Tomografía de Pulso Ultrasónico en Concreto
Leer másEl Ultrasonic Pulse Echo (UPE) es un método de ensayo no destructivo (END) para escanear objetivos sub-superficiales en elementos de hormigón. Los métodos UPE utilizan ondas de tensión acústica para estudiar las propiedades de las capas sub-superficiales y localizar defectos mediante la identificación de cualquier anomalía de impedancia acústica diferente a la del concreto. El método de ensayo se desarrolló para abordar las limitaciones prácticas del ensayo general de velocidad de pulsos ultrasónicos, como la necesidad de acceder a ambos lados del elemento de hormigón.
¿Cómo funciona el UPE?
Como ya hemos dicho, el UPE utiliza ondas de tensión. El concepto principal del ensayo es medir el tiempo de tránsito de la onda ultrasónica en el hormigón. Un instrumento UPE moderno consiste en un conjunto de transductores piezoeléctricos capaces de excitar la superficie del hormigón mediante impulsos de corta duración y gran amplitud de voltaje y alta corriente. A medida que el pulso se propaga dentro del concreto, se refleja y refracta en la interfaz de huecos u otros objetivos internos. Cualquier anomalía en la impedancia acústica conduce el impulso emitido y las ondas de tensión reflejadas se monitorizan en el transductor receptor. Las señales se analizan para calcular el tiempo de viaje de la onda.
Aplicaciones de los métodos UPE
Los métodos de eco de pulso ultrasónico se utilizan ampliamente en la inspección y prueba de hormigón. La siguiente sección describe las principales aplicaciones y casos de uso:
1. Estimar el espesor de los elementos de concreto
Los ingenieros utilizan ampliamente el eco de pulso ultrasónico para evaluar el espesor de los elementos de hormigón. Esto es especialmente importante en elementos de hormigón con acceso unilateral (acceso lateral único), como:
Revestimientos de túneles: la medición del espesor es fundamental en el proceso de control de calidad para revestimientos de túneles. También es un parámetro importante para fines de evaluación estructural.
Alcantarillas troncales: En las alcantarillas troncales, UPE puede ayudar a los ingenieros a estimar el grosor del revestimiento existente. Esto se vuelve extremadamente desafiante porque los métodos intrusivos que involucran trabajo en caliente con perforación de núcleo no son una solución segura ni rentable. Además, siempre existe el riesgo de perforación en secciones poco profundas con alta presión hidrostática.
Depósitos de cemento: Las pruebas en tanques de cemento utilizados en procesos químicos industriales suelen ser un reto. Los responsables del mantenimiento de estas instalaciones suelen tener períodos de inactividad muy cortos, y no siempre es posible acceder al interior del tanque. UPE permite medir el espesor y evaluar la calidad desde la cara exterior.
2. Defectos de inyección en conductos de tendones
Junto con el radar de penetración en el suelo (GPR) y el eco de impacto, el UPE puede proporcionar información crítica sobre vacíos y defectos que puedan haberse producido durante el proceso de inyección de los conductos de los tendones en elementos de concreto postensado.
3. Localización de defectos sub-superficiales
La tomografía UPE puede utilizarse para evaluar ciertos defectos en elementos de hormigón. UPE puede localizar los siguientes defectos:
Delaminación: Los métodos UPE pueden utilizarse para evaluar la ubicación y el alcance de la delaminación en tableros de puentes de concreto, losas de estacionamientos y tanques de concreto.
Panales: UPE es una gran herramienta en el Control de Calidad y Garantía de Calidad de nuevas construcciones. El UPE puede utilizarse para localizar panales en el concreto.
4. Control y garantía de calidad
El UPE puede utilizarse como método directo para evaluar la calidad general del concreto. A través de la medición de la velocidad del pulso, los ingenieros pueden evaluar la calidad de los materiales de concreto después de la construcción.
5. Evaluación del hormigón reforzado con fibras
Mientras que el GPR tiene ciertas limitaciones prácticas en la evaluación de elementos de concreto reforzado con fibra, los métodos UPE proporcionan una alternativa fiable en la medición del espesor y el control de calidad de los elementos. Esto los convierte en una alternativa interesante en la inspección y ensayo de revestimientos de hormigón en túneles.
