Los pilotes de hormigón y los pozos perforados son una categoría importante de cimientos. A pesar de su costo relativamente alto, se vuelven necesarios cuando queremos transferir las cargas de una superestructura pesada (puente, edificio de gran altura, etc.) a las capas inferiores de suelo. En general, Pile Integrity se refiere a ciertas características de cimientos profundos y pilotes como:
Dimensiones físicas de la pila (longitud o sección transversal);
Continuidad de la pila (presencia de huecos o grietas importantes); y
Consistencia del material de la pila.
La geometría especial de estos elementos (como su longitud, diámetro y presencia de jaula de acero) plantean ciertos desafíos durante el proceso de construcción:
Problemas de formación de pilotes
Problemas de colocación de hormigón
Problemas de instalación de jaulas de acero
Estos problemas pueden resultar en defectos como discontinuidad (grietas, huecos) o cambios repentinos de la sección transversal (abultamiento, estrechamiento) en los elementos del pilote, lo que se conoce como integridad del pilote.
Dado que los elementos de pilotes generalmente se entierran bajo tierra, el control de calidad y la garantía de calidad de estos elementos se convierte en un desafío. En las últimas décadas se han desarrollado diferentes métodos intrusivos y no intrusivos para ayudar a los ingenieros con métodos fáciles, fiables y rentables para la evaluación de la calidad y la coherencia de estos elementos. La mayoría de las veces, la cabeza del pilote es la única área accesible para inspecciones y pruebas.
¿Qué son las pruebas de integridad de pilotes?
De acuerdo con ASTM D5882, la prueba de integridad de pilotes se refiere a la evaluación cualitativa de las dimensiones físicas, la continuidad de un pilote y la consistencia del material del pilote.
Se han desarrollado varios métodos durante las últimas décadas para evaluar la integridad de las pilas. La selección del método de prueba depende de muchos parámetros, que incluyen (pero no se limitan a):
Dimensiones del pilote (sección transversal, profundidad)
Tipo de pila
Estrato / Condición del suelo
Como comentamos en las secciones anteriores, el acceso al elemento de pilote a menudo se limita al área de la cabeza del pilote. Por lo tanto, la prueba debe realizarse en la cabeza del pilote o se deben implementar ciertas características durante la construcción del pilote. En este artículo, presentaremos los métodos NDT más comunes para la evaluación de la integridad del pilote:
Prueba de integridad de pila de baja deformación
Registro sónico Crosshole
Prueba de integridad térmica
Cada método de prueba tiene ciertas ventajas y limitaciones. Las siguientes secciones presentarán y discutirán brevemente estos métodos de prueba.
1- Prueba de integridad de pila de baja deformación
La prueba de integridad de pilotes (PIT), o “pruebas de integridad de impacto de baja deformación de cimientos profundos” es un método de prueba no destructivo ampliamente utilizado para evaluar la calidad e integridad de los pilotes. La prueba también se puede utilizar para estimar la longitud desconocida de pilotes y cimientos existentes. En la prueba de integridad de impacto de baja deformación, la respuesta del pilote a un impacto en la cabeza del eje del pilote se determina mediante un transductor de alta precisión montado en el cabezal del pilote. El transductor puede ser un acelerador o un sensor de velocidad. El estándar de prueba permite dos procedimientos diferentes para obtener información de aceleración y fuerza: 1) Método de pulso-eco (PEM) o Sonic-Echo (SE) y 2) La respuesta transitoria o la respuesta al impulso (IR).[/vc_column_text][vc_video link=”https://youtu.be/XCNR6bVj7tA?list=TLGGSf37kpW-smoxMTAxMjAyMQ” el_width=”50″ align=”center”][vc_column_text]
¿Qué información proporcionan las pruebas de integridad de pilas de baja deformación?
Los resultados de la prueba de integridad del pilote de baja deformación se pueden utilizar para estudiar lo siguiente:
Cambios en la sección transversal del pilote (estrechamiento o abultamiento)
Discontinuidad en pilas (vacíos, grietas importantes)
Consistencia de los materiales de la pila (calidad del hormigón, segregación, formación de panales, inclusión del suelo)
Estimar la profundidad del pilote (Nota: solo es posible cuando la respuesta del pie del pilote es muy clara)
Limitaciones de las pruebas de integridad de pilotes de baja deformación
La prueba de pilotes de baja deformación puede proporcionar una indicación de la solidez y la integridad de los materiales del pilote; sin embargo, la prueba tiene ciertas limitaciones:
Las pruebas de pilotes de baja deformación no proporcionan capacidad de carga del pilote
La prueba no se puede utilizar sobre pilotes.
Esta prueba no es efectiva en pilotes con secciones transversales muy variables.
2- Registro sónico Crosshole
El registro sónico ultrasónico Crosshole proporciona información sobre la homogeneidad e integridad del hormigón. El método se puede utilizar para el control de calidad de pilotes de hormigón. Este método supera la limitación de las pruebas de integridad de impacto de baja deformación. Los agujeros verticales se crean utilizando tubos en el momento de la construcción del pilote (al menos dos). Los tubos están llenos de agua. Un transductor emisor de ondas acústicas se baja al fondo de un tubo; mientras que otro transductor receptor de ondas acústicas se coloca en la parte inferior del segundo tubo. Ambos transductores se tiran hacia arriba a la misma velocidad. Se analizan las señales y se desarrolla el perfil de integridad del pilote. un perfil ultrasónico. El procedimiento de prueba está estandarizado como ASTM D6760
Aplicaciones
La prueba de orificio transversal se puede utilizar para determinar la ubicación de los defectos, así como para identificar el alcance de los defectos. La prueba se puede realizar en pilotes de mayor diámetro. Para obtener más información sobre la prueba CSL, lea nuestro próximo artículo en “¿Qué es la prueba ultrasónica Crosshole?”
Limitaciones
Requiere la instalación de tubos durante la construcción de pilotes. El registro y el análisis de datos pueden resultar costosos. El acceso a la punta de la pared es necesario para la mayoría de las aplicaciones.
3- Perfilado de integridad térmica
El Perfilado de Integridad Térmica (TIP) utiliza la variación de temperatura de la pasta de cemento de concreto para la evaluación de la integridad de pilotes y cimientos profundos. Este método cubre una amplia gama de pilotes y cimientos profundos, incluidos pozos perforados, pilotes perforados, micropilotes, pilotes proyectados en el lugar, pilotes augurados de vuelo continuo, pilotes de desplazamiento perforados y más. El concepto detrás de esta tecnología es registrar los cambios de temperatura y el historial durante el tiempo de curado del cemento. Esta temperatura puede correlacionarse con la ganancia de resistencia del hormigón y la integridad de los pilotes y los cimientos profundos. TIP tiene varias ventajas en comparación con los métodos descritos anteriormente:
El perfil de integridad térmica se puede utilizar para evaluar la parte de hormigón fuera de la jaula de acero.
El perfil de integridad térmica proporciona datos en tiempo real sobre la calidad del pilote, lo que puede acortar el tiempo de construcción.
La interpretación de datos es relativamente fácil.
La medición TIP tiene algunas limitaciones para las pruebas de integridad de pilotes y cimientos profundos, que incluyen:
El perfil de integridad térmica solo se puede utilizar para pruebas de integridad de pilotes nuevos.
El perfil de integridad térmica requiere un gráfico de referencia para comparar los registros registrados para la evaluación de la integridad.
Los cables y sensores TIP pueden dañarse durante la instalación y la colocación del hormigón.
La medición TIP es un método comparativo para la evaluación de la integridad. El cambio en el diseño de la mezcla puede resultar en una gran diferencia en comparación con el gráfico de referencia, aunque la pila de hormigón es sólida.
La geometría especial de estos elementos (como su longitud, diámetro y presencia de jaula de acero) plantean ciertos desafíos durante el proceso de construcción: