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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.

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Aprovecha la oferta de primavera del fabricante Piletest para adquirir el equipo más utilizado en España y en muchos países para la realización de ensayos ultrasónicos “cross-hole” de integridad de pilotes y cimentaciones profundas a través de tubos huecos previamente instalados. Estos ensayos también son conocidos como de “transparencia sónica” o “en tubos sónicos”. En Estados Unidos se les denomina CSL (cross-hole sonic logging). Chum cumple la norma ASTM D6760. En este enlace puedes ver un vídeo del Chum trabajando en un pilote real.

¡Sólo hasta el 1 de mayo de 2017!

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¿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.

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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.

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Videos de la presentación “gINT, SIG y datos geotécnicos en web”

Hemos tardado un poco, pero ya tenemos los vídeos de las presentaciones realizadas por internet el pasado 27 de febrero de 2014 con explicaciones y demos de como tratar datos geotécnicos en entornos SIG y Web, así como sobre la integración de gINT en programas de diseño de obra civil de Bentley.

Las tres presentaciones están contenidas en dos videos que figuran a continuación:

VÍDEO 1

  • gINT, SIG y datos geotécnicos en Web. Introducción de Carlos Fernández Tadeo. 6 minutos.
  • gINT, SIG y datos geotécnicos en Web. Demo de Johnny Martel. 38 minutos.

VÍDEO 2

  • gINT Civil Tools. Integración de gINT con productos Civil de Bentley. Demo de Eva Cantarero. 25 minutos.

Aquí están los dos vídeos.

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Medida de la verticalidad de la perforación de pilotes con BIT

BIT_report_aBorehole Inclinometer Tester BIT es el nuevo sistema de Piletest.com Ltd para comprobar la verticalidad de la perforación de los pilotes antes de hormigonar. Las normas y especificiaciones técnicas que rigen la construcción de cimentaciones profundas suelen contener una limitación a la desviación del eje del pilote con respecto a la dirección prevista, que generalmente es vertical. La desviación máxima admitida suele estar entre 1% y 2%. El motivo de esta limitación es evitar que se introduzcan en el pilote esfuerzos no previstos, para los que probablemente no esté dimensionado. Estas limitaciones son más importantes en el caso de pilotes aislados o pilas-pilote, que no estén formando parte de un grupo con otros bajo un mismo encepado, ya que, en ese caso, los posibles errores en la verticalidad del pilote no son compensadas por el apoyo de los otros pilotes del grupo.

Esquema BITA diferencia de otros equipos más complejos y pesados que realizan medidas de la verticalidad de la perforación y además otras cosas, BIT utiliza un esquema muy sencillo y eficaz para medir únicamente la verticalidad. En la cuchara, cazo o elemento de perforación del equipo de pilotaje se instala un sensor inclinométrico bidireccional (2) con el que se realizan mediciones a diferentes profundidades. La cuchara actúa como elemento centrador en la perforación. A partir de los ángulos medidos con respecto a la vertical se puede calcular y dibujar una poligonal en tres dimensiones que representa el eje de la perforación. El equipo se completa con una polea instrumentada (3) que registra la profundidad a la que se encuentra el sensor en el momento de la medida, el tambor de cable (1) en cuyo centro se incluye toda la electrónica de toma de datos, y un dispositivo Android (4) en el que corre el programa que gobierna el ensayo, registra datos y presenta resultados en pantalla en tiempo real.

BIT unido al cazoLas medidas de verticalidad de la perforación de pilotes con BIT se pueden realizar de la manera explicada tanto en perforaciones en seco como en perforaciones bajo el nivel freático o al amparo de lodos bentoníticos. La medida de la verticalidad se puede repetir varias veces durante el avance de la perforación, simplemente volviendo a colocar el sensor inclinométrico en el útil de perforación y realizando un nuevo ensayo hasta la profundidad alcanzada.

Montaje de BIT en la pilotadoraEl medidor de la verticalidad de perforaciones BIT también puede ser usado en la perforación de pantallas continuas, e incluso puede utilizarse en pilotes ya hormigonados que estén instrumentados con tubos embebidos para la realización de ensayos ultrasónicos “cross-hole” de integridad estructural. BIT tiene un accesorio centrador que le permite deslizarse arriba y abajo por el interior de los tubos, permaneciendo siempre en el eje del tubo. Incluso se puede repetir el ensayo en todos los tubos instalados, lo que permite obtener un valor medio más representativo de la desviación del eje del pilote con respecto a la vertical. BIT incorpora un giróscopo que permite corregir los errores de medida originados por la rotación del sensor sobre su eje.

En este enlace puedes descargar las especificaciones técnicas de BIT Borehole Inclination Tester de Piletest.com Ltd.

CFT & Asociados, S.L. somos distribuidores de Piletest. Para más información, puedes utilizar nuestro formulario de contacto.

Vídeo del equipo Chum de Piletest ensayando pilotes

CHUM es conocido en el ámbito del control de calidad de pilotes y cimentaciones profundas por ultrasonidos como un equipo fiable, fácil de usar y de gran rendimiento. Se trata por tanto de una inversión muy rentable para laboratorios, ingenierías y constructores de cimentaciones profundas.

En este vídeo, elaborado por el fabricante de equipos Piletest, puedes ver al Chum trabajando en pilotes reales.

El vídeo está en inglés con subtítulos en español, que están activados por defecto. En caso de que no salieran, se activan en un botón situado abajo a la derecha de la imagen.

Este es el equipo que nosotros utilizamos desde hace más de 10 años para realizar los ensayos ultrasónicos “cross-hole” de integridad estructural de pilotes y pantallas continuas de hormigón, y que también hemos suministrado a varias decenas de clientes en España, Portugal, Argentina, Chile, Panamá, Guatemala, Angola y Mozambique.

Para más información utiliza nuestro formulario de contacto.

Presentación de los ensayos de integridad de pilotes en el Congreso Latinoamericano Conpat 2013

Entre el 30 de septiembre y el 3 de octubre de 2013 se celebró en Cartagena de Indias (Colombia) el XII Congreso Latinoamericano de Patología de la Construcción CONPAT 2013, en el que participaron más de 400 ingenieros, arquitectos y otros técnicos de los países iberoamericanos, más España y Portugal.

Conpat_2013_logoLa organización del congreso invitó a Carlos Fernández Tadeo a presentar un artículo sobre los ensayos de integridad de pilotes, un tema que empieza a ser de interés para los especialistas iberoamericanos en estructuras, ya que puede contribuir a la mejora de la calidad de las construcciones en unos países que están incrementando sustancialmente su inversión en infraestructuras.

El artículo presentado por Carlos en el congreso lleva por título “Los ensayos de integridad de pilotes: 20 años de experiencia en España” y se puede descargar aquí en formato pdf.

Presentación en Conpat 2013

CFT en Conpat 2013

En la presentación en público del artículo, el autor trató de ganar el interés de los asistentes hacia la lectura completa del artículo mediante unas imágenes en Power Point que incidían sobre la importancia de realizar ensayos de integridad en los pilotes y las cimentaciones profundas. Haciendo clic en la imágen se puede descargar la presentación.

C4_Fernandez Tadeo_Es_Rev1La explicación despertó interés, y son ya varias las peticiones de información recibidas desde diferentes puntos de Iberoamérica. CFT & Asociados avanza así en el proyecto de colaborar con laboratorios e ingenieros locales que tengan interés en iniciar una actividad innovadora en el campo del control de calidad de la construcción, como hemos hecho en España en los últimos 20 años, con muy buenos resultados para nosotros y nuestros clientes.

Para más información, ruego utilice el formulario de contacto que hay en el menú de arriba.

El artículo ha sido publicado también por la revista especializada Ingeopres y se puede descargar aquí.

Opiniones sobre el Anejo Nacional Español al Eurocódigo 7

El Eurocódigo 7 “Proyecto Geotécnico” desarrolla los temas de proyecto y construcción de obras de ámbito geotécnico. En España fue publicado por Aenor como norma no obligatoria con referencia UNE-ENV 1997-1. Existe ya una propuesta de Anejo Nacional Español del EC7, que probablemente será aprobada por Aenor próximamente, y que será previsiblemente refrendada por decreto del Ministerio de Fomento en el BOE, lo que convertirá al EC7 y a su Anejo Nacional en norma obligatoria en nuestro país.

En el blog de Enrique Montalar hay una entrada con información detallada sobre el Anejo Nacional, que me ha animado a contestar un par de preguntas de la encuesta que el Cedex ha hecho entre profesionales del sector sobre el texto provisional del Anejo Nacional, cuyos principales contenidos fueron presentados en el congreso de SEMSIG de Sevilla celebrado en Octubre de 2012.

A continuación figuran mis respuestas a dos de las preguntas relacionadas con el diseño de pilotes.

2.2. En el diseño de una cimentación por pilotes

2.2.1. ¿Qué valores piensa que se deben adoptar como factores de seguridad globales para la resistencia por punta y por fuste?

Deberían ir relacionados con las pruebas de carga que se realicen. A más pruebas menor coeficiente de seguridad. Las descripciones de las pruebas, las normativas de referencia para las mismas y el número de pruebas deberían estar definidos detalladamente en el documento. También los criterios para determinar la carga de hundimiento en una gráfica carga-asiento de una prueba de carga estática.

Debería definirse que todas las pruebas de carga sean dirigidas y supervisadas por un ingeniero con experiencia en pilotes y en sus pruebas.

2.2.2. ¿Deben recogerse los valores del “tope estructural” en el Anejo Nacional como limitación al cálculo propiamente estructural a realizar de acuerdo con el Eurocódigo de estructuras de hormigón?

El tope estructural debería estar relacionado con el número y tipo de ensayos de integridad estructural que se realicen en los pilotes ya terminados.

Si no se hacen ensayos, el tope estructural debería estar en los valores habituales actualmente en España. Si solo se hacen ensayos sónicos con martillo de mano, para pilotes de hasta 1,0 m de diámetro se podría subir un poco el tope estructural, siempre que se ensayen al 100%. Con muestreos menores, se podría establecer un escalado hasta llegar al valor sin ensayos. No es recomendable confiar únicamente en este ensayo la integridad estructural de pilotes de diámetro mayor que 1,0 m.

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En pilotes de más de 1,0 m de diámetro debería ser obligatorio realizar ensayos ultrasónicos “crosshole” en tubos embebidos (también denominados de transparencia sónica) con muestreo del 100%. En ese caso, el tope estructural podría estar muy próximo al de un pilar de una estructura convencional de hormigón armado, ya que la comprobación realizada con el ensayo por ultrasonidos es bastante eficaz. Muestreos inferiores no son recomendables en pilotes de gran diámetro, pero si se ensayan menos del 100% de los pilotes, el escalado hasta el tope estructural actual debería ser muy brusco en los primeros tramos.

Los escalados deberían tener en cuenta el número de pilotes por encepado. No es lo mismo que haya un pilote que veinte.

También debería especificarse cuantos tubos deben ponerse por pilote. La regla general aproximada es un tubo cada 0,3 m de diámetro. Así quedaría la siguiente tabla (relajando un poco el criterio para los diámetros grandes):

  • Hasta diámetro 0,6 m = 2 tubospilote con 5 tubos
  • Hasta 1,0 m = 3 tubos
  • Hasta 1,5 m = 4 tubos
  • Hasta 2,0 m = 5 tubos
  • Hasta 2,5 m = 6 tubos

Ver otra entrada sobre el tema en este blog.

En módulos de pantalla o barrettes, los tubos se deben poner en ambas caras, alternados al tresbolillo, con separación entre tubos de una misma cara no superior a 1,1 m. Ver otra entrada en este blog.

Disposición de tubos en un módulo de pantalla
Disposición de tubos en un módulo de pantalla

Próxima conferencia internacional sobre ensayos y pruebas de pilotes

Los próximos días 18, 19 y 20 de septiembre de 2012 tendrá lugar en Kanazawa (Japón) la 9ª Conferencia Internacional sobre Ensayos y Métodos de Diseño de Cimentaciones Profundas.

La conferencia IS-Kanazawa 2012 es continuación de las 8 conferencias internacionales celebradas con el título “Application of Stress-Wave Theory to Piles”, que supusieron grandes avances en la tecnología de los pilotes y en su control.

Animo a todos los interesados en estos temas a que acudan a esta interesante conferencia. Aquí se puede descargar el programa previsto, y en este otro enlace la lista de comunicaciones técnicas aceptadas.

Por mi experiencia en las conferencias anteriores, IS-Kanazawa 2012 puede resultar de gran utilidad para los técnicos y las empresas que quieran iniciar o incrementar su negocio en el campo del proyecto y control de pilotes y cimentaciones profundas, ya que la conferencia reune a los principales expertos internacionales y a las empresas que ofrecen  la mejor tecnología en este campo en el mercado mundial.

¡Nos vemos en Kanazawa!