¿Qué es el crack? ¿Por qué se agrieta el hormigón?
Las grietas pueden ocurrir durante la construcción, colocación y curado del hormigón. También pueden hacerlo en cualquier momento durante la vida útil de la estructura. Las grietas en la cabina pueden ser un signo de problemas estructurales o el resultado del deterioro del hormigón. Varios problemas pueden provocar grietas en el concreto, que incluyen:
- cargas externas excesivas
- fuerzas de restricción externas
- fuerzas de contención internas
- movimientos diferenciales
- asentamientos En un elemento de hormigón, el ancho y la distribución de la fisura (contracción, cargas térmicas y de servicio) se controlan principalmente mediante el refuerzo de acero. En el hormigón reforzado con fibras, las fibras ayudan a controlar el agrietamiento. Las grietas que son causadas por reacciones químicas internas o externas, o como resultado de cargas accidentales (es decir, explosión o carga de impacto de accidentes) son de naturaleza diferente y requieren más investigación para evaluar su impacto en la integridad estructural y el rendimiento de durabilidad del elemento.
¿Cómo evaluar las grietas del hormigón?
La inspección visual y el monitoreo es el primer paso para comprender la naturaleza de las grietas existentes y las causas subyacentes. Por ejemplo, las grietas inclinadas sobre vigas de hormigón cerca de los soportes pueden ser un signo de esfuerzo cortante, o las grietas con un signo de óxido pueden ser el resultado de la corrosión del acero. Por lo general, los anchos de las fisuras se utilizan para evaluar la gravedad de las fisuras del hormigón, mientras que la profundidad de las fisuras se utiliza para evaluar la integridad estructural general del elemento.1. Ancho de la grieta
La severidad de las grietas en la superficie del concreto se mide normalmente usando una regla de ancho de grietas (medidor de grietas). Dependiendo de la apertura de las grietas en la superficie, las grietas se pueden describir (tan pequeñas como la línea del cabello o severas (apertura de pocos milímetros).2. Profundidad de la grieta
Hay casos en los que los ingenieros estructurales están interesados en la medición de la profundidad de la fisura. La profundidad de la fisura se usa para evaluar la integridad estructural y verificar el desempeño de durabilidad. La medición de la profundidad de la grieta puede ayudar al contratista de reparaciones a evaluar los costos de reparación. Dependiendo de la naturaleza del proyecto, los ingenieros se basan en diferentes técnicas intrusivas y no intrusivas para estimar la profundidad de la grieta.Medición de la profundidad de grietas en hormigón
I. Examen visual de núcleos de hormigón
La extracción de muestras de núcleos de los defectos se considera un método popular entre inspectores e ingenieros. Dependiendo de la naturaleza de la grieta y de la ubicación de la grieta (¿se encuentra en un área críticamente dañada ?, se encuentra en o alrededor de los cables de postensado), las muestras de núcleos pueden proporcionar información sobre la extensión, profundidad y gravedad de las grietas. Un enfoque consiste simplemente en extraer núcleos y examinar visualmente el pozo y el núcleo en busca de posibles causas de la grieta. En otro método, se inyecta tinte (usando presión) en las grietas de la superficie. Posteriormente, se extraerán núcleos de hormigón del área bajo investigación. La muestra se estudia al microscopio para determinar la profundidad de las grietas en el hormigón.
II. Método impacto-eco
En la prueba Impact-Echo, se genera un pulso de tensión en la superficie del elemento. El pulso se propaga al objeto de prueba y se refleja en grietas, defectos o interfaces y límites. La respuesta en superficie provocada por la llegada de ondas reflejadas, se monitorea utilizando un transductor receptor de alta precisión (Malhotra y Carino, 2004). Cuando las ondas de tensión viajan dentro del elemento de hormigón, una parte de las ondas acústicas emitidas por el pulso de tensión en la superficie se refleja sobre las capas límite, donde varía la rigidez del material. Los datos recibidos por el transductor normalmente se analizan en el dominio de la frecuencia para medir la velocidad y el grosor de la onda. Este procedimiento ha sido estandarizado como ASTM C1383, “Método de prueba estándar para medir la velocidad de onda P y el espesor de placas de concreto usando el método de impacto-eco”.
Impact-Echo se puede utilizar para evaluar la profundidad de las grietas superficiales. Para hacerlo, se necesita una configuración de prueba de eco de impacto con dos transductores.
donde L1 es la distancia entre el punto de impacto horizontal y la grieta; L2 indica la distancia entre el segundo sensor y la grieta de apertura de la superficie; L3 representa la distancia entre el punto de impacto y el primer sensor; VP es la velocidad de la onda P; y Δt denota el tiempo de viaje de la onda P desde el inicio del impacto hasta su llegada al transductor 2.
III. Velocidad de pulso ultrasónico (UPV)
La velocidad de pulso ultrasónico (UPV) es un método eficaz de prueba no destructiva (NDT) para el control de calidad de los materiales de hormigón y la detección de daños en los componentes estructurales. Los métodos UPV se han utilizado tradicionalmente para el control de calidad de materiales, en su mayoría materiales homogéneos como metales y uniones soldadas. Con el reciente avance en la tecnología de transductores, la prueba ha sido ampliamente aceptada para probar materiales de concreto. Las pruebas ultrasónicas del hormigón son una forma eficaz de evaluar la calidad y uniformidad, y estimar la profundidad de las fisuras. El procedimiento de prueba se ha estandarizado como “Método de prueba estándar para la velocidad del pulso a través del concreto” (ASTM C 597, 2016).
Para obtener más información sobre el método UPV y sus aplicaciones, haga clic aquí . El método UPV se puede utilizar para estimar la profundidad de las grietas superficiales. Para ello, cada uno de los transductores debe colocarse en un lado de la grieta, a una distancia determinada. Luego, la distancia entre transductores se cambia en la misma trayectoria. La medición de UPV se repetirá para diferentes espaciamientos de transductores.
