Medición de la Resistividad del Terreno
La medición de la resistividad ρ del terreno es un factor determinante en el diseño, cálculo y funcionamiento de las instalaciones de puesta a tierra.
De hecho, el valor deseado de la resistencia de tierra RT depende de la resistividad ρ del terreno, así como de la longitud y el número de electrodos necesarios.
El suelo suele presentar una naturaleza heterogénea que varía según su composición y las condiciones ambientales.
Aunque los suelos pueden clasificarse en diferentes tipos, como arcillosos, arenosos y rocosos, no es posible asignar una resistividad específica a cada tipo, ya que las mediciones muestran una diversidad de valores.
Por lo tanto, las estimaciones de resistividad son solo aproximaciones, dadas las variaciones inherentes en las propiedades del suelo.
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Medición de la Resistividad del Terreno con el Método Wenner
Existen diversas técnicas para llevar a cabo la medición de la resistividad ρ del terreno, pero se asume como adecuado el método Wenner o método de los cuatro puntos. Este método goza de mayor precisión y popularidad por varias razones:
– Resistividad del suelo sin enterrar electrodos: permite obtener la resistividad del suelo para capas profundas sin la necesidad de enterrar los electrodos a esas profundidades.
– Mediciones de resistividad sin equipos pesados: no requiere de equipos pesados para llevar a cabo las mediciones.
– Resultados no afectados por resistencia de electrodos: los resultados no se ven afectados por la resistencia de los electrodos auxiliares ni por los huecos creados para su inserción en el terreno.
El método implica enterrar pequeños electrodos tipo varilla, en cuatro huecos en el suelo, a una profundidad “b” y separados (en línea recta) una distancia “a”.
La distancia entre las picas debe ser al menos 3 veces la profundidad de la pica. Por ejemplo, si la profundidad de cada pica es de 30 cm, la distancia entre las picas debe ser como mínimo de 90 cm.
Se inyecta una corriente “I” entre las 2 picas externas y se mide el potencial “V” entre las 2 picas internas. La distancia “a” entre picas se interpreta como una estimación de la profundidad aproximada a la cual se está midiendo la resistividad ρ del suelo.
Resultado de Medición con el Método Wenner
Realmente, el instrumento mide la resistencia R (V/I) del volumen de suelo cilíndrico de radio “a” encerrado entre las 2 picas internas.
La resistividad aparente del suelo “ρ”, a la profundidad “a” es aproximada por la siguiente ecuación:
El dispositivo muestra el valor de la resistividad como resultado de esta ecuación. Para tener en cuenta la variación de la resistividad del suelo con la profundidad, se realizan mediciones variando la distancia “a” a varios metros. De esta forma, se obtienen mediciones de resistividad a diferentes profundidades.
Después de tomar varias mediciones, se calcula un promedio aritmético. Además, se toman medidas en distintas direcciones para determinar si la resistividad varía significativamente en diferentes zonas geográficas.
Medición con el Método Wenner en Suelos Compactos
En ocasiones, la medición de la resistividad del terreno debe llevarse a cabo en áreas cubiertas por pavimentos, hormigón o cemento. Esto dificulta la inserción de electrodos tipo varilla en el suelo (hay que prestar especial atención a la presencia de elementos metálicos enterrados, tales como tuberías, armados de hormigón, etc.).
En estas situaciones con suelos duros, se recurre al uso de placas de cobre como alternativa a los electrodos auxiliares estándar. Además, se aplica agua para humedecer el lugar donde se colocarán estas placas.
Este procedimiento permite obtener mediciones precisas de la resistividad del suelo. Es importante destacar que la elección de las placas de cobre y el uso de agua para humedecer el área garantizan una buena conductividad eléctrica.
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