Tercera edición del curso online sobre ensayos y pruebas de pilotes

Visto el éxito de las dos ediciones anteriores en este mismo año 2020, Ingeoexpert lanza una nueva edición del Curso sobre Ensayos y Pruebas de Pilotes de Carlos Fernández Tadeo, que dará inicio el próximo 5 de octubre.

Ensayo ultrasónico «cross-hole»

Se utilizan técnicas complejas para ejecutar las cimentaciones profundas, y todas ellas se caracterizan por realizar una construcción enterrada y oculta, que resulta difícil de controlar e inspeccionar. Los ensayos de integridad ayudan a detectar los eventuales fallos ocultos en los pilotes y las cimentaciones profundas, y las pruebas de carga permiten conocer su comportamiento bajo carga y su resistencia última.

Para más información e inscripciones puedes acceder a este enlace de la web de Ingeoexpert.

Para otras consultas, envíanos un mensaje en nuestra página de contacto.

Nueva edición del curso online sobre ensayos y pruebas de pilotes

El próximo día 4 de mayo de 2020 dará inicio la segunda edición del Curso sobre Ensayos y Pruebas de Pilotes y Cimentaciones Profundas, que Carlos Fernández Tadeo impartirá por internet en la plataforma online Ingeoexpert.

El contenido del curso se estructura en once módulos a impartir en 6 semanas consecutivas:

  • Módulo 1. Introducción a los ensayos de integridad de pilotes. Fallos en pilotes. Métodos directos e indirectos.
  • Módulo 2. Método sónico. Principios básicos. Ondas en una barra prismática. Instrumentación utilizada.
  • Módulo 3. Método sónico. Procedimiento de ensayo. Utilización del software. Presentación de resultados. Interpretación. Limitaciones del método.
  • Módulo 4. Método ultrasónico “cross-hole”. Principios básicos. Propagación de la onda en 3D. Instrumentación utilizada. Preparación del pilote para el ensayo.
  • Módulo 5. Método ultrasónico “cross-hole”. Procedimiento de ensayo. Utilización del software. Presentación de resultados. Interpretación. Técnicas especiales.
  • Módulo 6. Anomalías, fallos y defectos como resultado de un ensayo de integridad. Acciones correctivas sobre un pilote. Abusos de los ensayos de integridad.
  • Módulo 7. Introducción a las pruebas de carga de pilotes. Generalidades sobre diseño de pilotes. Tipos de prueba de carga.
  • Módulo 8. Pruebas de carga estática (SLT). Modalidades. Instrumentación necesaria. Procedimientos de ejecución. Presentación de resultados. Interpretación.
  • Módulo 9. Pruebas de carga dinámica (DLT). Los pilotes hincados. La ecuación de la onda. Instrumentación de la prueba. Procedimiento de prueba. Análisis numérico de los datos obtenidos. Presentación de resultados. Limitaciones el método.
  • Módulo 10. Pruebas de carga rápida (RLT). Fundamentos físicos. Instrumentación utilizada. Procedimientos de ejecución. Presentación e interpretación de resultados.
  • Módulo 11. Normativa y códigos técnicos referentes a pruebas de carga de pilotes. Comparación entre los diferentes métodos. Conclusiones.

Información completa e inscripciones en este enlace. Para cualquier consulta puedes utilizar nuestro formulario de contacto.

Nuevas recomendaciones DFI para evaluación de resultados de ensayos ultrasónicos «cross-hole» en pilotes

Los ensayos ultrasónicos «cross-hole» o Crosshole Sonic Logging (CSL) se utilizan cada vez con más frecuencia para la evaluación rutinaria de la calidad de los pilotes perforados y hormigonados «in situ» una vez construidos. Mediante estos ensayos se trata de identificar irregularidades como inclusiones de suelo, estrechamientos, punta contaminada, segregación en el hormigón, huecos y otros fallos que pueden afectar negativamente al comportamiento estructural de la cimentación. En muchos casos, los resultados de estos ensayos se utilizan incorrectamente como criterio único de aceptación o rechazo del pilote acabado.

A la vista de la disparidad de criterios que existen para realizar la evaluación de los resultados de estos ensayos, y de los litigios y discusiones que como consecuencia se generan a la hora de aceptar o rechazar los pilotes, el Deep Foundations Institute (DFI) norteamericano ha publicado unas recomendaciones sobre terminología y criterios de evaluación del ensayo ultrasónico «cross-hole» que llevan por título «Terminology and Evaluation Criteria of Crosshole Sonic Logging (CSL) as applied to Deep Foundations» que se pueden descargar gratuitamente en este enlace.

Los objetivos de este documento son: revisar los avances realizados en las últimas décadas y la práctica actual del ensayo, proponer criterios de evaluación de sus resultados y educar a los ingenieros y técnicos involucrados en cimentaciones profundas en la interpretación razonable de los ensayos. Su principal conclusión es que el ensayo ultrasónico «cross-hole» no puede ser el único elemento de juicio para decidir la aceptación o rechazo de un pilote.

El documento ha sido redactado por un comité de variados expertos en diseño, normalización, ejecución y ensayos de pilotes, que ha trabajado durante tres años en este texto conciso de solo 17 páginas, y ha sido sometido a varios procesos de revisión por otras entidades y a una consulta pública.

Las normas existentes para la realización de este ensayo, como la ASTM D6760, se refieren principalmente al equipamiento técnico y al procedimiento de ejecución del ensayo, y dejan el tema de la aceptación o rechazo del pilote al criterio del ingeniero responsable de la cimentación. El criterio más tradicional de interpretación del ensayo dice que la aparición de retrasos del 20% en el tiempo de llegada de la onda ultrasónica constituye el umbral de indicación de la existencia de un fallo entre los dos tubos instalados en el pilote, por los que se introducen los transductores ultrasónicos.

Los modernos sistemas de ensayo permiten realizar análisis numéricos y gráficos avanzados como la tomografía, descrita en esta entrada de nuestro blog, la cual también necesita que se establezcan unos umbrales de identificación de fallos.

El documento DFI insiste en la adopción de la terminología Anomalía – Fallo – Defecto, que figura en la norma ASTM citada, para superar la confusión que muchas veces crea la utilización indiscriminada de términos como defecto o fallo en los informes de resultados de los ensayos. Ver en esta otra entrada del blog. Esta terminología también es la aceptada en España por la Monografía del Cedex “Recomendaciones para la ejecución e interpretación de ensayos de integridad de pilotes y pantallas “in situ”, como se explica en esta otra entrada del blog titulada ¿Qué quiere decir que en los ensayos de integridad de pilotes aparecen anomalías?

Anomalía, fallos y defectos

Las recomendaciones DFI incluyen unos nuevos criterios de clasificación de los resultados del ensayo ultrasónico «cross-hole», que puedan servir como orientación al ingeniero responsable en el proceso de aceptación de una cimentación. Están basados en la experiencia existente y utilizan los resultados del ensayo en términos de Primer tiempo de llegada de la onda o FAT (First Arrival Time), y de Energía Relativa de la onda. Una vez eliminada la posibilidad de que haya habido un error en el funcionamiento del equipo o en el procedimiento de realización del ensayo, cada perfil ultrasónico entre dos tubos, también denominado como «diagrafía», se puede clasificar en una de las siguiente tres categorías:

  • Clase A: Resultados del ensayo aceptables.
  • Clase B: Resultados del ensayo condicionalmente aceptables.
  • Clase C: Resultados del ensayo muy anormales.

La definición de las clases está indicada en la figura de doble entrada siguiente mediante un código de colores.

A continuación se describen estas categorías:

Clase A: Resultados de ensayo aceptables

En toda la altura del perfil, el FAT se incrementa en menos del 15% con respecto a su valor medio local, Y la energía relativa se reduce en menos de 9 dB de su valor medio local. No es necesario ningún estudio adicional.

Clase B: Resultados de ensayo condicionalmente aceptables

El FAT se incrementa entre el 15% y el 30% con respecto a su valor medio local, Y la energía relativa se reduce en menos de 12 dB de su valor medio local.

O

El FAT se incrementa en menos del 15% con respecto a su valor medio local, Y la energía relativa se reduce en más de 9 dB de su valor medio local.

Se necesita realizar una evaluación de los resultados anómalos para establecer su repercusión en el comportamiento del pilote, considerando el número de perfiles o diagrafías que aparecen como Clase B a una determinada profundidad, para lo cual el ensayador debe indicar cuales son los perfiles afectados y entre qué profundidades lo están. Conviene recordar que se trata de una clasificación de los resultados del ensayo, no de una clasificación del pilote. Es decir, el ensayo no clasifica un pilote como «Clase B», sino que sugiere posibles fallos en el pilote, para que el responsable de la cimentación realice una evaluación de la incidencia de ese posible fallo en el comportamiento de la cimentación.

Clase C: Resultados del ensayo muy anormales

El FAT se incrementa en más del 30% con respecto a su valor medio local.

O

El FAT se incrementa en más del 15% con respecto a su valor medio local, Y la energía relativa se reduce en mas de 12 dB de su valor medio local.

Se necesita realizar una evaluación de los resultados anómalos para establecer su repercusión en el comportamiento del pilote, considerando el número de perfiles o diagrafías que aparecen como Clase C a una determinada profundidad, para lo cual el ensayador debe indicar cuales son los perfiles afectados y entre qué profundidades lo están. Conviene recordar que se trata de una clasificación de los resultados del ensayo, no de una clasificación del pilote. Es decir, el ensayo no clasifica un pilote como «Clase C», sino que sugiere posibles fallos en el pilote, para que el responsable de la cimentación realice una evaluación de la incidencia de ese posible fallo en el comportamiento de la cimentación y adopte las decisiones oportunas. En este caso de Clase C, es más probable que se necesiten reconocimientos adicionales invasivos en el pilote, y también que el pilote finalmente necesite una reparación o sustitución.

En resumen, el especialista en ensayos de pilotes es responsable de realizar unos ensayos según los procedimientos normalizados, de presentar unos resultados en forma de diagrafías con, al menos, el tiempo de llegada y la energía de la onda. Pero no es responsable de decidir la aceptación final del pilote. El ingeniero responsable de la obra es quien debe adoptar esa decisión, en base a los resultados de los ensayos y también en base al resto de información disponible, como el dimensionamiento de proyecto, los partes de ejecución de los pilotes, los ensayos de materiales, los informes de supervisión de ejecución, y otras posibles informaciones relevantes.

En esta otra entrada del blog se pueden encontrar más consideraciones sobre las actuaciones a seguir cuando aparecen anomalías en los ensayos de integridad de pilotes.

Para más información, utilice nuestro formulario de contacto.

Oferta fin de año de venta del equipo Chum de Piletest

Piletest ofrece un descuento de 3000 USD (dólares USA) en el precio de su popular equipo Chum para realización de ensayos ultrasónicos «cross-hole» de integridad de pilotes. Oferta limitada a solo tres equipos y de duración hasta 24 de diciembre de 2019. Se aceptarán peticiones por riguroso orden de recepción.

Para más información y reservas, puedes utilizar nuestra página de contacto.

Próximo curso online sobre ensayos y pruebas de pilotes

Cada vez es más frecuente la utilización de cimentaciones profundas para soportar edificios y estructuras, debido a que se construye mucho sobre suelos blandos, y a que las cargas que se transmiten a la cimentación son más pesadas. Se utilizan técnicas complejas para ejecutar las cimentaciones profundas, y todas ellas se caracterizan por realizar una construcción enterrada y oculta, que resulta difícil de controlar e inspeccionar. Los ensayos de integridad ayudan a detectar los eventuales fallos ocultos en los pilotes y las cimentaciones profundas, y las pruebas de carga permiten conocer su comportamiento bajo carga y su resistencia última.

Prueba de carga estática en pilote de gran diámetro

Para dar respuesta a la demanda de formación y capacitación en estos temas, vamos a impartir un curso online en febrero y marzo de 2020 a través de la plataforma de internet especializada Ingeoexpert.

Para más información e inscripciones puedes visitar la página web del curso pinchando en este enlace.

Ensayo ultrasónico «cross-hole» (CSL)

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Vídeos 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.

Otro vídeo con figuras animadas es este.

Este es el equipo que nosotros hemos utilizado desde hace más de 15 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, Bolivia, Panamá, Colombia, Ecuador, Perú, Guatemala, Nigeria, Angola y Mozambique.

Para más información utiliza nuestro formulario de contacto.

Para qué sirve la curva verde «FFT» del pet

PET es el equipo de ensayos sónicos de integridad estructural de pilotes que fabrica Piletest y que comercializa CFT & Asociados.

Mientras haces el ensayo con Pet en la cabeza de un pilote y también cuando revisas luego los datos en la oficina, junto a la curva de velocidad captada por el acelerómetro de Pet aparece en la pantalla del ordenador una curva verde, que para algunos usuarios resulta misteriosa.

Trasteando luego con las opciones, encuentras que esa curva verde se llama FFT y que es opcional su representación.  A veces, en esa curva verde se marca un pico hacia abajo con claridad. ¿Qué nos está diciendo?

FFT son las iniciales de Fast Fourier Transform o Transformada Rápida de Fourier, y nos sirve para detectar rebotes periódicos de la onda sónica en los primeros metros de su viaje descendente hacia la punta del pilote. Un pico hacia abajo en la curva verde nos dice que allí está rebotando la onda sónica, lo que genera una frecuencia dominante, porque la onda no sólo rebota una vez, sino que lo hace periódicamente ya que vuelve a bajar, rebotada en el extremo superior del pilote, y se repite el fenómeno de manera periódica. El análisis FFT, que el software Pet realiza en tiempo real, detecta el punto donde se produce ese rebote, y queda marcado con el pico en la curva verde.

Se trata de una ayuda inestimable para detectar cambios de sección en los primeros metros,  como el de la foto, que muchas veces quedan escondidos por el pico inicial de la gráfica producido por el golpe del martillo de mano, cuya longitud de onda es 2-3 m. En la siguiente imagen, obtenida del simulador PileWave que hay en la web de Piletest, se ve el efecto de un cambio de sección en los primeros metros del pilote sobre la curva resultado del ensayo, y como se generan picos periódicos típicos. FFT nos ayuda a distinguir el origen de esas curvas irregulares.

Para más información sobre la justificación matemática de la curva FFT de Pet, se puede consultar el documento técnico de Piletest en este enlace.

Para más información personalizada, puedes utilizar nuestro formulario de contacto.

Así funciona PET

PET (Pile Echo Tester) es un popular equipo de Piletest para la realización de ensayos sónicos con martillo de mano de comprobación de la integridad estructural de pilotes.

En este vídeo se puede apreciar su sencillo manejo y su facilidad para generar informes.

PET es el equipo más utilizado en España para este tipo de ensayos de eco sónico y también se utiliza en casi todos los países de América Latina. Para más información puedes utilizar nuestro formulario de contacto.

 

Así funciona BIT (Borehole Inclination Tester) para medir la verticalidad de la perforación de pilotes

Borehole Inclinometer Tester BIT es el sistema de Piletest.com Ltd para comprobar la verticalidad de la perforación de los pilotes antes de hormigonar.

En este vídeo se muestra su funcionamiento práctico.

Y en este otro vídeo se muestra una animación de cómo funciona el BIT a través de los tubos sónicos para ensayos ultrasónicos de integridad de pilotes y pantallas, mediante un accesorio centrador.

Si quieres más información y detalles, puedes utilizar sin ningún compromiso nuestro formulario de contacto.

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 contínua 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 imagen 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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