Ensayos no destructivos del hormigon
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Los ensayos no destructivos del concreto incluyen métodos como el Pull Out Test, Fracture Test, Pull Off Test, esclerómetro y penetración para medir la resistencia del concreto sin dañar la estructura. Los métodos ultrasónicos y radiactivos miden otras propiedades. Estos métodos permiten evaluar si el concreto cumple las especificaciones requeridas y determinar áreas defectuosas.
Ensayos no destructivos del hormigon
- 1. Cabrera |1 Alejandro Cabrera Arias Ingeniero DarvyPicoíta Tecnología del Concreto y del Acero 14 de Diciembre de 2012 ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS DEL CONCRETO Los END Son pruebas practicadas al hormigón, de manerano alteran de forma permanente a sus propiedades físicas, químicas, mecánicas o dimensionales. Los ensayos no destructivos implican un daño imperceptible o nulo. Estos tipos de ensayos comenzaron a tomar importancia desde 1960 a medida que nuevos métodos de ensayos venían desarrollándose. La aplicación principal de las pruebas in situ, es estimar las propiedades del concreto y garantizar que un elemento de hormigón es estructuralmente adecuado para la función para la que ha sido diseñado. Los métodos no destructivos se pueden clasificar en dos grandes Grupos: Los métodos que dan directamente una medida de resistencia a compresión del hormigón en la estructura en un estado actual como los llamados semi-destructivos; pullaoutassembly, internal facture y pull off. | Los métodos que dan una medida de un parámetro característico del hormigón (dureza superficial, módulos elásticos,…) que luego se puede correlacionar con su resistencia; esclerómetro, penetración, ultrasónico, radioactivo. Los ensayos no destructivos se relacionan con los destructivos de manera de que ambos son empleados para estimar las mismas propiedades, tales como resistencia a la compresión,
- 2. Cabrera |2 tensión, retracción; A si mismo como otras propiedades, pero la diferencia esta en que son desarrollados en diferentes condiciones de curado, sangrado, compactación. Es por ello que los resultados de los ensayos no son los mismos; de manera que es necesario medir las propiedades del elemento de hormigón ya fabricado y verificar que cumple con las especificaciones requeridas. Los métodos de ensayos no destructivos pueden servir igualmente para determinar otras propiedades del hormigón: áreas de deficiente vibrado, vacíos, determinación del tamaño y posición de las armaduras. ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS PARA DETERMINAR LA RESISTENCIA DEL HORMIGON Pullout test._ Consiste en arrancar del hormigón de la estructura una pieza de acero previamente introducida por uno de sus extremos en el dicho hormigón fresco. Una vez endurecido el hormigón, Se aplica una fuerza con la ayuda de un Gato hidráulico en la pieza de acero para arrancarla de la superficie del hormigón; se mide un diámetro de fuerza. Debido a su forma de acero introducido es arrancado conjuntamente a un cono de hormigón, Este es un método (semi-destructivo). Figura -1- Ensayo Pull Out Test (corte transversal) Video:http://www.youtube.com/watch?v=POyhJQdrkd4
- 3. Cabrera |3 Fracture o break off test._ El procedimiento es el mismo que el de PullOut test, la fuerza necesitada para la ruptura se la mide por medio de una llave dinamométrica. Y este valor permite evaluar la resistencia a ruptura del Hormigon. Figura -2- Ensayo Fracture (corte transversal) Pull off test._ Cosiste en separa por tracción u elemento de forma cilíndrica de hormigos de la estructura de la cual es solitario. Este elemento se realiza mediante una corona de Plástico Introducida previamente en el hormigón fresco. La corona se retira antes de realizar el ensayo para que no influya en la medida. La resistencia a flexión del hormigón colocado se correlaciona directamente con la fuerza necesaria para desprender la parte inferior del elemento de hormigón.
- 4. Cabrera |4 Figura -3- Ensayo Pull off test (vista planta) Otra manera de evaluar es obteniendo un espécimen del elemento del concreto ya secado, y se lo evalúa de la misma manera que los especímenes realizados antes de un proyecto, Este método se lo aplica básicamente para evaluar estructuras que ya ha tenido una vida útil. Video: http://www.youtube.com/watch?v=eaRJ0v6b8U8 Ensayo con Esclerómetro._ Ensayo que correlaciona la Resistencia con la dureza Superficial consiste en el rebote de una masa que da lectura a un número que permite definir la resistencia en una relación lineal. En la grafica -1-(R/N) se puede observar que la correspondiente resistencia esta en función no solo del numero del rebote, también depende del estado de superficie al igual que a la orientación de la misma ya sea una Horizontal o Vertical. Es conveniente para determinar la resistencia de una área limitada obtener el promedio de por lo menos 10aplicaciones de rebote distribuidas sobre toda el área.
- 5. Cabrera |5 Grafica -1- Relación R/N Figura -4- Ensayo de Esclerómetro
- 6. Cabrera |6 Para emplear este método se debe tomar precauciones como: a) No comparar las lecturas sobre el concreto vaciado sobre diferentes materiales de encontrado, el concreto de variado contenido de humedad, las lecturas de diferentes direcciones de impacto, sobre miembros de diferentes masa o resultados utilizando diferentes martillos; b) No desbastes la superficie a menos que se débil, terminada o texturada; c) Ensaye las losas por el fondo; y d) No ensaye el concreto congelado Video: http://www.youtube.com/watch?v=qomx4JJzkro Ensayos de penetración._ Calcula la resistencia del concreto a partir de la profundidad depenetración de una varilla Metálica impulsada por una carga estipulada de pólvora. La penetración es inversamente proporcional a la resistencia a la compresión del concreto, pero la relación depende de la dureza del agregado. Puede ser utilizado para estudiar las variedades de calidad en el concreto. Figura -5- Instrumentos para ensayos penetrantes
- 7. Cabrera |7 Figura 5-1- Ensayo de Sonda Windsor Las sondas se introducen en grupos de tres, cercanos entre si, y se emplea la penetración promedio para calcular la resistencia. Este ensayo puede considerarse como no destructivo y puede remplazar al de rebote de martillo obteniendo valores aun próximos a la realidad ya que no solo evalúa la resistencia sobre la superficie, es conveniente tener en cuenta que: a) Se debe ensayar diferentes dimensiones de pistón a un cambio en la fuerza de impulsión puede ser necesarios para grandes diferencias en resistencia o peso unitario; b) Se requiere una medición precisa de la longitud expuesta del pistón; c) Los disparos pueden estar espaciados como mínimo a 17.78 centímetros (7 pulgadas) y no estar cercanos al borde del cemento; d) Los disparos que no estén firmemente embebidos en el concreto deben ser rechazados; y e) Se debe desarrollar una curva de calibración para los materiales y condiciones bajo investigación.
- 8. Cabrera |8 Grafica -2- Video: http://www.youtube.com/watch?v=Di1rDMQWZyI Pulsos Ultrasónicos._ La prueba ultrasónica de la velocidad del pulso, según lo prescrito en ASTM C 597, determina la velocidad de propagación de un pulso de energía vibratoria a través de un miembro de concreto. El principio operacional del equipo moderno de prueba se ilustra en la figura -6- . Un transductor envía una onda de corta-duración, señal de alto voltaje a un transductor de recepción, haciendo el transductor vibrar en su frecuencia resonante. En el
- 9. Cabrera |9 comienzo de pulso electrónico, se enciende un temporizador electrónico. Las vibraciones del transductor se transfieren al concreto a través de un líquido viscoso como acoplador. Grafico -7- Esquema del Equipo De ensayo de pulsos ultrasónicos. Figura -8- Esquema de ensayo Video: http://youtu.be/oo6IfZBs2vI Métodos Radioactivos._ Existen dos tipos de métodos radioactivos: las radiografías y las radiometrías. En los métodos radiográficos se obtienen una imagen del interior del elemento de hormigón estudiado, Empleando una fuente radioactiva para revelar la existencia de huecos, la posición de las segregaciones, de los refuerzos, las finuras y los daños sufridos por la estructura
- 10. Cabrera | 10 tras la puesta en carga. En los métodos radiométricos los rayos gama son generados por varios radioisótopos, pasan a través del hormigón, y la intensidad de la radiación emergente de la masa de hormigón se detecta con un contador geiger. Un contador geiger es un instrumento que permite medir la radiactividad de un objeto o lugar. Es un detector de partículas y radiaciones ionizantes. Se debe tomar medidas de precaución al emplear estos métodos. Los rayos X deben aislarse de tal modo que los operadores u otras personas no quede expuestas a ellos. La exposición excesiva a la radiación puede causar una disminución en el número de corpúsculos sanguíneos blancos (leucopenia), anemia, o baja presión sanguínea, pero la exposición severa resultara hasta en quemadura de la piel que podrían ser fatales. Video: http://www.youtube.com/watch?v=0tbFTvUQF5k Ensayo de Madurez en el Concreto (ASTM C 1074)._ Esta práctica proporciona un procedimiento para estimar la resistencia del concreto por el método de madurez. El índice de madurez es expresado en términos del factor temperatura-tiempo o en términos de la edad equivalente a una temperatura especificada. Se requiere establecer la relación resistencia-madurez de la mezcla en el laboratorio y registrar la historia de temperatura del concreto. Esta práctica puede ser usada para estimar la resistencia del concreto en el lugar y permitir el inicio de actividades críticas en la construcción: a) Remoción del encofrado y apuntalamiento b) Post tensionado de tendones c) Terminación de la protección para clima frío d) Apertura de la carretera al tráfico.
- 11. Cabrera | 11 Referencias Ensayos no destructivos del concreto. Universidad de Piura-Perú UDEP, n.d. Web. Miércoles. 12 Dic. 2012. Métodos de Control no destructivos. Universidad Politécnica de Cataluña- España UPC, n.d. Web. Miercoles. 12 Dic. 2012. Resistencia del concreto en la estructura.NationalReadyMixed Concrete Association- Estados Unidos NRMCA. n.d. Web. Miércoles. 13 Dic 2012. Métodos de la resistencia del concreto en la estructura, ACI 228. Instituto de concreto Americano. Farmington Hills, JUEVES. 14 Dic 2012.