¿Cómo estimar la resistencia del concreto usando métodos NDT?
[vc_row type=”in_container” full_screen_row_position=”middle” column_margin=”default” scene_position=”center” text_color=”dark” text_align=”left” overlay_strength=”0.3″ shape_divider_position=”bottom” bg_image_animation=”none”][vc_column column_padding=”no-extra-padding” column_padding_position=”all” background_color_opacity=”1″ background_hover_color_opacity=”1″ column_link_target=”_self” column_shadow=”none” column_border_radius=”none” width=”1/1″ tablet_width_inherit=”default” tablet_text_alignment=”default” phone_text_alignment=”default” overlay_strength=”0.3″ column_border_width=”none” column_border_style=”solid” bg_image_animation=”none”][vc_column_text]En este artículo, revisaremos brevemente cómo estimar la resistencia del concreto usando métodos NDT. La resistencia a la compresión del hormigón es, con mucho, la propiedad más importante del hormigón. Representa las propiedades mecánicas del hormigón; por ejemplo, la resistencia a la compresión de 28 días de los cilindros de hormigón es el parámetro clave en la mayoría de los códigos de diseño (ACI 318-14, CSA A23.3-14). Se encuentra que la resistencia del hormigón tiene una relación razonable con ciertos parámetros de durabilidad del hormigón. Por ejemplo, se espera que el hormigón de alta resistencia también tenga buenos parámetros de durabilidad.
Si bien la resistencia a la compresión del concreto se puede determinar fácilmente en el laboratorio, la estimación del valor de resistencia del concreto endurecido en el campo sigue siendo un desafío. La evaluación in situ de la resistencia del hormigón es un desafío principal en la evaluación del estado de la infraestructura existente. Los propietarios y administradores de tales instalaciones prefieren métodos no destructivos para evitar daños mayores a una estructura que ya está en dificultades.
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¿Qué es la resistencia a la compresión del hormigón?
La resistencia a la compresión del hormigón se determina mediante la prueba de compresión clásica. Los cilindros o cubos de hormigón se colocan en la máquina de compresión. La tensión se incrementa gradualmente hasta que la muestra de hormigón se rompe. Esto se considera normalmente como la resistencia de la muestra de hormigón. En los códigos de diseño, la resistencia de las muestras de hormigón a la edad de 28 días después de la colada se considera como la resistencia mínima a la compresión. Este es el valor que se utiliza para el diseño de nuevas estructuras.
Para las estructuras existentes, se toman muestras de núcleos de los elementos existentes y se prueban para determinar la resistencia a la compresión. Este se considera el método más confiable para estimar la resistencia a la compresión. Sin embargo, este método tiene ciertas limitaciones principalmente porque:[/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][vc_row type=”in_container” full_screen_row_position=”middle” column_margin=”default” scene_position=”center” text_color=”dark” text_align=”left” overlay_strength=”0.3″ shape_divider_position=”bottom” bg_image_animation=”none”][vc_column column_padding=”no-extra-padding” column_padding_position=”all” background_color_opacity=”1″ background_hover_color_opacity=”1″ column_link_target=”_self” column_shadow=”none” column_border_radius=”none” width=”1/1″ tablet_width_inherit=”default” tablet_text_alignment=”default” phone_text_alignment=”default” overlay_strength=”0.3″ column_border_width=”none” column_border_style=”solid” bg_image_animation=”none”][vc_column_text]1) Es destructivo. No solo daña la integridad del concreto, también puede afectar las barras de refuerzo en las estructuras de RC. Se necesitan herramientas de localización de barras de refuerzo para evitar este problema.
2) La selección de ubicaciones de prueba puede resultar difícil. Seleccionar la mejor ubicación de los núcleos es relativamente subjetivo.
3) Es necesario reparar la ubicación de los núcleos.
4) La extracción de testigos no es una opción para los propietarios de estructuras importantes, especialmente cuando existe la preocupación de dañar aún más la estructura.
¿Cómo estimar la resistencia del concreto usando métodos NDT?
A lo largo de los años se han desarrollado métodos de ensayo no destructivos para estimar la resistencia del hormigón. A continuación se proporciona una breve revisión de estos métodos de prueba, su aplicación y limitación para una predicción confiable de la resistencia del concreto.
Prueba de extracción
El concepto detrás de este método es que la fuerza de tracción requerida para tirar de un disco de metal, junto con una capa de hormigón, desde la superficie a la que está unido, está relacionada con la resistencia a la compresión del hormigón. para el diagnóstico precoz de problemas de fuerza. Sin embargo, se puede utilizar para evaluar la resistencia del hormigón en estructuras existentes. La prueba de extracción consiste en colocar una pequeña pieza de equipo en el perno, tuerca, tornillo o fijación exterior. Luego se tira de esto al nivel de carga de tensión designado para determinar qué tan fuerte y segura es la fijación.
Ventajas de la prueba de extracción
1) Relativamente fácil de usar.
2) Si se establece una relación con la resistencia, el método puede ofrecer resultados de prueba sólidos.
Los métodos basados en el principio de rebote consisten en medir el rebote de la masa de un martillo accionado por resorte después de su impacto con el hormigón. La prueba ha sido ampliamente utilizada desde su introducción en 1948. La razón principal detrás de su popularidad es su simplicidad y su uso conveniente para aplicaciones de campo. El martillo de rebote se utiliza para evaluar la dureza de la superficie. Malhotra (2004) sostiene que “hay poca relación teórica aparente entre la resistencia del hormigón y el número de rebote del martillo. Sin embargo, dentro de ciertos límites, se han establecido correlaciones empíricas entre las propiedades de resistencia y el número de rebote “. El método de prueba ha sido estandarizado a través de ASTM C 805. Para usar este método de prueba para estimar la resistencia, es necesario establecer una relación entre la resistencia y el número de rebote para un concreto dado y un aparato dado. Esta relación puede establecerse correlacionando los números de rebote medidos en la estructura con
las resistencias medidas de los núcleos tomadas de las ubicaciones correspondientes.
Ventajas del martillo de rebote
1) Es fácil de usar para la mayoría de las aplicaciones de campo.
2) La prueba se puede utilizar para estudiar la uniformidad del hormigón.
Desventajas del martillo de rebote
1) El método es muy subjetivo
2) el estado de la superficie, la presencia de barras de refuerzo, la presencia de huecos debajo de la superficie pueden afectar los resultados de la prueba
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Velocidad de pulso ultrasónico (UPV)
La velocidad de pulso ultrasónico (UPV) es un método eficaz para el control de calidad de los materiales de hormigón y la detección de daños en los componentes estructurales. Los métodos UPV se han utilizado tradicionalmente para el control de calidad de materiales, en su mayoría materiales homogéneos como metales y uniones soldadas. Con el reciente avance en la tecnología de transductores, la prueba ha sido ampliamente aceptada para probar materiales de concreto. El procedimiento de prueba se ha estandarizado como “Método de prueba estándar para la velocidad del pulso a través del concreto” (ASTM C 597, 2016). El concepto detrás de la tecnología es medir el tiempo de viaje de las ondas acústicas en un medio y correlacionarlas con las propiedades elásticas y la densidad del material. El tiempo de viaje de las ondas ultrasónicas refleja la condición interna del área de prueba. Algunos investigadores han intentado desarrollar una relación entre la fuerza y la velocidad de las olas.
Ventajas de la UPV
1) El PVC se puede utilizar para detectar otras deficiencias del subsuelo
Desventajas de la UPV
1) El método se ve afectado por la presencia de barras de refuerzo, huecos y grietas.
2) No hay suficientes resultados para evaluar la confiabilidad del método en el campo.
[/vc_column_text][/vc_column][vc_column column_padding=”no-extra-padding” column_padding_position=”all” background_color_opacity=”1″ background_hover_color_opacity=”1″ column_link_target=”_self” column_shadow=”none” column_border_radius=”none” width=”1/2″ tablet_width_inherit=”default” tablet_text_alignment=”default” phone_text_alignment=”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][/vc_row][vc_row type=”in_container” full_screen_row_position=”middle” column_margin=”default” scene_position=”center” text_color=”dark” text_align=”left” overlay_strength=”0.3″ shape_divider_position=”bottom” bg_image_animation=”none”][vc_column column_padding=”no-extra-padding” column_padding_position=”all” background_color_opacity=”1″ background_hover_color_opacity=”1″ column_link_target=”_self” column_shadow=”none” column_border_radius=”none” width=”1/1″ tablet_width_inherit=”default” tablet_text_alignment=”default” phone_text_alignment=”default” overlay_strength=”0.3″ column_border_width=”none” column_border_style=”solid” bg_image_animation=”none”][vc_column_text]5- Métodos combinados
Los métodos combinados implican una combinación de métodos NDT para predecir la resistencia del hormigón en el sitio. La combinación de la UPV y el martillo de rebote ha sido estudiada por varios investigadores. Los métodos combinados a menudo ofrecen resultados más completos. La mejora de la precisión de la predicción de resistencia se logra mediante el uso de factores de corrección que tienen en cuenta la influencia del tipo de cemento, el contenido de cemento, el tipo de agregado petrológico, la fracción de agregado fino y el tamaño máximo del agregado. La precisión de la combinación de martillo de rebote y velocidad de pulso ultrasónico da como resultado una precisión mejorada en la estimación de la resistencia a la compresión del hormigón (Hannachi y Guetteche, 2012)
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[/vc_column_text][/vc_column_inner][/vc_row_inner][/vc_column][/vc_row][vc_row type=”in_container” full_screen_row_position=”middle” column_margin=”default” scene_position=”center” text_color=”dark” text_align=”left” overlay_strength=”0.3″ shape_divider_position=”bottom” bg_image_animation=”none”][vc_column column_padding=”no-extra-padding” column_padding_position=”all” background_color_opacity=”1″ background_hover_color_opacity=”1″ column_link_target=”_self” column_shadow=”none” column_border_radius=”none” width=”1/1″ tablet_width_inherit=”default” tablet_text_alignment=”default” phone_text_alignment=”default” overlay_strength=”0.3″ column_border_width=”none” column_border_style=”solid” bg_image_animation=”none”][vc_column_text]1) Es destructivo. No solo daña la integridad del concreto, también puede afectar las barras de refuerzo en las estructuras de RC. Se necesitan herramientas de localización de barras de refuerzo para evitar este problema.
2) La selección de ubicaciones de prueba puede resultar difícil. Seleccionar la mejor ubicación de los núcleos es relativamente subjetivo.
3) Es necesario reparar la ubicación de los núcleos.
4) La extracción de testigos no es una opción para los propietarios de estructuras importantes, especialmente cuando existe la preocupación de dañar aún más la estructura.
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Los métodos combinados implican una combinación de métodos NDT para predecir la resistencia del hormigón en el sitio. La combinación de la UPV y el martillo de rebote ha sido estudiada por varios investigadores. Los métodos combinados a menudo ofrecen resultados más completos. La mejora de la precisión de la predicción de resistencia se logra mediante el uso de factores de corrección que tienen en cuenta la influencia del tipo de cemento, el contenido de cemento, el tipo de agregado petrológico, la fracción de agregado fino y el tamaño máximo del agregado. La precisión de la combinación de martillo de rebote y velocidad de pulso ultrasónico da como resultado una precisión mejorada en la estimación de la resistencia a la compresión del hormigón (Hannachi y Guetteche, 2012)
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