PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS DEL CONCRETO

PRUEBAS NO DESTRUCTIVAS DEL CONCRETOPRUEBAS NO DESTRUCTIVAS DEL CONCRETO

Las evaluaciones de las estructuras que han sufrido algn siniestro, un cambio de uso o destino, o cuyo concreto tiene una resistencia inciertarepresentan con mucha frecuencia.Existen diferentes pruebas no destructivas, con aplicaciones distintas,

Por lo que se debe establecer una clara diferencia para conocer en qu casos debe hacerse una u otra y lo que se puede esperar de cada una

MARTILLO DE REBOTE O ESCLERMETRO

La diseo y desarrollo el ingeniero Suizo Erest Schmidt en los aos 40. Patentado como Martillo SCHMIDT, siendo su valor R (INDICE DE REBOTE) una unidad adimensional que relaciona la dureza superficial del concreto con su resistencia de modo experimental.Consiste en una barra de acero(EMBOLO) la cual recibe un impacto de una pieza de acero impulsada por un resorte, este impacto se transmite a la superficie de concreto y debido a la resistencia de este, la pieza rebota y su desplazamiento mximo es registrado en una escala lineal fijada al cuerpo del instrumento Principales usos del Esclermetro:

Estimar la resistencia del concreto.Evaluar la uniformidad del concreto.

VENTAJASEs un ensayo no destructivo lo que permite realizar un gran numero de determinaciones sin alterar la resistencia, esttica y funcionalidad de una estructura.Es un ensayo muy econmico.Se puede operar en horizontal o vertical.Permite ensayar muchos elementos en un corto espacio de tiempo con escasos medios auxiliares.

DESVENTAJAS

El resultado obtenido depende de demasiados factores, los cuales veremos a continuacin.Se necesita una superficie perfectamente lisa para realizar el ensayo por lo que no es til en elementos no encofrados.Requiere de una calibracin (hemos de exigir siempre al laboratorio una muestra in situ de calibracin antes de la ejecucin del ensayo)Solo afecta a los primeros centmetros de la pieza (2-3 cm)Puede variar segn la pericia del operario.PROCEDIMIENTO

Para realizar el ensayo se selecciona y prepara una zona de hormign que cumpla con:Zona de ensayo de aproximadamente 15 x 15cm.Suficiente lisa y sin recubrir (utilizar piedra abrasiva).Dibujar cuadricula de lneas separadas entre 1 y tomar la interseccin de la lneas como puntos de impacto.

Hacer al menos 9 a 10 lecturas (distancias entre si 1)

Si difieren al menos 2 de los impactos repetir ensayo

EJEMPLO DE APLICACION

ABACO

Ensayos no destructivos en el concreto - Ultrasonido

Los ensayos no destructivos son una herramienta til para determinar la calidad del hormign endurecido, pero en ningn caso reemplazan a los destructivos.

En el caso de estructuras de dudosa calidad, ya sean afectadas por esfuerzos o ataques de elementos agresivos al hormign, se suele aplicar esta tcnica con el fin de efectuar un diagnstico preliminar del elemento en estudioUso del equipo ultrasnico. Con esta prueba es posible determinar el grado de homogeneidad, entre otras caractersticas. Esto se logra a travs de mediciones de la velocidad ultrasnica sobre el material que se va a probar.Etapa previa de los ensayosLos materiales que se ensayan con este mtodo son heterogneos, como la madera y el hormign; se excluyen los metales, ya que provocan una serie de irregularidades que afectan los resultados obtenidos.* As el equipo hace posible conocer el hormign en las siguientes cualidades:Ataques del fuego Bioqumicos La calidad del hormignHomogeneidadLa presencia de fisuras Los huecos *Los cambios en hormign debidos a diferentes causas:Se recomienda que sean lo ms constantes posibles para asegurarse de que las lecturas obtenidas sean uniformes.

Existen varios tipos de equipos, pero en lo esencial poseen transductores capaces de marcar el tiempo de propagacin de una onda a travs del hormign. Equipo UTILIZACINCuidadosamente se elige la muestra o el elemento que se va a ensayarToman tres lecturas como mnimo, Anotando el tiempo de propagacin de la onda en el hormignLas distancias entre transductores o terminalesEstas distancias no deben exceder de 400 mm

el tiempo de propagacin de la onda en el hormign .La distancia entre transductores, nos ayudar a saber la velocidad de pulso. Esta velocidad se compara con diferentes criterios existentes y es as como se conocer el estado del hormign ensayado.Se debe asegurar que los transductores tengan:

-Buen acoplamiento sobre la superficie del hormign. -Esto se logra al colocar entre la superficie de hormign y los transductores vaselina. Se obtendr:Nota:En superficies muy rugosas se deber efectuar un tratamiento previo.

Procurar no moverlos, ya que se puede generar ruido y consecuentemente lecturas errneas.Mantener firmes los transductores hasta que la lectura sea definida.es necesario pulirla con una piedra de pulir, con el fin de evitar que los transductores obtengan una seal defectuosa.Reconocimiento visual de los puntos que se van a ensayarDeterminar la rugosidad de la superficieLa presencia de huecos y fisuras que afectarn nuestra prueba.Es necesario quitar el acabado de la superficie (yeso, cemento, pintura, etc.) para evitar resultados errneos.

Criterios para la Seleccin de Puntos de Ensayo.Antes de aplicar la prueba efectuarOpciones para instalar los Transductores

Mientras sea posible deber utilizarse la transmisin directa, ya que proporciona la mxima sensibilidad y provee una longitud de trayectoria bien definida. 1.- Directa.- 2.- Semi-directa.-

Se examina el hormign mediante el uso de trayectorias diagonales aplicando el teorema de Pitgoras.

Es de relativa insensibilidad, nos da la influencia de la capa de hormign cercana a la superficie.Medidas de la velocidad de pulso que usualmente, que no sern representativas del hormign en estratos ms profundos. 3.- Indirecta.- Modo de aplicacin de la instalacin Indirecta. En este mtodo, se coloca el transmisor en un punto elegido de la superficie y el receptor sobre los puntos sucesivos a lo largo de una misma lneaLa distancia centro a centro se Obtiene directamente para cada punto, con su tiempo de propagacin respectivo. El inverso de la pendiente de la lnea recta dibujada entre dos puntos de la grfica de distancia en contraposicin con el tiempo, nos da la velocidad promedio del pulso en la superficie.

VD= 1,05 V1VD= Velocidad de pulso obtenida usando el mtodo directo.V1= Velocidad de pulso obtenida usando el mtodo indirecto.

Mtodo para determinar la distancia de trnsito con arreglo indirecto.La velocidad de pulso determinada por el mtodo indirecto es menor que la que se obtiene con el mtodo directoCuando no sea posible el mtodo directo, un valor aproximado para obtener la velocidad mediante el mtodo indirecto ser:Dnde:t = espesor de la capa de hormign afectada.X0= distancia en la cual ocurre el cambio de pendiente.Vd.= velocidad de pulso en hormign daado.Vs= velocidad de pulso en hormign no daado.Grfica de distancia en contraposicin con el tiempo.

cambios de pendiente, significa que el hormign cercano a la superficie es de calidad variable o que existe una fisura en el hormign en la lnea sobre la cual se realiza la prueba. Lo anterior se comprueba cuando la velocidad comienza a bajar el espesor del estrato afectado se puede calcular como sigue:T = (X0/2)*((Vs Vd)/(Vs+ Vd))0.5Las condiciones de prueba influyen en la velocidad de pulsoLa longitud de la trayectoria es insignificante cuando no es menor que 100 mm para un agregado de 20 mm, o no menor que 150 mm para un agregado de 40 mm.

La velocidad de pulso no se ver afectada al hacer mediciones en dos dimensiones diferentes del elemento, siempre y cuando no se vare el ngulo recto entre ellos.

La influencia del refuerzo generalmente es pequea si las barras se encuentran perpendicularmente a la trayectoria del pulso. (cabe recordar que la velocidad del pulso ser mayor en las barras que el hormign)

La humedad en el hormign puede ser reducida; sin embargo puede ser significativa en el pulso ultrasnico. En general, la velocidad se incrementar a medida que aumenta el contenido de humedad, y con ello se puede obtener un hormign de buena calidad en lugar de un hormign pobre.Se debemos tener en cuenta las siguientes:Grficas y tablas de correlacin de datosINTERPRETACIN DE DATOSCLASIFICACIN DE LA CALIDAD DEL HORMIGN POR MEDIO DE LA VELOCIDAD DE ONDA SEGN LESLIE Y CHEESMAN.Velocidad de la onda longitudinal m/seg.Condicin del hormignMs de 4570 De 3050 a 4570De 3050 a 3650De 2130 a 3050Menos de 2130Excelente BuenaRegular a dudosaPobreMuy pobreEvaluacin la calidad mediante la velocidad de pulso segn Agraval y otros.Velocidad de pulso m/seg.Condicin del hormignMs de 3000 De 2500 a 3000Menos de 2130Buena RegularPobreEl primer resultado que se debe obtener de los datos recopilados es la velocidad de pulso en el elemento que se va a ensayar, la cual se obtiene mediante la siguiente expresin.

Velocidad mnima de pulso en estructuras tpicas.Tipo de obraVelocidad mnima de pulso para su aceptacin m/segSelecciones T de hormign reforzado Unidades de anclaje de hormign reforzadoMarcos de edificios de hormign reforzadoLosas de entre piso4570436041104720Cuando hay una fisura en el hormign

El pulso ultrasnico nos permitir determinar su profundidad e inclinacin. Para obtener la profundidad, las mediciones se harn colocando los transductores uno a cada lado de la fisura a una distancia x, procurando que sean en la parte ms gruesa de la misma. A continuacin se repetir la lectura a doble distancia de la anterior.

Para determinar la inclinacin, se colocan los transductores a los lados de la fisura y despus se mueve uno de ellos alejndolo de la fisura. Si al efectuar esta operacin la lectura del tiempo de propagacin disminuye, significa que la fisura presenta inclinacin hacia ese lado Para determinar la profundidad de una fisuraSe cuentan con dos tiempos t1 y t2 para distancias X y 2X, respectivamente, dicha profundidad se obtiene mediante la siguiente expresin:Dnde:C = profundidad de la grietaX = distancia inicialt1 = tiempo de la distancia inicial (X)t2 = tiempo del doble de la distancia (2X)C= X {4(t12 + t22)/ (t22 t12)} 0.5Todos los datos y resultados obtenidos se anotan en la tabla de interpretacin de datos.Para obtener el mdulo de elasticidad dinmicoa partir de la velocidad de pulso, se cuenta con las siguientes expresiones:

Dnde:Ed = mdulo dinmico de elasticidad del hormignV = velocidad de pulsoW= Peso volumtrico del hormign1.Para probetas de laboratorio : Ed = 1.02 * V2 * W * 1052.Para losas : Ed = 0.961 * V2 * W * 1053.Para hormign en masa : Ed = 0.866 * V2 * W * 105No es fcil estimar la relacin que existe entre el pulso ultrasnico y la resistencia del hormign; pues el tipo de agregado, la relacin agregado-cemento, la edad del agregado y las condiciones de curado influyen en ella.PRUEBAS DINMICAS O DE VIBRACIN Esta prueba se basa en el principio de que la velocidad del sonido es un slido, se puede medir determinando la frecuencia resonante de un espcimen o registrando el tiempo de recorrido de pulsos cortos de vibracin a travs de una muestra Las velocidades elevadas indican que el concreto es de buena calidad, y las velocidades bajas indican que el concreto es de calidad pobrePrueba dinmica de carga sobre un pilote. Hemos realizado una prueba dinmica de carga sobre un pilote de 1,25 m de dimetro

Para dar el impacto al pilote se ha construido una maza de impacto de 11,7 toneladas y un dispositivo de guiado que permita alturas de cada de la maza de hasta 2 m Hemos utilizado un equipo de ensayos PDI (Pile Driver Analyzer) para la toma de datos de la onda de fuerza y de velocidad en la cabeza del pilote en cada uno de los impactos realizadosDe esta forma, se han calculado las resistencias por punta y por fuste, determinando su frecuencia de resonancia y la resistencia del pilote.

Inspeccin Visual

La inspeccin visual es la tcnica ms antigua entre los Ensayos No Destructivos, y tambin la ms usada por su versatilidad y su bajo costo.

En ella se emplea como instrumento principal, el ojo humano, el cual es complementado frecuentemente con instrumentos de magnificacin, iluminacin y medicin.

Esta tcnica es, y ha sido siempre un complemento para todos los dems Ensayos No Destructivos, ya que menudo la evaluacin final se hace por medio de una inspeccin visual.

Inspeccin Visual Directa Inspeccion Visual RemotaSegn los instrumentos que se utilicen como ayuda a la visin, y la distancia (o el acceso) que se tenga entre el inspector y el objeto de estudio, la Inspeccin Visual se puede dividir en dos grupos:En la primera, la inspeccin se hace a una distancia corta del objeto, aprovechando al mximo la capacidad visual natural del inspector. Se usan lentes de aumento, microscopios, lmparas o linternas, y con frecuencia se emplean instrumentos de medicin como calibradores, micrmetros y galgas para medir y clasificar las condiciones encontradas.

Inspeccin Visual Directa

Inspeccin Visual RemotaLa inspeccin visual remota se utiliza en aquellos casos en que no se tiene acceso directo a los componentes a inspeccionar, o en aquellos componentes en los cuales, por su diseo, es muy difcil ganar acceso a sus cavidades internas.

MEDIOS AUXILIARES DE INSPECCIN

ESPEJOSCMARAS DE TELEVISIN LENTES DE AUMENTOFIBROSCOPIOSEQUIPOS DE REGISTRO