse sobre rodillos de hormigón de 60 cm de diámetro?

Esto es lo que tenían pensado hacer, pero con rodillos de hormigón

Los rodillos de acero se calculaban mediante la fórmula de Hertz, pero el hormigón no es igual que el acero, así que encargaron a Carneiro que lo verificara… y lo que Carneiro verificó es que los rodillos cargados a compresión se rompían a tracción a través de fisuras verticales, de ahí la acertada denominación de “tracción indirecta”, sometidos a compresión, rompían a tracción.

Al final, entre el problema de los rodillos, el lamentable estado de la estructura, el elevado precio de la operación, el cachondeo generalizado (hasta una samba hicieron sobre el tema) y que Pilotes Franki tampoco se comprometía al 100% con el éxito de la operación, se decidió demoler la iglesia y zanjar el problema de raíz… pero Carneiro no se había olvidado de las probetas a tracción.

El planteamiento teórico puro del problema era conocido, era una variación del problema de carga lineal sobre un semiespacio elástico infinito, resuelto por Flamant en 1892 a partir de las ecuaciones de Boussinesq [ver más abajo]. Lo que había que comprobar era si el resultado era válido en la práctica, porque si, vale, las cargas “puntuales y lineales” se dibujan muy bien sobre el papel pero, a la hora de la verdad, la cosa se complica.

Los resultados no eran del todo exactos, pero era un ensayo fácil de realizar y con probetas de 15 cm de diámetro por 30 cm de longitud el error era tolerable, así que en septiembre de 1943 lo presentó en el 5ª Congreso de la “Associaçao Brasileira de Normas Técnicas (ABNT)” (curiosamente, diez años más tarde se supo que sólo dos meses después se había presentado en Japón -país enemigo en aquel momento- un procedimiento de ensayo muy parecido).

En 1947 el método se presentó formalmente en el “International Meeting of Materials Testing Laboratories” de París, donde ya empezaron a llamarlo ”essai brésilien”. Ese mismo año se fundaría la RILEM o “Réunion Internationale des Laboratoires et Experts des Matériaux, systèmes de construction et ouvrages”, organismo que el propio Carneiro presidiría en 1979 (como curiosidad, decir que Eduardo Torroja fue uno de los fundadores y su cuarto presidente, en 1951). El ensayo fue admitido por la American Society for Testing Material (ASTM) en 1962, por la International Society for Rock Mechanics (ISRM) en 1978, y por la International Organization for Standardization (ISO) en 1980.

En España el ensayo tiene varias “versiones”. Para hormigones la norma vigente es la UNE EN 12390-6:2001, en la que ya ha desaparecido el subtítulo de “ensayo brasileño” que todavía mantenía la derogada UNE 83-306-1985, para mecánica de rocas hay una UNE 22-950-90 [2] y una NLT 253-91. En EEUU corresponde a la ASTM C496-11.

En lo que respecta a la geotecnia, en el campo de la mecánica de rocas el ensayo brasileño todavía tiene mucho que decir. Si tienes ganas de leer sobre el tema puedes seguir con este artículo del International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences [pdf] o con este otro del International Journal for Numerical and Analytical Methods in Geomechanics [pdf] en el que se propone determinar las propiedades elásticas de probetas de roca mediante ensayos brasileños y una serie de iteraciones, tipo “back analysis“. El tema queda fuera de mis posibilidades (no me planteo tener una prensa de ensayo en casa, no sabría dónde ponerla y, además, no me pega con los muebles) pero quizá pueda servir de inspiración, sería un trabajo interesante.

La mayor parte de esta entrada se ha sacado de este artículo del RILEM Bulletin con motivo del fallecimiento de Fernando Carneiro en 2001, el blog Coisas da Arquitetura, y estas notas de clase del Prof. Eduardo C. S. Thomaz, del Instituto Militar de Engenharia.

———————  Peligro, teoría de aquí en adelante ——————–

La solución real del problema tiene en cuenta las dimensiones de la zona de apoyo de la carga y no es lo que se dice intuitiva, precisamente (puedes comprobarlo en este artículo del International Journal of Mechanical Sciences [pdf]), pero la solución teórica del problema con carga puntual no es tan complicada, simplemente hay que resolver el problema de Flamant dos veces, en tensión plana (la segunda con un cambio de ejes), aplicar después el principio de superposición entre los dos estados y, por último, un tercer estado que elimine las fuerzas exteriores. Mis compañeros de la ETSICCP de Valencia quizá lo recuerden, fue el problema de la parte de Elasticidad del examen final de junio de 1996 de Resistencia de Materiales, Elasticidad y Plasticidad.

Si quieres ver la solución paso a paso puedes consultar, por ejemplo, las páginas 185 a 189 de la primera edición del Elasticity Theory, de Martin H. Saad. La distribución de tensiones tangenciales del problema es, casualmente, la imagen de portada del libro.

PD: Parece que voy aprendiendo, he sido capaz de escribir sobre el ensayo brasileño sin caer en el chiste fácil de nombrar las ingles autóctonas, el vóley playa, las mulatas, Copacabana, Ipanema, los tangas, el carnaval, la Bossa nova…