evaluacion de los ensayos

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CAPIULO 3
MÉTODO DE ENSAYOS ULTRASONICOS

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3.1

EL MÉTODO DE ULTRASÓNIDOS
INTRODUCCIÓN

El método ultrasonico se basa en un fenomeno fisico bien conocido: la propagación de
ondas en un medio material. Es un método que se utiliza frecuentamente cuando se trata de
determinar la uniformidad de un elemento, su espesor, su modulo elastico de Young ó de
Coulomb. Sinembargo el fenomeno se compleja cuando el medio de propagación (en nuestro
caso el hormigón) es heterogeneo, y que las diferentes fases que le componen tienen
diferentes propiedades elasticas relativas a la propagación de ondas. Esta heterogeneidad
provoca un mal concocimiento de la forma del frente de onda y luego del camino seguido por
la onda.
Pero cualquier sea el medio de propagación delas ondas, este método tiene como
principales ventajas de necesitar una unica medida para obtener un valor representativo, es
decir que la dispersión de este ensayo esta muy baja (del orden del 2,5%, cf. Tabla 2.3). No es
un ensayo destructivo, lo que permite conservar intacta la estructura que se ensaya. Aunque
no permita evaluar directamente la resistencia del hormigón, este método combinado aun
campaña de calibración en laboratorio -que correlaciona las medidas ultrasonicas con la
resistencia- puede dar una estimación de la resistencia caracteristica del hormigón ensayado
con una presición de ±20%. Por ultimo, los ensayos soló necesitan un aparato barato y de facil
utilización.
El pliego de condiciones dado por la dirección de obra de la depuradora del Besos
trataba de la nonalteración de la estructura, y de la rapidez y sencillez de la campaña
experimental propuesta para el control del hormigón in situ. Entre los ensayos no destructivos
que estan presentados en el capitulo 2, el método de ensayos ultrasonicos es uno de lo mas
eficaz con relación a este pliego, y la campaña (cf. Capitulo 4) que se planteó en laboratorio
ha permitido obtener correlaciones fiablesentre las medidas in situ y en laboratorio.
Este capitulo 3 describe el método de ensayo, define la onda (ecuación de propagación,
frente de onda, comportamiento en los medios heterogeneos), y explica cual son las
propiedades que pueden ser evaluadas y que factores influyen las medidas en el caso del
hormigón. Se apoya sobretodo en los libros de J.H. Bungey y S.G. Millard “Testing in
ConcreteStructures” (1996), de Barry Hull y Vernon John “Non Destructive Testing” (1988),
de J.M.Tobio “Ensayos no destructivos – métodos aplicables a la construcción” (1967), y en
la norma española UNE 83-308-86 para los ensayos ultrasónicos. Pretende dar un visión no
exhaustiva del método ultrasonico destacando los principales factores que influyeron el diseño
de la campaña experimental.
3.2FUNDAMENTO Y DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO

El método de control del hormigón con emisión de impulsos generados
mecánicamente aparecí en los estados unidos en los años 1940. El principio basico es que la
velocidad de la onda a traves el hormigón depende al minimo de las propiedades elásticas, y
que es casi independiente de la geometría de la estructura estudiada. Canadá y Reino Unido

- 29 handesarrollado algunos años después este método utilizando transductores electroacústicos,
que permiten un control mejor del tipo y de la frecuencia de los impulsos emitidos.
El método moderno consiste en la medición del tiempo que emplea un impulso
ultrasónico (es decir de frecuencia entre 20 y 150 kHz) al recorrer la distancia entre un
transductor emisor Tx y un transductor receptor Rx, ambosacoplados al hormigón que se esta
estudiando (cf. figura 3.1, sacada de la norma UNE 83-308-86).

L

Figura 3.6 – Esquema de principio de ensayo del método ultrasonico.
Mediante un transductor electroacústico se genera un impulso de vibración
longitudinal; después de recorrer una determinada distancia L, un segundo transductor recibe
la señal y, por medio de un circuito electrónico se mide el...