[vc_row type=”in_container” full_screen_row_position=”middle” column_margin=”default” scene_position=”center” text_color=”dark” text_align=”left” overlay_strength=”0.3″ shape_divider_position=”bottom” bg_image_animation=”none”][vc_column column_padding=”no-extra-padding” column_padding_position=”all” background_color_opacity=”1″ background_hover_color_opacity=”1″ column_link_target=”_self” column_shadow=”none” column_border_radius=”none” width=”1/1″ tablet_width_inherit=”default” tablet_text_alignment=”default” phone_text_alignment=”default” overlay_strength=”0.3″ column_border_width=”none” column_border_style=”solid” bg_image_animation=”none”][vc_column_text]Este artículo revisa algunas de las pruebas no destructivas de medición de espesores para elementos de hormigón más aceptadas y ampliamente utilizadas. La medición de espesores puede ser de interés para ingenieros y técnicos involucrados en la evaluación de elementos de hormigón existentes, como losas, cimientos o pavimentos, o como medio de control de calidad (QA) en la construcción de nuevos pavimentos de hormigón. Las aplicaciones y limitaciones de estas técnicas se comparan y discuten brevemente.
Medición de espesores para hormigón – Aplicaciones
La medición de espesores tiene varias aplicaciones en infraestructura civil. En este artículo, la atención se centrará en las instalaciones de infraestructura de hormigón. La medición de espesores se usa ampliamente en las siguientes áreas:
»Control de calidad del hormigón
La medición del espesor se utiliza ampliamente como procedimiento de control de calidad para pavimentos de hormigón. Tradicionalmente, el muestreo destructivo se realiza para evaluar el espesor. Para evitar comprometer el rendimiento del hormigón, el muestreo destructivo se realiza con moderación, por lo que la evaluación del espesor en un área grande no es práctica.
»Evaluación de la condición
La evaluación del estado de los elementos de hormigón existentes puede requerir cierta información sobre la geometría y las dimensiones. En muchos casos, el espesor del elemento de hormigón es importante; por ejemplo, en la evaluación de cimientos existentes o muros de contención donde solo está disponible un acceso por un solo lado. La evaluación del revestimiento de hormigón (liner) en túneles o alcantarillas troncales es otro ejemplo. Tradicionalmente, esto se ha hecho tomando muestras de núcleos en puntos seleccionados de la estructura.
Ensayos no destructivos de medición de espesores para hormigón
Se utilizan diferentes métodos NDT para diferentes aplicaciones. Cada método NDT tiene sus pros y sus contras. Al seleccionar un método de prueba eficaz, se debe prestar especial atención a las limitaciones del método para la investigación de campo. En este artículo, revisaremos 3 técnicas ampliamente utilizadas que se utilizan en una variedad de proyectos de ingeniería: Impact-Echo, Ultrasonic Pulse Echo y Ground Penetrating Radar (GPR).
»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 estrés viajan dentro de las diferentes capas con diferente rigidez, una parte de las ondas acústicas se refleja sobre la interfaz de cada capa.
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”.
Existen algunas preocupaciones sobre la precisión de los resultados de la prueba de Impacto-Eco en el concreto fresco (
Gover et al 2012 ). Sin embargo, el método de eco de impacto se ha utilizado con éxito para estructuras existentes. Se debe prestar especial atención al entorno circundante. Si la rigidez del lecho rocoso o de la losa subyacente es muy cercana a la del elemento principal de hormigón, la precisión del método se verá afectada.
Eco de pulso ultrasónico (UPE)
El método Ultrasonic Pulse-Echo (UPE) se utiliza para medir espesores y evaluar la integridad del hormigón. El concepto detrás de este método se basa en la propagación de ondas de tensión a través de los materiales. En este método, un transmisor genera un pulso de tensión en el objeto en una superficie accesible. El pulso se propaga al objeto de prueba y es reflejado por las interfaces (capas de boudary). El impulso emitido y las ondas acústicas reflejadas se controlan en los transductores receptores. Las señales se analizan en el dominio del tiempo para calcular el tiempo de viaje de la onda. Si se conoce la velocidad de la onda en el material, este tiempo de viaje se puede utilizar para evaluar el espesor del medio. Dependiendo del sistema multicapa que se esté investigando, el tiempo de viaje de las ondas de corte o de compresión se utilizan para evaluar el espesor de cada capa (
Malhotra y Carino, 2004 ).
Radar de penetración terrestre (GPR)
¿Radar de penetración de tierra? (¿GPR?) Implica la transmisión de ondas electromagnéticas al material bajo investigación. GPR consta de una antena transmisora y una antena receptora y una unidad de procesamiento de señales. GPR emite pulsos electromagnéticos (pulsos de radar) con una frecuencia central específica para escanear el medio del subsuelo. Las ondas reflejadas de las capas del subsuelo y los objetos son capturados por la antena del receptor. Dependiendo de la frecuencia de impulso, GPR puede detectar los eventos internos y los objetos a diferentes profundidades. Se puede utilizar para diferenciar las capas en un sistema multicapa o el espesor del hormigón. GPR se utiliza para detectar la ubicación y orientación de objetos debajo de la superficie (como malla de armadura) o vacíos (
Maierhofer 2013 ,
Morocous 2010 y
Maser 1996 ).
La principal ventaja de GPR es que puede escanear un área grande en un tiempo relativamente corto. Sin embargo, el GPR no se puede utilizar en hormigón fresco, porque el hormigón húmedo dificulta la penetración de ondas electromagnéticas en el hormigón. Otro problema con la aplicación de GPR para pavimentos de hormigón es el tipo de material base. Si las propiedades dieléctricas del material base o del lecho de roca (en el caso del revestimiento de túneles) son similares a las del hormigón, la precisión de la medición del espesor se reducirá.
Conclusión
Bueno, los pros y los contras de los métodos NDT introducidos hacen que sea muy difícil llegar a una conclusión firme. Parece que la selección del método de prueba y su implementación en la práctica de la ingeniería real deberían utilizar un enfoque caso por caso en este momento. Existen algunas incertidumbres con respecto a cualquiera de las técnicas disponibles, y es responsabilidad de los ingenieros y del especialista en control de calidad encontrar la mejor opción.
Dicho esto, el uso de UPE e Impact-Echo para segmentos de concreto relativamente delgados debería ser sencillo; sin embargo, debe tener en cuenta lo que descansa en las proximidades. Si su conclusión es que el hormigón se encuentra sobre un lecho de roca firme con propiedades similares a las del hormigón, entonces la aplicación de estos métodos será difícil. La aplicación de GPR sobre concreto húmedo será problemática, pero tan pronto como el concreto se seque, el método debería ser adecuado.[/vc_column_text][/vc_column][/vc_row]
