Crosshole Sonic Logging es un método de prueba no destructivo eficaz para cimentaciones profundas. Desarrollada en base a los principios de la prueba de velocidad de pulso ultrasónico (UPV) en concreto, la prueba puede abordar algunas de las limitaciones prácticas que vienen con la longitud / diámetro (es decir, en la prueba de integridad de pilotes de baja deformación). La prueba se puede utilizar para recopilar información precisa sobre la calidad e integridad del hormigón a diferentes profundidades. Cierta combinación de sondas ultrasónicas permite a los ingenieros evaluar con precisión la ubicación y el alcance de los defectos. En este artículo, revisaremos cómo el registro sónico entre pozos puede ayudar a los ingenieros geotécnicos con una mejor evaluación de la integridad en cimentaciones profundas.
¿Qué es Crosshole Sonic Logging?
Ultrasonic Crosshole Testm o Corsshole Sonic Logging (CSL) es una prueba no destructiva ampliamente utilizada para evaluar la integridad del pilote y el control de calidad de los pozos perforados (pilotes). La prueba CSL es una variación de la velocidad del pulso ultrasónico . En teoría, la velocidad del pulso en el hormigón es función del módulo de elasticidad, densidad y razón de Poisson. La uniformidad del eje de hormigón se puede evaluar midiendo la velocidad del pulso. En el registro sónico de pozos cruzados, se instalan varios tubos de acceso dentro de la jaula de refuerzo antes de colocar el hormigón. A los efectos de la prueba, los tubos se llenan de agua para proporcionar un acoplamiento acústico a los transductores ultrasónicos. El formato muy básico de la prueba implica al menos dos tubos paralelos instalados. Dos transductores (un transmisor y un receptor) se bajan hasta el fondo del eje y se levantan. El tiempo de tránsito de un pulso ultrasónico a través del hormigón entre los tubos se mide con un registrador de datos. A medida que se levantan los transductores de la UPV, la UPV se mide y registra en función de la elevación. Esto proporciona a los ingenieros un perfil vertical del tiempo de tránsito de la señal. Un sistema CSL moderno utiliza un codificador de profundidad automatizado para registrar con precisión la posición de las sondas dentro de los tubos de acceso.
Capacidades de la prueba ultrasónica de Corsshole
Crosshole Sonic Test es una gran prueba para identificar anomalías en ejes de hormigón, como inclusión de suelo, hormigón de baja calidad (baja densidad, módulo bajo) y huecos importantes. En general, el tiempo de tránsito del pulso ultrasónico entre cada dos tubos de acceso se mide utilizando un sistema de adquisición de datos de alta precisión. La resolución del escaneo a lo largo de la elevación se puede controlar mediante la velocidad de extracción de los transductores en el tubo (normalmente se realiza de abajo hacia arriba). La resolución del escaneo en cada elevación depende de una serie de parámetros, como la frecuencia seleccionada (longitud de onda del pulso), el número y el espaciado horizontal de los tubos de acceso. Un CSL moderno está equipado con transductores que pueden operar entre 25 y 50 kHz, lo que permite la detección de defectos tan pequeños como 2.5 ”a 4” (en cada horizonte).[/vc_column_text][vc_row_inner column_margin=”default” text_align=”left”][vc_column_inner column_padding=”no-extra-padding” column_padding_position=”all” background_color_opacity=”1″ background_hover_color_opacity=”1″ column_shadow=”none” column_border_radius=”none” column_link_target=”_self” width=”1/2″ tablet_width_inherit=”default” overlay_strength=”0.3″ column_border_width=”none” column_border_style=”solid” bg_image_animation=”none”][vc_column_text]
Análisis de resultados CSL
Los ingenieros geotécnicos de todo el mundo suelen utilizar dos métodos principales: 1) el método de cascada y 2) la hora de la primera llegada (FAT). Además, se pueden generar mapas de tomografía 2D / 2D para ilustrar la ubicación y el alcance del daño en cada elevación.Método de cascada para el análisis de los resultados de la prueba CSL
En el método Waterfall, los resultados se presentan como un perfil basado en historiales de tiempo de pulso ultrasónico completos. Como práctica general, los picos positivos se presentan con una línea discontinua, cuyo ancho coincide con el del pico original, y cada pico negativo se ilustra como un espacio, creando una línea discontinua. Estas mediciones se presentan como una serie de líneas de trazos a lo largo de la elevación del eje, lo que permite una revisión más detallada del tren de olas, incluso cuando no se puede detectar la primera llegada. La figura … muestra un ejemplo del método de cascada.Hora de la primera llegada para el análisis de los resultados de la prueba CSL
En este procedimiento, el tiempo de llegada del primer pico en el tren de ondas de pulso ultrasónico es (Tiempo de primera llegada, FAT), y se mide la amplitud total de la primera parte del pulso. Un desafío práctico en el método FAT es distinguir entre picos en el tren de ondas y el ruido en el sitio de construcción. Esto a menudo se realiza filtrando el ruido asignando un valor umbral.Tomografía Crosshole
La tomografía de Crosshole o análisis tomográfico es una alteración del registro sónico de Crosshole que proporcionará una imagen de una anomalía dentro del pozo. Dicha imagen muestra la forma y posición de la zona afectada. Si la CSL (configuración horizontal) normal muestra que puede haber un defecto en el eje, se pueden realizar pruebas adicionales con transductores desplazados verticalmente para proporcionar trayectorias de pulso en ángulo. Esto permitirá a los ingenieros geotécnicos localizar el área y el tamaño del defecto. Es importante tener en cuenta que la Tomografía Crosshole viene con todas las limitaciones relacionadas con la medición efectiva de la trayectoria del pulso (que no será en línea recta en la mayoría de los casos). La posición de los tubos de acceso puede cambiar a lo largo de la longitud del pilote. Si los resultados de la prueba de CSL no muestran ninguna anomalía en el eje, la realización de la prueba de tomografía no proporciona ninguna información adicional.[/vc_column_text][/vc_column_inner][vc_column_inner column_padding=”no-extra-padding” column_padding_position=”all” background_color_opacity=”1″ background_hover_color_opacity=”1″ column_shadow=”none” column_border_radius=”none” column_link_target=”_self” width=”1/2″ tablet_width_inherit=”default” overlay_strength=”0.3″ column_border_width=”none” column_border_style=”solid” bg_image_animation=”none”][vc_column_text]
[/vc_column_text][/vc_column_inner][/vc_row_inner][vc_column_text]
Ventajas clave del registro sónico Crosshole
La interpretación de los resultados de la prueba en la prueba CSL es relativamente fácil (en comparación con otras pruebas, como la prueba de integridad de pilotes de baja deformación). En teoría, no existen limitaciones con respecto a la longitud o el diámetro del eje. Los resultados de la prueba no se ven afectados por la fricción de la piel, la variación en la rigidez del suelo o las características de amortiguación. La prueba se puede mejorar aún más implementando un posicionamiento diagonal de las sondas (en el que la elevación del transductor de transmisión tiene un desplazamiento con el transductor de recepción). Esto permitiría a los ingenieros crear mapas 2D y 3D de defectos dentro del eje.Desventajas y limitaciones prácticas
La principal desventaja de la prueba se relaciona con el hecho de que la mayoría de los tubos de acceso se instalan dentro de la jaula de refuerzo de acero. Esto limitaría la cantidad de información que se puede obtener del área de concreto que se encuentra más allá de la jaula de acero (que resulta ser el área más problemática en la mayoría de los casos). La prueba CSL no proporciona información sobre pequeños defectos horizontales. Otra consideración práctica es la instalación de tubos. A medida que aumenta el diámetro del eje, también aumenta el número mínimo de tubos de acceso. Esto aumentará el número de rutas que necesitan medición de CSL (laboriosa y que requiere mucho tiempo).[/vc_column_text][vc_row_inner column_margin=”default” text_align=”left”][vc_column_inner column_padding=”no-extra-padding” column_padding_position=”all” background_color_opacity=”1″ background_hover_color_opacity=”1″ column_shadow=”none” column_border_radius=”none” column_link_target=”_self” width=”1/2″ tablet_width_inherit=”default” overlay_strength=”0.3″ column_border_width=”none” column_border_style=”solid” bg_image_animation=”none”][vc_column_text]Consideraciones prácticas
Tubos de acceso | ¿Tubos de acceso de acero o tubos de acceso de PVC?
La selección adecuada de los tubos de acceso es fundamental para realizar la prueba CSL. Los tubos de acceso pueden ser de acero o PVC. Sin embargo, las experiencias de América del Norte han demostrado que los tubos de PVC son menos fiables y pueden dar lugar a desafíos no deseados, como el despegado del hormigón. El plástico tiende a perder su adherencia al hormigón después de algunas semanas (después de la colocación del hormigón). Dado que la onda ultrasónica no puede atravesar el aire, el problema del desprendimiento hace que la prueba CSL sea ineficaz.¿Cuál es el tamaño adecuado de los tubos de acceso?
Los tubos de acceso son típicos de 1 a 3 pulgadas de diámetro (40 mm – 50 mm). Los tubos de acceso están llenos de agua para proporcionar un acoplamiento acústico, como resultado, deben ser herméticos en los extremos para evitar la penetración de tierra, agua subterránea y escombros dentro del tubo.[/vc_column_text][/vc_column_inner][vc_column_inner column_padding=”no-extra-padding” column_padding_position=”all” background_color_opacity=”1″ background_hover_color_opacity=”1″ column_shadow=”none” column_border_radius=”none” column_link_target=”_self” width=”1/2″ tablet_width_inherit=”default” overlay_strength=”0.3″ column_border_width=”none” column_border_style=”solid” bg_image_animation=”none”][vc_column_text][/vc_column_text][/vc_column_inner][/vc_row_inner][/vc_column][/vc_row]