ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

ALEJANDRO RIVERAJUAN FERNEY TERANINTRODUCCIN La patologa de las estructuras de concreto es uno de los temas que ms se ha estudiado durante los ltimos aos. Las evaluaciones de las estructuras que han sufrido algn siniestro, un cambio de uso o destino, o cuyo concreto tiene una resistencia incierta se presentan con mucha frecuencia. En estos casos, la estimacin de la calidad y la seguridad de servicio que la estructura puede seguir brindando a los usuarios no est necesariamente ligada, nica y de manera exclusiva a la resistencia a compresin del concreto y por ello se requieren las evaluaciones, tanto del concreto como de los elementos estructurales a travs de las llamadas pruebas no destructivas, las cuales hoy en da se han convertido en una alternativa importante para establecer los parmetros de la seguridad estructural de las obras civiles en general.

DEFINICIONLas pruebas no destructivas se definen como aquellas pruebas que no causan dao estructural significativo en el concreto, radican en su relativa simplicidad, rapidez y en la posibilidad de realizar un gran nmero de determinaciones sobre la estructura sin alterar su resistencia y funcionalidad. Clasificacin:Ensayos de Dureza Superficial: Se usan solamente para estimar la Resistencia del Concreto.Ensayos Dinmicos: Incluyen frecuencia de Resonancia y Mtodos Snicos y Ultrasnicos. Evalan durabilidad y Uniformidad del concreto y estiman su resistencia y propiedades elsticas.Mtodos Radioactivos: Incluyen Ensayos de Penetracin de rayos X y rayos Gamma. Son usados para medir la Densidad del concreto.

ENSAYOS MAS COMUNESPruebas No Destructivas al ConcretoDeterminacin de espesores de recubrimiento en elementos estructurales, y del acero de refuerzo longitudinal y transversal (dimetro y ubicacin) en elementos estructurales.Determinacin de la profundidad de la grieta, vacos o planos de discontinuidad interna en los elementos de concreto, y determinacin del mdulo de elasticidad dinmico del concreto en elementos estructurales a travs de la velocidad de pulso a travs del concreto (ASTM c 597)Determinacin de la homogeneidad del concreto colocado en los elementos estructurales, nmero de rebote del concreto endurecido (ASTM c 805)Determinacin del potencial de corrosin en el acero de refuerzo no revestido dentro del concreto. (ASTM c 876)Ensayo de madurez en el concreto (ASTM c 1074)Determinacin de la profundidad de carbonatacin en el concreto (EN 14630)Ensayo para determinar la humedad interna en estructuras de concretoEnsayo de adherencia e morteros y resinas epoxicas. Determinacion de la adherencia entre capasMETODOS MAGNETICOS: sirven para la deteccin y determinacin de los dimetros de las armaduras de refuerzo en concreto armado y adems para verificar que existe suficiente recubrimiento para la proteccin del acero de los ataques corrosivos. El aparato porttil mas conocido y usado es el PACHOMETRO, cuyo principio bsico de operacin consiste en detectar y verificar el flujo magntico a travs de la armadura de acero presente en el elemento de concreto sometido a ensayo. El circuito magntico incorporado en una Unidad Exploradora. Consiste de dos bobinas alternas; esta pasa a travs de una bobina y se mide la corriente inducida en la otra.

Determinacin de espesores de recubrimiento en elementos estructurales, y del acero de refuerzo longitudinal y transversal (Dimetro y ubicacin) en elementos estructurales.

El Pachmetro (Micro Covermeter) es un aparato de gran utilidad que no sigue un procedimiento estndar (es decir no est regido bajo una Norma Estndar). Este aparato determina la ubicacin del acero y el dimetro aproximado de varilla utilizado en una estructura de concreto reforzado (con una precisin de 1/8), tambin nos indica un valor aproximado del espesor de recubrimiento de concreto (en cm o pulgadas) en dicho elemento estructural a evaluar.

Ensayos Dinmicos:

FRECUENCIA DE RESONANCIA: consiste en vibraciones generadas electrnicamente, se determina la frecuencia de Resonancia en especmenes de concreto, con la finalidad de calcular el modulo de elasticidad dinmico y de all la resistencia del concreto. el aparato utilizado es el sonmetro el cual consta de dos partes bien diferenciadas una que genera las vibraciones (circuito excitador) y otra que recibe dichas vibraciones (circuito captador).Determinacin de la profundidad de la grieta, vacios o planos de discontinuidad interna en los elementos de concreto, y determinacin del mdulo de elasticidad dinmico del concreto en elementos estructurales utilizando la velocidad de pulso a travs del concreto (ASTM C 597)

Este mtodo de ensayo cubre la determinacin de la velocidad de propagacin de pulso de ondas de esfuerzo longitudinal a travs del concreto. No aplica para la propagacin de otro tipo de ondas de esfuerzo a travs del concreto. Este Mtodo de Ensayo se aplica para juzgar la uniformidad y calidad relativa del concreto, para indicar la presencia de vacos o grietas y para evaluar la efectividad de su reparacin. Tambin para indicar cambios en las propiedades del concreto.VELOCIDAD DE VIBRACION DE ONDAS ULTRASONICAS: se entiende por ondas ultrasnicas a vibraciones sonoras de frecuencia superior al limite de audicin. En este ensayo se mide el tiempo de viaje de Vibraciones generadas electrnicamente. El tiempo de intervalo es medido por medio de OSCILOSCOPIOS.

Este mtodo de ensayo cubre la determinacin de un nmero de rebote del concreto endurecido usando un martillo de acero (Esclermetro) impulsado por un resorte. Este Mtodo de Ensayo se aplica para asegurar la uniformidad del concreto en el sitio, para delimitar regiones de mala calidad en una estructura o concreto deteriorado y para estimar el desarrollo de la resistencia en el sitio. Para usar este mtodo de ensayo para estimar la resistencia, es necesario establecer una relacin entre esfuerzo y nmero de rebote para una mezcla de concreto y aparato determinado. Se toman al menos 2 ncleos en al menos 6 localizaciones con diferente nmero de rebote en rango amplio. Obtener condiciones de humedad.

Determinacin de la homogeneidad del concreto colocado en los elementos estructurales, nmero de rebote del concreto endurecido (ASTM C 805)11

PENETROMETRO O SONDA WINDSOR: consiste en una pistola accionada por electricidad o por un impulsor; sondas de una aleacin endurecida; capsulas cargadas y un micrmetro de profundidad para medir la penetracin. se han establecidos correlaciones empricas entre la Resistencia de concreto y la penetracin de la Sonda. La pistola accionada por electricidad dispara la sonda dentro del concreto esta se recupera y se mide la penetracin.

Determinacin del potencial de corrosin en el acero de refuerzo no revestido dentro del concreto. (ASTM C 876)Este mtodo de ensayo cubre la estimacin del potencial de corrosin elctrico del acero de refuerzo no revestido en concreto de campo como de laboratorio, con el propsito de determinar la actividad corrosiva del acero de refuerzo est limitado por un sistema de circuitos elctricos. Este ensayo es compatible para evaluacin en servicio y para uso en investigacin y desarrollo de trabajos. Siempre es necesario el uso de otra informacin tal como el contenido de cloruro, profundidad de carbonatacin, examinar los resultados de laminacin, de razn de corrosin y condiciones de exposicin ambiental, en adicin a las mediciones de potencial de media celda, para formular conclusiones relativas a la actividad de corrosin del acero embebido y su probable efecto en la vida de servicio de la estructura.

Ensayo de Madurez en el Concreto (ASTM C 1074)

Esta prctica proporciona un procedimiento para estimar la resistencia del concreto por el mtodo de madurez. El ndice de madurez es expresado en trminos del factor temperatura-tiempo o en trminos de la edad equivalente a una temperatura especificada. Se requiere establecer la relacin resistencia-madurez de la mezcla en el laboratorio y registrar la historia de temperatura del concreto.Esta prctica puede ser usada para estimar la resistencia del concreto en el lugar y permitir el inicio de actividades crticas en la construccin:1. Remocin del encofrado y apuntalamiento2. Post tensionado de tendones3. Terminacin de la proteccin para clima fro4. Apertura de la carretera al trfico.

Determinacin de la profundidad de carbonatacin en el concreto.

La carbonatacin es un fenmeno natural que ocurre todos los das en miles de estructuras de concreto reforzado en todo el mundo. El culpable de la carbonatacin es el dixido de carbono (CO2) y solo se requiere una pequea concentracin que normalmente se encuentra en la atmsfera (0.03%), para que ocurra la carbonatacin del concreto. La carbonatacin en el concreto es la prdida de pH que ocurre cuando el dixido de carbono atmosfrico reacciona con la humedad dentro de los poros de concreto y convierte el hidrxido de calcio con alto pH a carbonato de calcio, que tiene un pH ms neutro.

se coloca fenolftalena sobre el concreto.Las reas carbonatadas del concreto no cambiarn de color, mientras que las reas con un pH mayor a 9 tomarn un color rosado brillante. Este cambio apreciable de color muestra cul es la profundidad de carbonatacin dentro de la masa de concreto.

Ensayos para determinar la humedad interna en estructuras de concreto.

El medidor de humedad (Humidmetro) est diseado para una inspeccin rpida y completa de edificios respecto a la humedad en y debajo de una superficie. Es un instrumento de doble funcin que combina el probado mtodo de inspeccin de dos pasadores con una nueva tcnica de radiofrecuencia no invasiva.Este medidor de humedad emplea dos circuitos electrnicos. Para el modo de medicin, el medidor tiene un enchufe para cabeza y conductor de dos pasadores (para esquinas difciles) y un conjunto de Sondas de Muro de Profundidad (aisladas exceptuando las puntas) para la medicin de las condiciones de humedad de un muro independientemente de la humedad de la superficie y de la contaminacin de la superficie por sales.

Ensayos radioactivos: Miden la capacidad para absorber, dispersar y transmitir Rayos X y Rayos Gamma y sobre esta base determinar densidad y espesores del concreto.

Una radiacin es una forma de movimiento ondulatorio (ondas electromagnticas) con propiedades especificas dependiendo de su longitud de onda. Los rayos X y Gamma, son radiaciones de longitudes de ondas muy cortas que se extienden desde 1 hasta 1x10-4 Angstrom (1 Angstrom = 1x10-7 mm) y poseen la misma naturaleza pero difieren en cuanto a su origen.APLICACIN DE LOS METODOS RADIOACTIVOS AL CONCRETO: Existen tres tcnicas en el conjunto de los mtodos radioactivos que son: Neutrones, Rayos X, Rayos Gamma. Las dos primeras son sumamente incomodas para usar en obras, presentando severas limitaciones por lo que son confinadas a investigaciones de laboratorio. La radiacin gamma, gammametria han tenido mayor aceptacin en los procesos de control de calidad de concreto. Con estas tcnicas se logran mediciones de la densidad del concreto, localizacin del acero de refuerzo y medicin de su grado de corrosin, estimacin del contenido de humedad, determinacin del contenido de cemento, etc.RADIOMETRIA CON RAYOS GAMMA 0 GAMMAMETRIA:

La gammametria se encarga de detectar y medir las variaciones en la intensidad Gamma cuando estas radiaciones son absorbidas por el material y/o dispersadas por el. La deteccin se hace por medio de detectores de radiacin y la medicin con un aparato electrnico incorporado. Para una determinada e invariable geometra fuente-pieza-detector, la cantidad de radiacin absorbida y/o dispersada por la pieza de concreto en estudio es funcin de su densidad.RADIOGRAFIA CON RAYOS GAMMA O GAMMAGRAFIA: los rayos Gamma al igual que los rayos X son ondas electromagnticas de alta frecuencia y de gran poder de penetracin que se caracterizan por formar imgenes latentes en emulsiones fotogrficas. En usos industriales la gammagrafa ha desplazado a los Rayos X por su costo significativamente menor, su robustez que no requiere cuidados especiales para su transporte y por su bajo peso y volumen. El uso de isotopos radioactivos en ensayos de concreto y hacer por medio de la gammagrafa permite obtener informacin acerca de la posicin y cantidad de acero en miembros reforzados, en la determinacin de la calidad y estado de la armadura (corrosin) grado de vibrado del concreto, etc.EJEMPLOShttp://www.youtube.com/watch?v=YE1Nd8SH6pohttp://www.youtube.com/watch?v=olLYwHzFwKI

Muchas Gracias