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Puedes hacer tomografía ultrasónica en un pilote con Chum

Chum de Piletest es utilizado en todo el mundo para realizar ensayos ultrasónicos “cross-hole” de integridad estructural de pilotes y cimentaciones profundas, método también denominado como “Cross-hole sonic logging” o CSL. Lo que no es tan conocido es que puedes utilizar el Chum para obtener tomografías ultrasónicas 2D o 3D de un pilote. Explico un poco más a continuación.

El sistema habitual de realización del ensayo consiste en ir moviendo el emisor y el receptor de ultrasonidos por el interior de los tubos embebidos en el pilote, mientras se van realizando barridos ultrasónicos horizontales en el plano definido por los dos tubos.

Obtenemos así las conocidas diagrafías o gráficas con una curva principal, la del primer tiempo de llegada de la onda o FAT “first arrival time”, y otras opcionales que indican la velocidad aparente de la onda, la energía relativa con la que llega, una “cascada” gráfica que visualiza las ondas, la amortiguación de la onda, y otras. Cuando entre el emisor y el receptor se encuentra una inclusión de un material diferente del hormigón del pilote, las ondas se reflejan y se refractan, por lo que en las gráficas se detecta un retraso en el FAT, una pérdida de energía de la onda, una disminución de su velocidad aparente, y otros efectos en otras curvas.

Con esa diagrafía sabemos que entre esos dos tubos hay algún cuerpo extraño. Dado que se suelen realizar varios barridos ultrasónicos combinando los tubos existentes por parejas, al final disponemos de varias diagrafías en varios planos verticales, que nos pueden permitir localizar aproximadamente la posición del cuerpo extraño en profundidad y en planta.

Con la tomografía 2D podemos mejorar la localización del cuerpo extraño detectado previamente mediante Chum. Es decir, sabremos si está más cerca del tubo de la derecha, del de la izquierda, o en el medio, y visualizaremos la posición aproximada, como se ve en la imagen adjunta. Se trata de una utilidad incluida de serie en el sistema Chum de Piletest.

Para poder generar esa imagen tomográfica en 2D, se deben realizar barridos ultrasónicos inclinados, intentando contornear la zona donde se encuentra  la inclusión detectada. Al disponer los dos cables de sendas poleas instrumentadas, el software Chum detecta en cada momento la profundidad del emisor y del receptor de ultrasonidos, por lo que puede trazar el segmento inclinado que los une y calcular su longitud y la velocidad aparente de la onda ultrasónica en ese recorrido. El software discretiza digitalmente el rectángulo entre los dos tubos en multitud de pixeles cuadrados, comprueba las velocidades aparentes de los pulsos que pasan por cada pixel, y llega así a saber cuales pixeles tienen retrasos en la llegada de la onda y cuales no. De este modo se consigue representar en 2D el contorno de la inclusión en esa diagrafía.

A continuación figura un caso de una tomografía 2D realizada por nosotros en una pantalla continua instrumentada con tubos sónicos, en la que se colocó un fallo artificial mediante una caja de llena de arena entre dos de los tubos. En la foto se puede ver la posición de la caja de arena entre los tubos 1 y 2. En el croquis en planta está reflejada la posición de los tubos y de la inclusión artificial, y en la gráfica figura la imágen tomográfica 2D obtenida, con la inclusión detectada en las proximidades del tubo 1, así como la parte superior de los tubos que sobresalía del hormigón. El software permite asignar códigos de colores a los pixeles en función del porcentaje de retraso de la onda ultrasónica, con lo que la zona de sombra a los ultrasonidos creada por la inclusión queda bien marcada.

La tomografía 3D con Chum se puede conseguir a partir de los datos de la tomografía 2D realizada previamente en un pilote en todas las combinaciones posibles entre cada dos tubos.

Toma de datos

Se realiza en la oficina con un software específico denominado CHUM 3DT de Piletest, que no viene de serie con el equipo Chum y debe adquirirse aparte.

De manera análoga al caso de tomografía 2D, el software discretiza el volumen del pilote en elementos cúbicos tridimensionales o vóxeles, y realiza un cálculo para determinar la velocidad de las ondas ultrasónicas que lo han atravesado. El resultado es un modelo tridimensional del pilote generado por el software Chum 3DT, que puede ser representado gráficamente mediante secciones longitudinales o transversales y mediante vídeos 3D en movimiento.En la foto figura un pilote antes de hormigonar en el que se han introducido fallos artificiales. En la siguiente imágen se ve la diagrafía convencional realizada previamente a la toma de datos para tomografía, dos secciones obtenidas con tomografía 3D y una imágen tridimensional. El modelo tridimensional 3D se puede ver en movimiento en el siguiente vídeo generado mediante el software CHUM 3DT.

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Chum: La curva del FAT no tiene retrasos pero se pierde energía. ¿Qué está pasando?

El equipo Chum de Piletest se utiliza para la realización de ensayos ultrasónicos “cross-hole” de integridad de pilotes y cimentaciones profundas, a través de tubos huecos embebidos en el hormigón del pilote. Los resultados del ensayo se presentan mediante una gráfica con dos curvas principales, el FAT (First Arrival Time) o tiempo de llegada de la primera onda al receptor (en rojo), y la energía relativa con la que llega la onda (en azul).

Cuando la curva del FAT muestra un retraso y simultáneamente la de la energía manifiesta una pérdida, eso es una anomalía en los resultados que debe ser estudiada para deducir si hay un fallo real en el pilote. Otro caso que se puede producir es que el FAT no sufra retraso pero sí haya una pérdida de la energía relativa, como en la gráfica siguiente a unos 2 m de profundidad.

¿Cómo puede ocurrir esto y qué quiere decir? La explicación está en la figura siguiente, con dos fallos diferentes en dos pilotes. En el de la izquierda, el fallo está intercalado en la trayectoria recta entre los dos tubos, por lo que las ondas ultrasónicas que se reciben en el receptor no han podido hacer el camino más corto y han dado un rodeo, lo que alarga el tiempo de llegada y produce un retraso en la curva del FAT, simultáneamente a una disminución de la energía.

Pero si el fallo está fuera de la trayectoria recta entre los dos tubos, como en el pilote de la derecha, la curva del FAT no sufre retrasos, mientras que la de la energía sí que refleja pérdidas, ya que una parte de la onda no llega al receptor, como se aprecia en la siguiente simulación.

Se obtiene entonces una diagrafía como la del perfil 1-4 de arriba.

Puesto que la curva del FAT es el resultado principal del ensayo, lo que realmente estamos ensayando es el plano que forma cada pareja de tubos. Es por eso que las normas piden un número mínimo de tubos instalados en función del diámetro del pilote, habitualmente un tubo cada 30 cm de diámetro.

De este modo, los posibles fallos que no sean interceptados por los planos entre tubos, y que puedan quedar por tanto sin detectar por el método, serán de una dimensión reducida, dentro de los márgenes de tolerancia que cabe esperar para todo elemento estructural de hormigón armado, y más cuando se trata de elementos enterrados de ejecución complicada, que además disfrutan de coeficientes de seguridad amplios.

Más información sobre los métodos de ensayos de integridad de pilotes en nuestra web.

Para contactar con nosotros puedes utilizar el siguiente formulario.

¿Puedo ensayar pantallas continuas medante el método sónico con martillo de mano?

La respuesta es NO.

Bueno, darle golpes a cualquier cosa con un martillo de mano y obtener una respuesta que puedas captar con un aclerómetro, eso sí que se posible. Pero otra cosa es que puedas interpretar esa respuesta de manera sencilla y sacar alguna conclusión sobre la integridad estructural del módulo de pantalla al que le estés dando golpes con el martillo.

El método sónico o de baja deformación, que en España es también conocido como método de impedancia mecánica o simplemente “impedancia”, está basado en la propagación de una onda en un medio unidimensional. En el siguiente enlace puedes acceder a la web del fabricante de equipos Piletest, donde hay un simulador del comportamiento de una onda sónica que viaja a lo largo de un pilote, en el que podrás ver lo que le pasa a la onda y las gráficas que se generan cuando existen irregularidades en el pilote.

En una pantalla continua no se dan esas condiciones, puesto que es un elemento con dos direcciones principales. Por lo tanto, es mejor que no te compliques la vida y no ensayes con tu equipo PET una pantalla continua. Es una temeridad sacar conclusiones de las gráficas que obtengas. Tampoco en las barrettes o módulos de pantalla utilizados como elementos de cimentación profunda, por el mismo motivo.

Para más información, puedes utilizar nuestra página de contacto.

Formación en ensayos de pilotes

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Desde hace 13 años estamos impartiendo cursos y seminarios sobre ensayos de integridad y pruebas de carga de pilotes. Entre 2003 y 2009 el Dr. Joram Amir, creador de los equipos Pet y Chum y fundador de Piletest, impartió cinco seminarios en Madrid, Cataluña e Ibiza con cerca de un centenar de participantes. En los años siguientes, la crisis global y del sector de la construcción en particular obligó a comprimir los cursos y a reducir costes para seguir dando a nuestros clientes una oportunidad de formarse adecuadamente en las técnicas y los equipos de ensayos de integridad de pilotes.  Para ello, Carlos Fernández Tadeo ha venido impartiendo cursos en diversos lugares de España y también por internet para Europa, América y África, tanto de forma abierta como cursos específicos para una empresa.

En los últimos meses hemos impartido cursos de capacitación en ensayos y pruebas de pilote para diferentes clientes locales en Perú, Bolivia, Chile, México, Guinea Ecuatorial y España, ya sea en los locales del cliente como a distancia por internet.

El contenido habitual de estos cursos suele estar formado por los siguientes temas:

  • Fallos en los pilotes.
  • Método sónico o de eco para ensayos de integridad de pilotes. Teoría de la propagación de la onda sónica en un medio unidimensional. Equipo Pet de Piletest, manejo, software e informes.
  • Método ultrasónico “cross-hole” o de transparencia sónica para ensayos de integridad de pilotes y cimentaciones profundas. Movimiento de las ondas en el espacio. Aplicación al método. Equipo Chum de Piletest, manejo, software e informes.
  • Tres conceptos a diferenciar: anomalía, fallo y defecto.
  • Ejemplos prácticos de anomalías en ensayos con Pet y Chum.
  • Abusos en los ensayos de integridad de pilotes.
  • Conclusiones.

Curso pilotes mayo 2012

Para más información y reservas, puedes utilizar nuestro formulario de contacto.

 

 

Fallo en un pilote detectado con el equipo Chum

Los ensayos de integridad estructural de pilotes se utilizan para detectar posibles fallos en el pilote terminado. El método de ensayo más efectivo es el ultrasónico “cross-hole” en tubos embebidos en el hormigón del pilote, también conocido por sus siglas en ingles “CSL” (cross-hole sonic logging) y como método de “transparencia sónica”.

El equipo Chum de Piletest es el más utilizado en España para realizar este tipo de ensayos en pilotes. En el siguiente vídeo se muestra el caso de un fallo en un pilote detectado mediante un equipo Chum en Georgia.

Si necesitas contratar a un especialista para realizar ensayos de este tipo, no dudes en contactar con nosotros. Y si lo que estás pensando es en hacer los ensayos tú mismo con tu propio equipo Chum, también te podemos suministrar uno y ayudarte con la formación en su manejo y en la interpretación de los resultados. Puedes contactar con nosotros mediante este formulario de contacto.

Si no puedes ver bien el vídeo, pincha aquí y lo verás directamente en YouTube.

¿Puedo ensayar pilotes que están debajo de un encepado por método sónico?

PIlote bajo encepadoEn algunas ocasiones nos preguntan si es posible realizar ensayos sónicos de integridad de pilotes cuando estos ya se encuentran bajo el encepado construido encima. La mayoría de las veces se trata de cimentaciones de estructuras en servicio construidas con pilotes décadas atrás, a las que se les quiere dar otro uso, pero de las que no se conserva documentación de su diseño y construcción, por lo que se plantea realizar algún tipo de comprobación sencilla sobre su integridad estructural tras el paso de los años.

Ensayo sónico en lateral de piloteLa respuesta es que en muchos casos si que es posible, pero se requiere poder acceder a la cabeza del pilote bajo el encepado para realizar allí el ensayo sónico utilizando la onda generada con un martillo de mano. Se precisa de una cata por el lateral del encepado, de tamaño suficiente para que el técnico que ejecuta el ensayo pueda bajar en condiciones seguras, y luego hay que crear una superficie plana horizontal en una cala practicada en un lateral del pilote.

En la mayoría de las ocasiones se obtiene una respuesta adecuada en forma de reflectograma que puede ser interpretado, pero en algunos casos la respuesta que se obtiene no permite sacar conclusiones, lo que está relacionado con las limitaciones habituales del ensayo, que se ven incrementadas por las dificultades de su realización en el fondo de una cata, y por la aparición de rebotes de la onda sónica que ha viajado también hacia arriba por el hormigón armado de la cabeza del pilote y del encepado, no solo hacia abajo como es habitual.

Entrevista en Paraguay sobre ensayos de pilotes

La revista Mandúa para profesionales de la construcción de Paraguay y el Nordeste argentino publica una entrevista a Carlos Fernández Tadeo en su número de noviembre 2014. Ver página 39 y siguientes.

Fué realizada por el Ingeniero Sergio Gavilán durante el XII Congreso Latinoamericano de Patología de la Construcción realizado en Cartagena de Indias (Colombia) el año pasado.

La entrevista puede ser interesante para los ingenieros que tengan algún tipo de relación con los ensayos de integridad de pilotes y cimentaciones profundas, ya que se tratan en detalle muchas cuestiones y detalles de estos ensayos de control.

Para más información puedes utilizar nuestra página de contacto.

Próximos cursos sobre ensayos y pruebas de pilotes

El próximo mes de mayo organizaremos dos cursos presenciales en Madrid y Barcelona y un tercero on-line a través de Internet, sobre ensayos y pruebas de pilotes.

Dichos cursos están dirigidos a distintos profesionales, tanto a técnicos que realizan ensayos, como a proyectistas, directores de obras con cimentaciones profundas, ingenieros, geólogos y a profesores de departamentos de geotecnia de universidades.

En Madrid, el curso tendrá lugar el jueves 17 de mayo en sesión de mañana y tarde. En Barcelona, se celebrará los días 8 y 15 de mayo, en dos sesiones de mañana.

El curso on-line por Internet se realizará en cuatro sesiones de 1,5 horas cada una, los días 22, 23, 29 y 30 de mayo, en horario de 15,30 h. a 17,00 h. (horario español peninsular, CET, UTC+2).

Los cursos serán impartidos por Carlos Fernández Tadeo, ingeniero de Caminos, Canales y Puertos, con más de treinta años de experiencia en Geotecnia  y control de calidad de obras, especialista en ensayos y pruebas de pilotes y director de CFT & Asoc.

Los interesados en asistir a dichos cursos, pueden encontrar el formulario de inscripción, así como información adicional, en los enlaces siguientes:

Invitación y programa

Hoja de inscripción Madrid o Barcelona

Hoja de inscripción internet

Nota de prensa

 

Tomografía 3D de un pilote

Piletest dispone del software necesario para obtener tomografías 3D a partir de los datos obtenidos con su equipo Chum para ensayos ultrasónicos “cross-hole” de integridad estructural de pilotes.

Basta que dispongas de dos poleas instrumentadas en tu equipo Chum, de manera que puedas hacer barridos ultrasónicos inclinados y no solo horizontales. Luego tienes que usar un software especial 3D de Piletest.

No dudes en consultarnos.

Piletest lanza su versión de Pet para Android

Los usuarios del equipo Pet de Piletest para la realización de ensayos sónicos de integridad de pilotes ya pueden descargar la versión beta de prueba del software del equipo en sistema operativo Android, con el que funcionan muchos teléfonos móviles y tabletas.

Se trata de una versión nueva en fase de desarrollo, por lo que el fabricante prohibe expresamente que se utilice en trabajos reales. Se agradecen comentarios directamente a Piletest.

La descarga se puede realizar por la web Android Market, buscando la palabra “Piletest”.

Esta versión se une a las dos ya existentes del programa Pet: la versión estándar para Windows y la versión para Windows Mobile denominada PocketPET. Ambas funcionan con los sensores Pet-USB (con cable) y Pet-Blutooth (inalámbrico).