ensayos no destructivos

ENSAYOS COMPLEMENTARIOS

RESISTENCIA POTENCIALEs la resistencia que alcanzará el hormigón en condiciones ideales de compactación, curado en ambiente en las condiciones normalizadas de humedad y temperatura establecidas en la norma IRAM 1524 y realizando el ensayo bajo condiciones normalizadas (IRAM 1546).

RESULTADO DE UN ENSAYOEs el promedio, como mínimo, de las resistencias de dos probetas tomadas de la misma muestra (pastón) ensayadas a la edad de 28 días u otra especificada.

Para que el resultado del ensayo se considere válido la diferencia entre resultados extremos deberá ser menor al 15% de a resistencia media. De no cumplirse el resultado será descartado investigándose las causas en caso de repeticiones sistemáticas.

RESISTENCIA EFECTIVAEs la resistencia del hormigón que se obtiene al ensayar probetas cilíndricas moldeadas y curadas en el campo o extraídas directamente de la estructura luego del endurecimiento del hormigón. Permite medir la resistencia desarrollada por el hormigónen la estructura. Sirve también para poder tomar decisiones sobre: cuando se pueden remover los encofrados y apuntalamientos, cuando se pueden aplicar cargas adicionales constructivas a la estructura o cuando se puede poner en servicio la estructura


ENSAYOS SOBRE TESTIGOS


EXTRACCIÓN Y ENSAYO DE TESTIGOSEXTRACCIÓN Y ENSAYO DE TESTIGOS

CUANDO SE REALIZA

NO SE DISPONE DE ENSAYOS SOBRE PROBETAS MOLDEADAS

LOS RESULTADOS DEL CONTROL NO CUMPLEN CON LOS REQUISITOS DE ACEPTACIÓN EXIGIDOS

VERIFICACIÓN DE COMPACIDAD, AIRE INCORPORADO

TESTIGO DE RESULTADOS ERRATICOS SE DISPONE DE NUEVA EXTRACCIÓN

COMO SE REALIZA

No afectará la capacidad resistente ni la estabilidad estructural

Pueden complementarse con END, para aportar información adicional sobre uniformidad y posición de armaduras

Según IRAM 1551: preparación y acondicionamiento del testigo

Según IRAM 1546: ensayo a compresión

Dimensiones de los testigos Diámetro > 3 veces el Tamaño Máximo Nominal del Agregado Diámetro > 75 mm Relación de esbeltez (Altura /diámetro) comprendida entre 1 y 2


Extracción mínima de 3 testigos por elemento estructural o zona con hormigón de calidad no satisfactorio.Extracción mínima de 15 testigos cuando se desee evaluar la calidad del hormigón de toda la estructura.

CIRSOC 201-05: Nº testigos el doble de lo especificado en 4.2.2.4Para satisfacer los criterios de aceptación

Modo 1 Modo 2

fći ≥ 75% fć ≥ 75% fć ≥ 75% fć ≥ 75% fć

fćm ≥ 85% fć ≥ 85% (fć + k1) ≥ 85% fć ≥ 85% (fć + 5 MPa)

CIRSOC 201/82 CIRSOC 201-MCIRSOC 201/05


REQUISITOS A CUMPLIR POR LOS TESTIGOS


•Estima la resistencia del hormigón en la estructura

•Esta Resistencia está influenciada por las condiciones de colocación (compactación) y curado. No es la resistencia intríseca del hormigón.

•La elección del lugar de extracción del testigo dependerá del propósito del ensayo (verificación de resistencia, evaluación de daños, presencia de nido de abejas, espesor de estructuras, etc).

•Corrección por esbeltez.

•Edad para la extracción

•Dirección de la extracción respecto de la de llenado

•Posición del lugar de extracción del testigo en el elemento estructural

•Presencia de armadura (solo admitida la transversal. Area fe < 4% Area Sección transversal de testigo)


Influencia de variables


RELACIÓN DE ESBELTEZRELACIÓN DE ESBELTEZ


ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS


ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

•Originan poco daño en la estructura evaluada

•Como no dañan la zona en la que se realizó la determinación, pueden repetirse en el mismo lugar o en una zona muy próxima, permitiendo el seguimiento de la propiedad en el tiempo

CLASIFICACIÓN

ASEGURAN RESISTENCIA EN LA ESTRUCTURAASEGURAN RESISTENCIA EN LA ESTRUCTURANO MIDEN RESISTENCIASON ENSAYOS COMPARATIVOSLA PROPIEDAD MEDIDA SE CORRELACIONA CON RESULTADOS DE RESISTENCIA EN TESTIGOS (DEBE EXISTIR UNA RELACIÓN FÍSICA ENTRE AMBAS)

MIDEN OTRAS PROPIEDADESMIDEN OTRAS PROPIEDADES RELACIONADAS RELACIONADAS CON: VACÍOS, FISURAS, GRADO DE DETERIOROCON: VACÍOS, FISURAS, GRADO DE DETERIORO


ENSAYOS NO DESTRUCTIVOSENSAYOS NO DESTRUCTIVOS

LOS RESULTADOS DE ESTOS ENSAYOS NO DAN UN VALOR QUE PUEDA INTREPRETARSE INEQUIVOCAMENTE.

ES NECESARIA UNA INTERPRETACIÓN INGEÑIERIL DE LOS RESULTADOS.

SI LOS ENSAYOS PROVIENEN DE LA DISPUTA ENTRE LAS PARTES INVOLUCRADAS EN LA CONSTRUCCIÓN, DEBE PACTARSE PREVIAMENTE UN PROGRAMA DE ENSAYOS, ACORDÁNDOSE DE ANTEMANO LOS POSIBLES RESULTADOS DE ENSAYO Y TENIENDO EN CUENTA SU VARIABILIDAD.


Distancia entre transductores (m) * 106

Velocidad de Pulso (m/seg) = Lectura de tiempo (microseg)

ULTRASONIDOULTRASONIDO

Se basa en la relación que existe entre la velocidad de pulso y las propiedades elásticas.

Permite evaluar indirectamente la calidad del material


3 TIPOS DE ONDALongitudinal (compresión) + rápidas son las usadas para ensayos de evaluaciónTransversal (corte)Superficial (rayleigh)

IRAM 1683Pobre correlación entre velocidad y resistencia (Relación a/c entre 0,4 y 0,8 cada 0,05 - 10 Probetas 15 x 30 c/u). Permite hallar el Ed



FACTORES QUE AFECTAN

Rugosidad de la superficie: garantizar contacto evitar aire con grasa. Evitar nidos de abeja. Necesidad de pulir en zonas de elevada rugosidad

V depende de la longitud del recorrido: la V baja si la longitud aumenta

Entre 5º a 30º C la V = cte. Si T> 30º C V disminuye. Si T< 0º C la V aumenta.

V aumenta si la Humedad aumenta

V aumenta si encuentra Fe

V aumenta a medida que lo hace la resistencia para edades mayores

Estructuras sometidas a tensiones mayores a la de servicio (entre el 50 y 70 % de la carga de rotura del material), la velocidad de pasaje disminuye por efecto de la microfisuración.

Influencia de la naturaleza del agregado. Aumenta con la densidad.



Relación entre Velocidad de Pulso y resistencia a Compresión

La velocidad de propagación dependerá del Módulo de Elasticidad del Agregado y de la cantidad de agregado por m3.

Por el contrario la resistencia a compresión no es necesariamente afectada por estas variables.

Para un dado agregado y un contenido de cemento fijo, la velocidad de pulso ultrasónico es efectada por la dureza de la pasta (relación a/c), afectando al Epasta

Bajo estas limitaciones la Vp puede utilizarse para asegurar el nivel de resistencia.

Adicionalmente la humedad del hormigón aumentará la Vp , pero no lo hará con la resistencia.

Idem presencia de armadura.

Vp es utilizado para asegurar la resistencia del hormigón a cortas edades (> 3 hs)



USOSUSOS

Determinar homogeneidad del hormigón Detectar presencia de fisuras Descubrir problemas de compactación (huecos o vacíos) Deterioro en la calidad del hormigón debido a ataques por fuego y

bioquímicos. Determinación del Ed


Clasificación de la calidad del hormigón por medio de la velocidad de onda según Leslie y Cheesman.

Velocidad de la onda longitudinal m/seg Condición del hormigón

Más de 4570 De 3050 a 4570De 3050 a 3650De 2130 a 3050Menos de 2130

ExcelenteBuena

Regular a dudosaPobre

Muy pobre

Evaluación la calidad mediante la velocidad de pulso según Agraval y otros.

Velocidad de pulso m/seg Condición del hormigón

Más de 3000 De 2500 a 3000Menos de 2130

BuenaRegular

Pobre

Velocidad mínima de pulso en estructuras típicas.

Tipo de obraVelocidad mínima de pulso para su

aceptación m/seg

Selecciones T de hormigón reforzadoUnidades de anclaje de hormigón reforzadoMarcos de edificios de hormigón reforzado

Losas de entre piso

4570436041104720

CALIDAD DEL HORMIGÓN EN FUNCIÓN DE LA VELOCIDAD CALIDAD DEL HORMIGÓN EN FUNCIÓN DE LA VELOCIDAD


Directa: Poporciona la máxima sensibilidad y provee una longitud de trayectoria bien definida

Semidirecta: Cuando se usan trayectorias diagonales, teorema de Pitágoras.

Indirecta: es la menos satisfactoria por su relativa insensibilidad. Además la velocidad de pulso influenciada por la capa de hormigón cercana a la superficie, no será representativa del hormigón de la masa. La longitud de la trayectoria está menos definida.


Medición profundidad de grietas.

Para determinar la profundidad de una fisura, se cuentan con dos tiempos t1 y t2 para distancias X y 2X, respectivamente, dicha profundidad se obtiene mediante la siguiente expresión:

C= X (4(t12 + t2

2)/(t22 – t1

2))0.5

Donde:C = profundidad de la grietaX = distancia inicialt1 = tiempo de la distancia inicial (X)t2 = tiempo del doble de la distancia (2X)


ESCLEROMETRÍAESCLEROMETRÍA

Relación entre dureza superficial y la energía devuelta por el material al someterlo al impacto.

Es una medida arbitraria: depende de cada aparato



LIMITACIONES

No existe relación teórica entre el NºR y la resistencia a compresión, pero si permite determinar correlaciones empíricas.

RUGOSIDAD SUPERFICIAL: la mejor terminación aumenta el NºR

HUMEDAD: seco aumenta el NºR.

TEMPERATURA: temp < 0º c aumenta el NºR

RIGIDEZ DEL ELEMENTO ESTRUCTURAL

CARBONATACIÓN: aumenta el NºR, es necesario determinar con fenolftaleina

DIRECCIÓN: influencia de la “g” sobre la masa interna del martillo

MIDE DUREZA SUPERFICIAL: solo evalúa los primeros 3 cm de espesor. Sensible a variaciones locales por presencia de agregados o vacíos

INFLUENCIA DEL TIPO DE AGREGADOS (DUREZA)

CORRELACIÓN CON LA RESISTENCIA: mediante testigos.



MEDICIÓN (IRAM 1694)

Sobre superficies en contacto con encofrados Por la variabilidad se sugiere medir por zonas generando cuadrículas de 180

cm2 con puntos de medición distanciados aproximadamente 3 cm. Cantidad de lectura mínima por zona: 9 (nueve) Descartar lecturas que difieran en ± 5 unidades respecto del promedio Zona confiable: después del descarte deben quedar 6 lecturas para el promedio

USOS

Permite estimar resistencias cuando existe la correlación con resultados obtenidos sobre testigos extraídos de la misma obra y sector. Como ensayo complementario (NO SUBSTITUTO).

Comparando con sectores sobre los que exista certeza de su resistencia a compresión obtenida de los ensayos de control de recepción (probetas moldeadas). Aplicable a la industria del premoldeado.


ENSAYO DE RESISTENCIA A LA PENETRACIÓNENSAYO DE RESISTENCIA A LA PENETRACIÓN

En este ensayo, se mide la fuerza requerida para introducir una aguja de dimensiones definidas dentro del hormigón ó mortero proyectado. Proporciona la resistencia estimada de dicho hormigón en función de la resistencia a la penetración medida a través de la profundidad de penetración.

Windsor HP Probe - ASTM C-803



La resistencia a la penetración depende fuertemente de la dureza del agregado (durante la penetración se parten las partículas de agregado), mientras que esto no se refleja en el ensayo a compresión.

Agregados blandos permiten una mayor profundidad de penetración que los agregados mas duros, mientras que la resistencia a la compresión en hormigones no se ve afectada



•Se utiliza para determinar el tiempo para desencofrar estructuras

•También en tunelería para determinar capacidad portante de hormigones proyectados y definir velocidad de avance de la excavación.

• Importante influencia de la dureza del agregado. En un grado menor la forma y textura también influyen

• Necesita correlacionar valores de profundidad de penetración con ensayos de resistencia a compresión

•Evalúa la resistencia en una mayor profundidad comparándolo con la resistencia superficial determinada con el esclerómetro.

•Necesita un menor número de mediciones (comparado con el esclerómetro) para determinar variaciones en la resistencia el hormigón con un adecuado nivel de confiabilidad.

•Mas caro que el uso del esclerómetro.


PULL-OUTPULL-OUT

Mide la fuerza necesaria para arrancar un inserto metálico colocado previamente en la estructura.

El inserto es arrancado conjuntamente con una porción de hormigón de forma troncocónica.


Existe buena correlación experimental con la resistencia a compresión.

El estado tensional sobre el trozo de hormigón arrancado es en las 3 direcciones (radiales y circunferenciales en tracción, y de compresión sobre la superficie del cono). Consecuentemente el resultado del ensayo se mide en unidades de Fuerza (kN).

La norma ASTM C 900-87 establece la relación entre la profundidad del inserto y el diámetro del anclaje, como así también la relación entre el diámetro del anillo de apoyo y e diámetro del anclaje para garantizar un ángulo de fractura del hormigón entre 54 y 70º.

Este ensayo es superior al de Esclerometría y Resistencia a la Penetración por el mayor volumen de hormigón y la mayor profundidad involucrada en esta determinación.

Como aspectos negativos se destacan: mayor reparación de hormigón y la necesidad de preveer la colocación de estos insertos antes de hormigonar.

PULL-OUTPULL-OUT


PULL-OUTPULL-OUT


RELACIÓN ENTRE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN, RELACIÓN ENTRE RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN, ULTRASONIDO Y ESCLEROMETRÍA ULTRASONIDO Y ESCLEROMETRÍA


MÉTODO DE LA FRECUENCIA DE RESONANCIAMÉTODO DE LA FRECUENCIA DE RESONANCIA

Permite establecer cambios progresivos de las propiedades del hormigón

Determinar la Frecuencia Fundamental de Resonancia

Cálculo del Módulo de Elasticidad Dinámico


ASTM C 215-91ASTM C 215-91

APLICA MODO DE FRECUENCIA

LONGITUDINAL

TRANSVERSAL

TORSIONAL

FRECUENCIA DE OSCILACIÓN 100 Hz ≤ ≤ 10000 Hz

FRECUENCIA FUNDAMENTAL DE RESONANCIA

SE OBTIENE

K = constante = 4 x 10 -15

n = frecuencia fundamental de resonancia [Hz]

L = longitud de la probeta [mm]

ρ = densidad del hormigón [kg/m3][GPa]

ensayos no destructivos

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