Los tableros de hormigón expuestos son muy susceptibles a la degradación causada por la congelación y descongelación, así como por la corrosión, lo que en última instancia provoca la delaminación del material. Este fenómeno plantea un desafío único en lo que respecta al mantenimiento, ya que éste suele abarcar grandes áreas y a menudo requiere el cierre del tráfico en el propio tablero del puente. Los métodos disponibles actualmente para inspeccionar estas estructuras implican el uso de cadenas que revelan la extensión de cualquier zona delaminada; en este artículo trataremos las técnicas modernas de evaluación no destructiva que pueden proporcionar una mayor comprensión de su estado desde el punto de vista de la inspección.
El Segundo Programa Estratégico de Investigación de Carreteras (SHRP 2) ha identificado y evaluado varias técnicas de evaluación no destructiva para evaluar el estado de los tableros de los puentes, que van desde el radar de penetración terrestre (GPR), el eco de impacto (IE), la onda ultrasónica de superficie (USW) hasta los potenciales de media celda (HCP). Según la clasificación que hace el informe de su eficacia para detectar y caracterizar cuatro tipos de daños -delaminación, degradación del hormigón, corrosión de la armadura y fisuración vertical-, el SHRP2 recomienda que estos métodos se adopten como parte de la evaluación rutinaria.
1- Impact-Echo para estudio de estado de cubiertas de puentes
La prueba de impacto-eco es un método fiable para detectar grietas, defectos o límites existentes en elementos de hormigón. Para ello, se utiliza un impulso de tensión generado en la superficie como onda acústica que viaja por el interior hasta estas zonas y se refleja en ellas para su análisis con transductores de precisión que la reciben. Este proceso ha sido estandarizado por ASTM C1383 con el fin de medir la velocidad y el espesor con precisión a través de los datos de medición de dominio de frecuencia recibidos de estas ondas que se reflejan desde las capas límite donde la rigidez puede variar .
Desventajas
A pesar de la precisión de Impact-Echo en la detección de delaminación bajo recubrimientos asfálticos, su funcionamiento a bajas temperaturas se ve dificultado y puede ser necesaria una malla de ensayo más densamente distribuida para determinar los límites de la zona.
2- Encuesta de condición usando Pulse-Echo (MIRA)
2- Encuesta de condición usando Pulse-Echo (MIRA)La técnica de pulso-eco ultrasónico (UPE) es un método muy preciso y fiable para diversas mediciones de espesor, detección de fallos, identificación de delaminaciones y evaluaciones de la integridad del hormigón. Este concepto aprovecha la propagación de ondas de tensión a través de materiales; se transmite un pulso inicial a la superficie de un objeto desde el que se reflejan ondas acústicas al identificar cualquier defecto o irregularidad de la interfaz dentro del material. Estos impulsos emitidos, junto con sus reflexiones, se controlan en transductores designados para evaluar el tiempo de propagación descifrando las señales registradas a lo largo de este proceso; si se conocen las velocidades de estas ondas en particular, pueden aplicarse para evaluar con mayor precisión el tamaño del material. La UPE cuenta con multitud de aplicaciones que se benefician de las capacidades de resolución de precisión, independientemente del alcance que requiera la diligencia debida.
Desventajas
La aplicación del método UPE a los tableros de puentes puede ser un proceso complicado, ya que hay que tener muy en cuenta las pequeñas ubicaciones de las pruebas al realizar las exploraciones. Las superficies irregulares pueden complicar aún más su utilización.
3- Encuesta de estado utilizando la velocidad de pulso ultrasónico (UPV)
La velocidad de impulsos ultrasónicos es una técnica END muy eficaz y ha sido ampliamente adoptada para el control de calidad de materiales de construcción, como el hormigón. Con el continuo desarrollo de la tecnología de transductores, puede proporcionar una evaluación precisa y una estimación de la profundidad de la grieta, al tiempo que se adhiere a las normas ASTM C 597 (2016). Los ensayos UPV ofrecen una mayor precisión en comparación con los métodos convencionales a la hora de evaluar la uniformidad del material y la detección de daños en componentes estructurales.
4- Encuesta de estado usando GPR
El radar de penetración en el suelo (GPR) es un método no destructivo muy ventajoso para evaluar estructuras de hormigón, y es especialmente útil para comprobar tableros de puentes. Esta técnica funciona empleando radiación electromagnética pulsada para generar una imagen de las características del subsuelo en las profundidades del tablero, como barras de refuerzo, huecos o delaminación. Gracias a su capacidad para detectar también defectos debajo de las capas de asfalto, el GPR aumenta las posibilidades de localizar los defectos con mucha más precisión que la mayoría de las demás técnicas disponibles en la actualidad. Como confirman Sneeds et al., esta tecnología se ha normalizado oficialmente mediante la norma ASTM D6087, lo que promete coherencia y fiabilidad a la hora de evaluar nuestros activos vitales de infraestructuras de transporte en el futuro.
Utilizando el radar de penetración en el suelo (GPR), la evaluación de los tableros de hormigón de los puentes puede realizarse de forma rápida y eficaz. Este método de última generación ofrece muchas ventajas, como la reducción de los cierres de carreteras, la posibilidad de escanear grandes áreas en poco tiempo, la instalación de una antena en un vehículo que permite viajar a velocidad de autopista mientras se realizan los escaneos, así como la obtención de detalles como la ubicación del refuerzo o la medición de la profundidad de los puntos de delaminación.
Desventajas
El georradar no puede detectar la delaminación de las losas de hormigón, ya que ésta sólo puede producirse cuando se ha infiltrado suficiente humedad en la estructura. Además, el GPR no permite conocer las propiedades mecánicas del cemento ni los niveles de corrosión de los refuerzos de acero.