Seminario introductorio a los equipos Piletest

El fabricante de equipos para ensayos de integridad de pilotes Piletest organiza un seminario en Praga (República Checa) para usuarios e interesados en sus equipos Pet (ensayo sónico con martillo de mano) y Chum (ensayo ultrasónico «cross-hole» en tubos embebidos o de transparencia sónica).

Chum

Los interesados pueden encontrar más detalles en el enlace 

Para más información, contacta con nosotros. Nuestros datos están en el menú superior.

…y algunos consejos para ensayo en obra de pilotes con PET

Estos consejos, al igual que los dedicados al equipo CHUM, provienen de alguien que ha pasado siete años haciendo ensayos de pilotes, y están especialmente pensados para aquellos que comienzan en el manejo de los equipos de ensayo de pilotes. Si tienes alguna idea mejor, no dudes en participar. Este foro de ideas está abierto a todos.

Algunos consejos para ensayo de campo con PET:

– Igual que con el CHUM, toma las anotaciones de campo ANTES de empezar el ensayo de los pilotes propiamente. Si lo haces después es probable que, por las prisas por acabar, te olvides. Además, no sería la primera vez que echan el hormigón de limpieza justo después del ensayo. Entonces ya no se podrá entrar al encepado.
Si puedes, toma las medidas de todos los pilotes de la jornada antes de empezar, a no ser que se encuentren en sitios muy lejanos entre sí.

– Disponer de un plano de localización de los pilotes es esencial para poder hacer un buen informe de resultados, así como también para localizar los pilotes a ensayar. Con el ensayo PET se suelen ensayar bastantes pilotes en una jornada, y encontrarlos debería emplear el mínimo tiempo posible.

– También es muy importante disponer de la información de los sondeos que se hayan hecho previamente a la construcción de los pilotes: Debes pedir una copia de los sondeos o del perfil del subsuelo para poder tener claros los diferentes terrenos que el pilote atraviesa en profundidad. Y es importante saber a qué cota se hicieron los sondeos, para poder compararla con la de la cabeza de los pilotes, pues probablemente se habrá excavado el terreno entre que se hicieron los sondeos y se excavaron los pilotes.

– El ensayo sónico en principio no sirve para adivinar la profundidad de los pilotes, sino para comparar con la profundidad teórica que deberían tener. Recuerda que el valor de profundidad que te da el equipo PET es desde el punto de ensayo. Deberás conocer, pues, la cota y la profundidad teórica de los pilotes y restar la longitud de descabezado.

– Para poder ensayarlo, la cabeza del pilote no necesita estar lisa como un espejo. Con frecuencia he visto obras que pasan la sierra radial para alisar totalmente el pilote. Si la cabeza simplemente está limpia de tierra y barro y mostrando hormigón sano será suficiente. Se puede comprobar también dando unos golpes con el martillo antes de empezar el ensayo: Con la práctica aprenderás que si suena hueco deberás descabezar un poco más el pilote, pues probablemente existe una galleta de suciedad a poca profundidad (hasta un máximo de 1 metro aproximadamente).

– El mejor método (barato, rápido y efectivo) para limpiar la cabeza de los pilotes de arena y barro no es una escoba o cepillo: Es soplar los pilotes con la misma manguera de aire a presión del martillo neumático que se utiliza para descabezarlos. Si pides que te hagan esto antes de llegar a la obra habrás ganado un tiempo precioso.

– El sensor del equipo PET USB no tiene batería, y el del modelo PET Bluetooth utiliza dos pilas fácilmente cambiables, es por ello que no deberías ir al campo sin al menos un recambio de pilas. Comprarlas es fácil, pero si estás trabajando a varios kilómetros de la tienda más cercana y con la cuba de hormigón de limpieza esperando a que acabes, vas a hacer enfadar a más de uno. Notarás que se agotan las pilas cuando veas que se pierde la señal entre el Bluetooth y tu ordenador cada vez con más frecuencia.
Las pilas recargables no sirven, pues tienen un voltaje de 1,2 V en vez de los 1,5 V que llevan las alcalinas normales.

– Tu ordenador, en cambio, tendrá una duración de baterías más limitada: Cuanto menos lo apagues y enciendas, menos batería gastará para arrancar el disco duro. Para pequeñas pausas entre encepados es incluso preferible suspender en vez de apagar. Ganarás tiempo y ahorrarás batería. Recuerda que si se te acaba la batería será siempre en el último pilote, justo antes de volver a casa.

– ¿Cuánta pasta se pone en la cabeza del acelerómetro? Con una lámina de un par de milímetros de espesor suele ser suficiente. Conviene cambiarla regularmente, pues se acaba llenando de arena. Por ello es necesario llevar un recambio de la masilla que se suministra con el equipo al comprarlo. En ocasiones (básicamente por emergencia) he probado de sustituir esta masilla por plastilina o chicle, pero no sirve: Distorsionan la señal.
Si alguien tiene una experiencia mejor con otro material, su consejo en este blog será bienvenido.

– En los días de verano y especialmente en el sur de España… ¿has pensado en trabajar de noche o con el crepúsculo? Y no sólo lo agradecerá tu salud, también la vida útil de los equipos se alargará, especialmente del ordenador. Además, la pantalla se verá mejor sin el reflejo del sol.

– Los días de lluvia es mejor no tentar demasiado a la suerte. El equipo PET no es impermeable. Y tú tampoco. El sensor PET puede trabajar en pilotes húmedos, pero no mojados. Una lámina de agua de unos pocos milímetros ya distorsiona la señal, y además podría dañar el equipo. Después de la lluvia, se pueden soplar los pilotes con aire a presión para eliminar el agua.

– Modelo de PET con conexión USB al ordenador: Si este aparato se tiene que romper algún día por el trote en obra, probablemente lo hará primero por el enchufe USB al ordenador, que es el punto más castigado por el movimiento del ordenador de un sitio a otro. Una sencilla solución es utilizar un simple cable de alargo de USB que será fácil y barato de cambiar en caso de desperfecto. Este consejo también vale si usas el PET Bluetooth pero tu ordenador no lo tiene incorporado y entonces estás usando un dispositivo Bluetooth-USB externo.

– Los pilotes deben tener al menos siete días en el momento del ensayo. Si no, lo más probable es que te dé una señal poco clara que puede confundirse fácilmente con una anomalía. Notarás que los pilotes aún están fraguando por el aspecto húmedo que presentan en cabeza, y evidentemente por la mala señal que dan al ensayar.

– ¿Un pilote ha salido mal? Si la señal es errática y no da valor alguno de profundidad se puede intentar repetir tras descabezarlo un poco.

– …Vaya, ya han puesto la armadura encima del pilote, quizás incluso el encofrado…
Pese a que son condiciones pésimas, aún se puede ensayar el pilote. Solo necesitarás que alguien dé los golpes con el martillo mientras tú sostienes el acelerómetro y manejas el ordenador. La elección de un buen sitio para colocar el acelerómetro es ahora más difícil, y trabajarás mucho más lento y en malas condiciones. Por eso deben evitarse estos casos en la medida de lo posible.

– Si se hormigona el encofrado por encima de los pilotes, ya pueden despedirse de hacer un ensayo por encima, aunque sea apuntando bien al centro del pilote que haya debajo. La unión entre pilote y encepado ya es una discontinuidad importante y reflejará toda la señal. Lo digo por experiencia.

– Uno de los mayores enemigos de un buen ensayo PET es el procedimiento mal llamado “descabezado en fresco”, que consiste en retirar parte del hormigón de la parte superior cuando está aún líquido. Este sistema lo único que hace es trasladar los posibles problemas de suciedad en la cabeza del pilote al nuevo nivel, que además estará bajo el nivel del suelo con lo que caerá más suciedad desde arriba. El pilote tendrá que descabezarse igualmente, pero ahora con menos margen para trabajar.

Deberías informar de esto siempre que lo veas en obra, y mejor que aparezca en el informe final: Suele ser una fuente de problemas.

– En caso de pilotes demasiado juntos entre ellos se ha observado con frecuencia una señal de baja calidad, ya que la energía del golpe se distorsiona si los dos pilotes llegan a tocarse en profundidad. No tiene necesariamente que ser un pilote defectuoso, pero no se puede hacer nada al respecto para obtener una señal mejor.

– A veces se ha observado que las vibraciones y los golpes de maquinaria pesada trabajando cerca alteran la señal del ensayo, disparando el sensor como si de un martillazo se tratase. Además, trabajar así es molesto y sobretodo peligroso. Si te obligan a ello, recuerda que en cada obra hay por ley un responsable de seguridad con el que quizá deberías hablar.

– Finalizo con una pregunta para reflexionar con todo aquél responsable de obra que quiera ahorrar dinero haciendo un muestreo de los pilotes tan bajo como hasta del 10%: ¿Si un pilote del muestreo saliera defectuoso, quiere decir que entonces uno de cada 10 pilotes de toda la obra es defectuoso? Entonces, ¿por qué se aplica en el caso contrario? Erróneamente se suele suponer que si un 10% de los pilotes no presenta problemas el resto debe estar necesariamente bien.

Marcos Gelizo

Próximas conferencias y cursillos sobre ensayos y pruebas de pilotes

Si tienes interés en los ensayos y pruebas de pilotes y cimentaciones profundas, tienes dos oportunidades de formarte o satisfacer tu curiosidad en dos sesiones técnicas a celebrar en los próximos meses en España, en las que vamos a intervenir como ponentes.

  • Curso sobre ensayos de pilotes y pantallas. Centro Tecnológico de la Construcción de la Región de Murcia. Murcia, 10 de noviembre de 2010. Descargar díptico aquí.
  • Jornada sobre cimentaciones especiales: nuevos avances, ejecución y control. Colegio Oficial de Geólogos. Barcelona, 26 de octubre de 2010. Descargar tríptico aquí.

Para más información, no dudes en contactar con nosotros. Nuestros datos de contacto están en el menú «Quienes somos».

¿Puedo medir la longitud exacta de los pilotes mediante el método sónico?

En relación con la cuestión de la precisión de la medida de longitud de pilotes que se obtiene al realizar el ensayo sónico de integridad de pilotes con martillo de mano, podemos hacer las siguientes consideraciones:

  • El método sónico con martillo de mano se basa en la transmisión de una onda sónica a lo largo del fuste del pilote, cuyo rebote en la punta del mismo nos confirma que la integridad estructual del pilote es correcta en toda su altura. Se trata por tanto de un método de control de calidad, utilizado para asegurar la ausencia de fallos importantes en el pilote.
  • No se trata de un método para determinar la longitud del pilote con exactitud. La escala horizontal de la gráfica es de longitud, pero en realidad el equipo electrónico está midiendo tiempo y transformando automáticamente en longitud multiplicando por la velocidad de la onda sónica que se introduzca manualmente en el programa. La longitud de pilote que aparece en la gráfica se determina por la distancia en la escala horizontal entre el pico del golpe inicial y el del rebote de la onda en la punta, que depende del valor de velocidad de la onda sónica en el hormigón que hayamos introducido en el programa, entre otros parámetros. El rango usual de velocidades utilizadas varía entre 3.900 y 4.100 m/s, dependiendo principalmente de la resistencia del hormigón del pilote en el momento del ensayo, siendo 4.000 m/s el valor utilizado habitualmente. Se podría realizar un tarado de este valor de velocidad de onda si se conociera exactamente la longitud de todos los pilotes.
  • Irregularidades menores en el pilote pueden hacer que la onda sónica se distorsione algo y que la posición del pico en la gráfica correspondiente a la punta se desplace.
  • La norma técnica que rige la ejecución de este ensayo, por ejemplo la norma ASTM D 5882 “Standard Test Method for Low Strain Integrity Testing of Piles”, que es la más utilizada, indica que el objeto del ensayo es determinar la integridad estructural de un pilote aislado, pero no menciona para nada la determinación de su longitud.

Me piden que ensaye micropilotes por el método sónico con martillo de mano

Mi consejo es que no te compliques la vida. Es una lotería que salgas airoso de ese empeño.

El problema es que el método sónico no casa bien con un elemento estructural que, aunque es lineal como los pilotes, tiene su sección repartida entre dos materiales muy diferentes: acero de armadura y lechada o mortero de inyección. Las armaduras de acero de los micropilotes suelen ser tubulares de gran espesor, o barras roscadas de gran sección, lo que hace que la cuantía de acero sea muy grande. Y en esas condiciones, las hipótesis de base de la teoría de la ecuación de la onda en un medio unidimensional no se cumplen, por lo que es muy difícil obtener buena respuesta del micropilote a la onda sónica creada con el martillo de mano, y mucho más difícil todavía es interpretar las gráficas obtenidas.

Y además, la sección del micropilote suele ser muy irregular, lo que también va en contra de las hipótesis teóricas del método.

En resumen, no te compliques la vida, salvo que tengas micropilotes con poca sección de armadura, con pocas barras corrugadas de no mucho diámetro, y no muy largos. En ese caso, puede que tengas suerte.

¿Has visto realizar ensayos sónicos de pilotes?

Aquí tienes el equipo Pet trabajando en un pilote

Los ensayos sónicos para comprobar la integridad estructural de pilotes (también llamados de «eco» o de «impedancia») son una herramienta fundamental para comprobar si los pilotes han quedado bien hormigonados o por el contrario tienen algun fallo importante.

El equipo Pet de la casa Piletest.com es uno de los más utilizados en España para este trabajo. Destaca por su facilidad de empleo en obra, su software potente y su servicio técnico. Nosotros llevamos muchos años utilizándolo, y también se lo hemos facilitado a numerosos laboratorios y empresas especializadas.

Si quires más información, la encontrarás en nuestra página principal www.fernandeztadeo.com y en la del fabricante www.piletest.com. También puedes utilizar nuestro formulario de contacto en el menú superior.

Hemos impartido el V Seminario sobre ensayos de pilotes

Por quinta vez en los últimos años hemos contado con el Dr. Joram M. Amir para impartir un seminario sobre ensayos de pilotes que cuenta con gran aceptación entre los técnicos interesados en conocer y profundizar estas modernas tecnologías. Joram Amir es el fundador de la empresa especializada Piletest, y el creador de los equipos Chum y Pet para la realización de ensayos de integridad de pilotes, que gozan de gran aceptación entre los laboratorios públicos y privados que realizan este tipo de actividad.

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El Seminario tuvo lugar los días 11 y 12 de noviembre de 2009 en el Centro de Convenciones Mapfre en pleno centro de Madrid, junto a la Torre Picaso. Los participantes han sido geólogos e ingenieros provenientes de empresas constructoras, empresas de cimentaciones, laboratorios, ingenierías y empresas de instrumentación de España y Portugal.

Por primera vez, hemos dedicado una parte del programa a las pruebas de carga de pilotes, tanto estáticas como dinámicas y semidinámicas, habiendose encargado de esta exposición Carlos Fernández Tadeo, que ha dirigido y realizado algunas de las pruebas de carga de pilotes más importantes de entre las realizadas en España en los últimos años.

¿Mis pilotes están bien o no?

Esto es lo que muchos jefes de obra o de producción preguntan cuando salen anomalías en los ensayos de integridad. Lo que pasa es que a veces se lo preguntan a un agente equivocado: el que ha hecho los ensayos.

Los ensayos sónicos y ultrasónicos de pilotes son una herramienta de auscultación, pero no se les puede pedir más que dos cosas:

  • Detectar los posibles fallos en el pilote
  • Hacer una estimación de en que pueden consistir esos  fallos detectados en el pilote

En ningún caso es función de quién realiza los ensayos el calificar los pilotes como admisibles, reparables o rechazables. Esa es una función que corresponde a quien tenga la responsabilidad técnica de esa cimentación desde las diferentes instancias que intervienen en la construcción, y en definitiva, del director de la obra. En un simil sanitario, sería como si al radiólogo que hace una radiografía del torax de una persona se le pidiera que, además de la radiografía, realizara el diagnóstico y estableciera la gravedad del enfermo y el tratamiento a realizar.

Lo que si se puede pedir al ensayador de los pilotes es que indique, en base a su experiencia y formación, a que pueden ser debidas las anomalías que aparecen en las gráficas de ensayo: inclusiones de tierra, fallos en el hormigón, condiciones inadecuadas para el ensayo, problemas en los equipos de ensayo, u otros.

Salen anomalías en los ensayos de mis pilotes, ¿qué hago ahora?

Si aparecen anomalías en las gráficas de los ensayos ultrasónicos «cross-hole» entre tubos embebidos en el hormigón del pilote (también llamados ensayos de transparencia sónica), no te asustes, es bastante frecuente.

Los retrasos superiores al 20% en la llegada de la onda ultrasónica desde el emisor al receptor, o la pérdida total de la señal, significan una anomalía en las gráficas del ensayo. Usualmente indican un fallo en las características físicas del pilote, por la presencia en el camino recorrido por las ondas de un hormigón de inferior calidad en el momento del ensayo (hormigón contaminado, de baja resistencia, coqueras, nidos de grava u oquedades) o la presencia de tierra. Mediante este ensayo no es posible obtener más datos que confirmen algunas de estas hipótesis. Las anomalías en las gráficas también podrían tener su origen en problemas específicos del sistema de ensayo, como pueden ser: mala disposición de los tubos de auscultación (despegues del hormigón, excesiva distancia entre tubos, diámetro excesivo de los tubos), o problemas en los equipos electrónicos (sensores, cables, software) o en su manejo.

La importancia de esos posibles fallos en el pilote se puede evaluar realizando un recálculo del pilote afectado y del grupo o encepado al que pertenece, estimando la extensión de la zona afectada por el fallo, la probable resistencia real del material del pilote en estado de servicio (usualmente varios meses o años después del ensayo), el reparto de cargas a lo largo del pilote y el reparto de cargas entre los pilotes del grupo. En dicho recálculo se debe tener en cuenta que el actual Código Técnico de la Edificación español admite que el tope estructural del pilote se incremente en un 25% cuando se realicen este tipo de ensayos, en lógica consonancia con la reducción de incertidumbre sobre la ejecución del pilote que significan los ensayos de control. Este incremento está reconocido desde hace decenios en la normativa francesa y figura también desde hace decenios en el manual “Geotecnia y Cimientos” de José A. Jiménez Salas. Solo en el caso de que estos posibles fallos lleguen a afectar a la capacidad resistente de la cimentación en su conjunto se podrían considerar como defectos, tal como indica la Monografía del Cedex “Recomendaciones para la ejecución e interpretación de ensayos de integridad de pilotes y pantallas “in situ”.

En los casos en que esos defectos en la cimentación se consideren relevantes y se necesiten comprobaciones adicionales de la existencia de esos fallos en el pilote, las actuaciones habituales son las siguientes:

  • Anomalías en la parte superior del pilote. Excavación alrededor del pilote para comprobar visualmente su integridad, lo que permite sanear y reparar el hormigón si fuera necesario. También se pueden realizar otras comprobaciones, como la extracción y ensayo de probetas testigo del hormigón, en vertical desde la cabeza del pilote o en horizontal desde el lateral.
  • Anomalías en la punta del pilote. Perforación de sondeos verticales en el hormigón del pilote hasta alcanzar la punta y penetrar en el terreno, obteniendo testigo continuo. Permiten la inspección visual del testigo, la introducción de una cámara de video en la perforación, y el ensayo a compresión de probetas cortadas del testigo continuo. A través de esas perforaciones se pueden realizar inyecciones de cemento en caso necesario.
  • Anomalías en zonas medias del pilote. Perforaciones como en el caso anterior, e inyecciones de lechada o resinas en caso necesario. En algunos casos se refuerza el pilote mediante micropilotes que atraviesan la zona con fallo.
testigo continuo de hormigón de un pilote
Testigo continuo del hormigón de un pilote

En los ensayos sónicos con martillo de mano (o de impedancia) la definición de las anomalías es más subjetiva, ya que la información que facilitan es mucho más somera, pero estos criterios generales son los mismos.

Más información en nuestra web.

¿Cuantos pilotes tengo que ensayar en mi obra?

Como regla general: TODOS.

Los fallos en la ejecución de los pilotes no suelen ser de carácter generalizado, que son los que se detectan con un muestreo, sino que suelen ser puntuales en algún pilote que, por motivos variados, haya quedado mal ejecutado; pero estos fallos no se detectan con un muestreo, y menos si el muestreo es muy somero.

En este sentido, el Código Técnico de la Edificación español (CTE) se queda muy corto, ya que especifica muestreos de ensayos de integridad comprendidos entre 1 de cada 20 pilotes y 1 de cada 4 pilotes, que a todas luces son insuficientes.

Es como si queremos comprobar la presión de aire en las cuatro ruedas de nuestro coche, nos vamos a la gasolinera, y decidimos hacer un muestreo: comprobamos la presión en una de las ruedas, y entonces sacamos la conclusión de que todas están igual de bien y ¡nos vamos tan contentos! ¿A que no se le ocurre a nadie? Pues si tenemos cuatro pilotes en un encepado y ensayamos un muestreo de un pilote -y ya es más de lo que pide el CTE- ¡estamos igual que cuando miramos la presión de aire solo en una rueda del coche!

Estos muestreos tan bajos están sacados de la normas francesas, que son antiguas, y en aquella época los instrumentos electrónicos de ensayo eran unos trastos enormes y poco manejables que necesitaban varias personas para su funcionamiento, y que incluso obtenían las gráficas con una cámara Polaroid fotografiando un osciloscopio en el que aparecía la curva del ensayo sónico. Evidentemente, con aquellos equipos no se podía pedir más que un muestreo.

Pero la electrónica y la informática han avanzado enormemente desde entonces, como todos experimentamos en nuestra vida diaria, por lo que los equipos de ensayo modernos permiten realizar ensayos de pilotes en obra con una gran rapidez y obtener informes y gráficas impresos en la oficina en diferentes formatos en papel y electrónicos.

PetBT

Hoy en día los ensayos sónicos de pilotes con martillo de mano se pueden hacer con un tablet o un teléfono móvil con sistema operativo Android y un sensor con Bluetooth, como el Pet-BT de la casa Piletest que se ve en la foto.

Más información sobre las frecuencias de ensayos en el CTE aquí.