info-ens.velocidad pulso ultrasonico

8/15/2019 Info-Ens.velocidad Pulso Ultrasonico

http://slidepdf.com/reader/full/info-ensvelocidad-pulso-ultrasonico 1/6

ENSAYO DE RESISTENCIA A COMPRESIÓN

Defnición

“Consiste en aplicar una carga de compresión axial a los cilindrosmoldeados o extracciones diamantinas a una velocidad normalizada en unrango prescrito mientras ocurre la falla. La resistencia a la compresión de laprobeta es calculada por división de la carga máxima alcanzada durante elensayo, entre el área de la sección recta de la probeta”.El parámetro obtenido es una propiedad principalmente f sica y esfrecuentemente usado en el dise!o de estructuras, se expresa en"ilogramos por cent metro cuadrado #"g$cm%& o en megapascales #'(a&.

Importancia

Los resultados de las pruebas de )esistencia a Compresión se emplean

fundamentalmente para veri*car +ue la mezcla del concreto suministradacumpla con los re+uerimientos de la resistencia especi*cada #f c& en lade*nición del proyecto.

-ambi n se puede utilizar para *nes de control de calidad, aceptación delconcreto o para estimar la resistencia en elementos estructurales +uepermitan de*nir la programación de los siguientes procesos constructivos enla e/ecución de una obra #remoción de encofrados, puntales, etc.&.

Equipo

La má+uina de ensayo deberá tener capacidad conveniente, debe seroperada por energ a #no manual& y debe permitir una velocidad de carga

sobre la probeta de0,%1 2 0,01 '(a$s, de forma continua sin intermitencia ni detenimiento.

La má+uina de ensayo será e+uipada con dos blo+ues de acero con carasresistentes, uno de los cuales se asentará sobre una rótula, +ue le permitaacomodarse a la parte superior de la probeta, y el otro se apoya sobre unasólida base en el +ue se asienta la parte inferior de la misma. Las caras delos blo+ues serán paralelas durante el ensayo y deben tener una dimensiónm nima de al menos 34 mayor +ue el diámetro de las probetas a serensayadas.

Especímenes para ensa oEl ensayo se puede realizar con espec menes obtenidos en cual+uiera de lassiguientes condiciones5

• Espec menes curados y moldeados, de acuerdo con la 67-' C38, deuna muestra de concreto fresco.

• Espec menes extra dos o aserrados de una estructura de concretoendurecido, de acuerdo con la 67-' C9%.

• Espec menes producidos con moldes de cilindros colocados in situ#embebidos en la estructura&, de acuerdo con la 67-' C:;3.



Proce!imiento !e ensa o

En el caso de probetas cil ndricas, curadas y moldeadas, se pueden tenerdimensiones de <” x 8%” o 9” x :”, las probetas más pe+ue!as suelen sermás fáciles de manipular en el campo y en laboratorio, el diámetro de laprobeta a utilizar debe ser como m nimo 3 veces el tama!o máximo nominaldel agregado utilizado en la preparación del concreto.7eg=n la 67-' C3> y la ?-( 33>.039 las probetas deben ser ensayadas tanpronto como sea práctico luego de ser retiradas de la condición de curado,es decir, se ensayarán en condiciones @=medas super*cialmente secas.

'edir el diámetro de la probeta con el micrómetro en dos posiciones +ueest n en ángulo recto entre s , a la altura media de la misma, estosdiámetros deben promediarse para poder calcular el área de la sección.6ntes de colocar la probeta entre los cabezales de la má+uina de ensayo, selimpiarán las caras de contacto de los blo+ues de acero, superior e inferior,y las de la probeta, evaluar si es conveniente aplicar capping, refrentado o

usar pads de neopreno. 7e alinearán los e/es de la probeta a ensayar con elcentro de empu/e de la má+uina a manera de evitar excentricidades.

VELOCIDAD DE PULSOS DE ULTRASONIDO,UNA PRUEBA NO DESTRUCTIVA DEL CONCRETO

Este método de prueba fue desarrollado originalmente para su uso en concreto y laspublicaciones de su aplicación se refieren predominantemente a este material.

Se publicó un volumen considerable de literatura al concluir los últimos 40 años, quedescriben los resultados de la investigación sobre el uso de la prueba ultrasónica para

el concreto y también detalles m s completos de esta aplicación.El método fue desarrollado primero en !anad por "eslie y !#eesman entre $%4& y$%4% y también independientemente en 'ran (retaña al mismo tiempo por )ones y'atfield. El aparato se desarrolló en aquella época e #i*o uso de un osciloscopio derayos !atódicos, para la medida de los tiempos de tr nsito+ las formas modificadas deeste equipo eran útiles particularmente en el laboratorio, pero su uso era limitado aluso del equipo ba o condiciones de campo.

El equipo descrito en el presente cap-tulo #a sido particularmente diseñado para ser utili*ado en el campo, es un equipo port til y simple de utili*ar. uede funcionar independientemente de la fuente de alimentación principal cuando es utili*ado en elcampo y directamente de la fuente de /.!. para el uso en el laboratorio.

/S 1 tiene en las especificaciones /S 1 ! 2 &%3 reglas para el uso de este métododesde $% 3 y la institución brit nica de los est ndares #a publicado lasrecomendaciones para la medida de la velocidad de pulsos de ultrasonido en elconcreto.

"a prueba ultrasónica a#ora se utili*a e5tensamente a través del mundo y est claroque las venta as de este método sobre los métodos tradicionales de prueba, sonprobables a aumentar en su aplicación muc#o m s. En particular su capacidad ale5aminar el estado del concreto en intensidad es incomparable.

3.2.- PRINCIPIOS



ULTRASONIDO INFORMACION

Entre las pruebas no destructivas se encuentra el uso del equipo ultrasónico. !on estaprueba es posible determinar el grado de #omogeneidad, entre otras caracter-sticas.Esto se logra a través de mediciones de la velocidad ultrasónica sobre el material quese va a probar.

Se suele aplicar esta técnica con el fin de efectuar un diagnóstico preliminar delelemento en estudio.

Efectuado éste, se podr n investigar las *onas con mayor daño con técnicasdestructivas, y emitir una opinión m s fundada sobre la estructura. En general sepuede señalar, que los ensayos no destructivos son la etapa previa de los ensayos.

ALCANCES

"os materiales que se ensayan con este método son #eterogéneos, como la madera y

el #ormigón+ se e5cluyen los metales, ya que provocan una serie de irregularidadesque afectan los resultados obtenidos.

/s- el equipo #ace posible conocer el #ormigón en las siguientes cualidades6#omogeneidad, la presencia de fisuras, los #uecos, los cambios en #ormigón debidosa diferentes causas como ataques del fuego y bioqu-micos, as- como también lacalidad del #ormigón.

Definición

Este m todo de ensayo consiste en determinar la velocidad de pulso

ultrasónico a partir de la generación de pulsos de ondas de tensiónlongitudinal emitidos por un transductor electroAac=stico +ue se mantieneen contacto con la super*cie del concreto ba/o prueba. Bespu s de recorrera trav s el esp cimen de concreto, estos pulsos son recibidos y convertidosen energ a el ctrica por un segundo transductor situado a una distancia #L&de la transmisión del primer transductor el tiempo de tránsito #-& se mideelectrónicamente y la velocidad del pulso ultrasónico#D& se puede establecer dividiendo L entre -.

El parámetro obtenido #D& está asociado a las propiedades del concreto y sudensidad, por lo mismo permite predecir el estado de calidad del mismo enestado endurecido se expresa en metros por segundos #m$s&.

GENERALIDADES

Equipo

E5isten varios tipos de equipos, pero en lo esencial poseen transductores capaces demarcar el tiempo de propagación de una onda a través del #ormigón.

"enera!or !e pu#so e#$ctrico % Trans!uctor transmisor

El generador de pulso consiste en un circuito para producir pulsacionesdevolta/e, el transductor transforma estas pulsaciones en ondasintermitentes de energ a mecánica, las cuales deben tener una frecuencia



de resonancia con intervalo de %0 a 800 " z. El generador de pulso debeproducir las pulsaciones en forma repetitiva con un valor no menor de 3pulsos por segundo y para iniciar la medición del tiempo del circuitoproducirá un pulso de disparo.

E# amp#ifca!or % Trans!uctor receptorEl volta/e generado debe ser ampli*cado tanto como sea necesario, paraproducir pulsaciones +ue se detecten en el circuito medidor de tiempo. Elampli*cador tendrá una respuesta clara entre la mitad y tres veces lafrecuencia de resonancia del transductor receptor.

&os trans!uctoresLos transductores, emisor y receptor, pueden ser construidos con elementospiezoel ctricos, magneto estrictivos, u otro material sensible al volta/e, ellospueden ser5 cuarzo, sulfato de litio, titanato de bario, metaniobato de barioyzirconato titanato de plomo.

Circuito !e me!ición !e tiempoEl circuito de medición de tiempo y los pulsos de disparo asociados deberánestar en condiciones de ofrecer una precisión de tiempo de medición de almenos 8 Fs y deben ser insensibles a una temperatura de funcionamiento+ue oscile entre 0 y 90 GC. La medición debe iniciarse mediante unadescarga de volta/e procedente del generador de pulsos, y operarrepetitivamente con la misma frecuencia. El circuito medidor de tiempodebe estar provisto de una salida acoplada a una unidad de respuesta detiempo, esta se utiliza para determinar el tiempo de tránsito +ue se muestraen la pantalla del e+uipo.

'ni!a! !e panta##aExisten dos tipos5 uno +ue utiliza un tubo de rayos catódicos, en el +ue lospulsos transmitidos y recibidos se transforman en deHexiones de trayectoriapara una escala de tiempo y otro +ue utiliza un cronómetro con respuestasdigitales

A(ente !e Acop#amiento7u función es eliminar el aire entre la super*cie de contacto de lostransductores y la del concreto, ya +ue las frecuencias +ue se aplican en elconcreto no se transmiten en el aire, de esta manera se asegura latransferencia e*caz de la energ a entre el concreto y los transductores.

(ara este *n normalmente se utilizan materiales viscosos tales como5vaselina, gel soluble en agua, goma moldeable, petróleo en gel o grasas enalgunas referencias se menciona +ue incluso el agua puede cumplir estepapel, de acuerdo al estado delas super*cies en contacto.

UTILI ACI!N

Co"o U#$% e& Equipo

!uidadosamente se elige la muestra o el elemento que se va a ensayar y se toman

tres lecturas como m-nimo, anotando el tiempo de propagación de la onda en el#ormigón y la distancia entre transductores o terminales+ estas distancias no deben



e5ceder de 400 mm y se recomienda que sean lo m s constantes posibles paraasegurarse de que las lecturas obtenidas sean uniformes.

7na ve* que la onda se transmite a través del #ormigón, es captada por el transductor receptor, el cual convierte la energ-a mec nica de la onda en pulso electrónico.8espués de recibido, se obtendr el tiempo de propagación de la onda en el #ormigónque, unto con la distancia entre transductores, nos ayudar a saber la velocidad depulso. Esta velocidad se compara con diferentes criterios e5istentes y es as- como seconocer el estado del #ormigón ensayado.

Se debe asegurar que los transductores tengan un buen acoplamiento sobre lasuperficie del #ormigón. Esto se logra colocando entre la superficie de #ormigón y lostransductores vaselina. En superficies muy rugosas se deber efectuar un tratamientoprevio. /l colocar los transductores sobre la superficie del #ormigón se debe6

2 rocurar no moverlos, ya que se puede generar ruido y consecuentementelecturas erróneas.

2 1antener firmes los transductores #asta que la lectura sea definida.

Tipos !e me!ición

Existen tres t cnicas de medición para realizar el ensayo de ultrasonido5

Me!ición !irecta) se aplica en caras opuestas, proporciona la máximasensibilidad y provee una longitud de trayectoria bien de*nida. 7iempre +uesea posible es conveniente aplicar esta t cnica de medición.

Me!ición in!irecta) se aplica en la misma cara #considerando +ue la otracara es inaccesible&, es la menos satisfactoria, ya +ue además de su relativasensibilidad, nos da medidas de la velocidad de pulso +ue usualmentetienen la inHuencia de la capa de concreto cercana a la super*cie, +ue noserán representativas del concreto en estratos más profundos. 6demás lalongitud de trayectoria está menos de*nida y no resulta satisfactoriotomarla como la distancia de centro a centro de los transductores #existenalgunos m todos para corregir los resultados&.

Me!ición semi*!irecta) si por determinadas circunstancias el concretotiene +ue examinarse mediante el uso de trayectorias diagonales #en carasadyacentes&, es posible aplicar esta medición, tomando en cuenta +ue la

distancia a medir será en diagonal, aplicando el teorema de (itágoras entrelos centros de los transductoresProce!imiento !e ensa o

Contro# !e +uncionamiento !e# equipo con ,arra ca#i,ra!ora6plicar agente de acoplamiento en los extremos de la barra calibradora y lassuper*cies de contacto de los transductores, una vez +ue el e+uipo estáenergizado, presionar los transductores con *rmeza contra los extremos dela barra #medición directa& @asta +ue el tiempo de tránsito se muestreestable en la pantalla.

A-uste a .tiempo cero/



En la misma operación de control de funcionamiento se debe realizar ela/uste al cero de referencia, esto sucede cuando el tiempo de tránsitomostrado se @ace coincidir con el valor marcado en la barra calibradora.Burante operación continua del instrumento se debe veri*car el a/uste a“tiempo cero”, principalmente cada vez +ue el transductor y$o cables deconexión se cambien.7i el tiempo mostrado no puede ser a/ustado con el tiempo marcado en labarra es me/or no utilizar el e+uipo y veri*car con el fabricante del mismo lacorrecta calibración.

Determinación !e# tiempo !e tr0nsito 1me!ición !irecta2

(ara realizar el ensayo en probetas cil ndricas o en un elemento de concretode una construcción existente, inicialmente veri*+ue la calidad de lasuper*cie del punto de evaluación, asegure la su*ciente cantidad delagente de acoplamiento y luego ubi+ue los transductores directamenteopuestos entre s en las caras del esp cimen de evaluación.

El tiempo de tránsito se medirá electrónicamente al activar el mecanismode lectura en el e+uipo mientras presiona los transductores contra lasuper*cie del concreto ba/o prueba, registre el tiempo +ue *gura en lapantalla cuando este se estabilice.

La longitud de camino es la distancia en l nea recta entre los centros de lascaras de los transductores, se debe obtener de la forma más precisa dado+ue la exactitud de la determinación de la velocidad de pulso ultrasónico serige tambi n por la precisión de esta, considerar +ue al usar el m todo demedición directa la transferencia de energ a entre los transductores está ensu máximo potencial.Es conveniente repetir las mediciones en el punto de evaluación, estasdeben @acerse en el mismo lugar para reducir al m nimo las lecturaserróneas debido a acoplamientos pobres.

Iinalmente la velocidad de pulso ultrasónico #D& se calcula dividiendo lalongitud de camino #L& entre el tiempo de tránsito del pulso ultrasónico #-&.

info-ens.velocidad pulso ultrasonico

Documents