Categoría: Integridad de pilotes

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¿Tubos de plástico para los ensayos ultrasónicos «cross-hole» de pilotes?

No es recomendable. Mejor dicho, ni se te ocurra. Ni PVC, ni polietileno. Mejor acero, de 40-50 mm de diámetro, con manguitos de empalme roscados y tapones de fondo y superior también de acero y roscados. Y con capacidad de aguantar la presión del hormigón fresco. Se suelen utilizar tubos de fontanería sin galvanizar.

Pilote instrumentado con tubos metálicos
Pilote instrumentado con tubos metálicos

Claro que los de plástico son más baratos, y quizá incluso más fáciles de colocar, pero luego dan problemas a la hora de hacer el ensayo, principalmente porque su adherencia con el hormigón no es buena y cuando empieza la retracción térmica del hormigón, a medida que este va fraguando, el tubo se despega del hormigón, lo suficiente para que no pasen las ondas ultrasónicas.

Empiezan entonces a aparecer anomalías extrañas en las gráficas del ensayo, empezando por el extremo superior del pilote, que es la zona por donde primero se pierde el calor de fraguado del hormigón.

Otro efecto que dificulta el ensayo es que las ondas ultrasónicas que atraviesan la pared de plástico del tubo sufren procesos de refracción en el contacto entre plástico y hormigón, desviando su trayectoria en sentido longitudinal al tubo, lo que dificulta que lleguen al otro tubo en el que está el receptor de ultrasonidos. En el caso de los tubos de acero el fenómeno es justo el contrario, lo que es beneficioso para el ensayo.

Solo hay un caso en el que se pueden poner tubos de plástico: el ensayo en un solo tubo por pilote o ensayo «single-hole». Es un caso raro, ya que solo se realiza en pilotes de diámetro muy pequeño en los que solo hay espacio para poner un tubo. El ensayo se realiza con el emisor y el receptor de ultrasonidos en el mismo tubo, separados a una distancia constante de unos 60-80 cm, que hay que comprobar en cada caso para que no sea ni muy corta, en cuyo caso las ondas no irían por el hormigón sino por el agua del tubo y la velocidad de propagación que obtendríamos en el ensayo sería de 1.600 m/s como corresponde al agua, ni muy separados, en cuyo caso las ondas ultrasónicas podrían perderse por el pilote sin llegar al receptor. El ensayo «single-hole» hay que hacerlo muy pocos días tras el hormigonado (2 ó 3 días) ya que si la retracción del hormigón empieza a despegar los tubos, no obtendremos ningún resultado.

Conclusión: en los casos normales de ensayos «cross-hole», también llamados de transparencia sónica, usad solo tubos de acero.

Más información en nuestra Especificación Técnica para ensayos de integridad de pilotes.

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¿Qué quiere decir que en los ensayos de integridad de mis pilotes aparecen anomalías?

Los ensayos de integridad de los pilotes se realizan porque es frecuente que se produzcan fallos durante la construcción de los pilotes, que suelen quedar ocultos por la propia naturaleza de las cimentaciones profundas.

Fallo pilote
Fallo en pilote

Las modernas tecnologías sónicas y ultrasónicas permiten detectar la mayoría de esos fallos no visibles. Los informes de estos ensayos es usual que digan que se ha encontrado una «anomalía» o que el pilote tiene un «defecto». Pero, ¿qué quieren decir exactamente estas palabras?

Anomalía en una gráfica de ensayo ultrasónico "cross-hole"
Anomalía en una gráfica de ensayo ultrasónico «cross-hole»

Vamos a ir poco a poco. Siguiendo la Monografía del Cedex titulada Recomendaciones para la ejecución e interpretación de ensayos de integridad de pilotes y pantallas «in situ» (ver aquí), hay que distinguir tres conceptos:

  1. Anomalía es una desviación de la forma normal de la gráfica de ensayo. Usualmente quiere decir que las ondas sónicas o ultrasónicas han encontrado algún obstáculo por la presencia de algo que no es hormigón normal. Pero también podría estar producida por un mal funcionamiento del equipo electrónico, del software, o de la instrumentación asociada al ensayo. Y en el ensayo sónico con martillo de mano, pueden estar producidas por cambios en el terreno o en la impedancia del pilote.
  2. Fallo es una variación no esperada en las características físicas del pilote. Usualmente quiere decir que el pilote no ha quedado construido como se esperaba: tiene algún fallo.
  3. Defecto es una reducción en las propiedades resistentes y estructurales de la cimentación profunda en su conjunto. Hay fallos que pueden no ser defectos, porque no afectan a las propiedades resistentes de la cimentación, o porque la afectan de manera tan ligera que los coeficientes de seguridad globales siguen estando dentro de unos valores admisibles.

¿Hasta donde llega la misión del ensayador de pilotes? En esto hay coincidencia entre todos los operadores y a nivel internacional: El informe de ensayo debe destacar las anomalías reseñables encontradas en los ensayos, y debe indicar que tipo de fallo en el pilote puede haber generado esa anomalía en el ensayo, o si la anomalía no es debida a un fallo en el pilote sino a alguna circunstancia adversa del ensayo.

Pero lo que nunca debe decir un informe de ensayo de integridad de un pilote es si ese fallo detectado implica la existencia de un defecto en la cimentación, ya que no es misión del ensayador de pilotes emitir juicios sobre la bondad final de esos elementos de cimentación ensayados. Ni tiene todos los elementos y datos para hacerlo, ni es su misión, ni le pagan para ello. Las evaluaciones y los análisis técnicos son misiones de otros actores en la obra: proyectistas, directores de obra, asistencias técnicas, asesores geotécnicos, etc. En un símil médico, es como si al que hace la radiografía o la analítica de sangre se le pidiera que emitiera también un diagnóstico completo del enfermo y estableciera una terapia; ese es el papel del médico, no del analista. Está claro ¿no?

Pues todavía hay responsables técnicos de obras que piden al ensayador de pilotes que «se moje más», que no basta que señale en su informe la presencia de anomalías y a que tipo de fallo en el pilote pueden estar asociadas, sino que piden al ensayador que diga si ese pilote es aceptable, rechazable o reparable. Pero, ¿no es esa precisamente su propia función?

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¿Qué método me conviene para ensayar la integridad de mis pilotes?

Esta es una pregunta que me hacen muchas veces. Vamos a ir por pasos.

  1. ¿Qué métodos hay disponibles? Básicamente dos: el método sónico con martillo de mano (o método de eco) y el método de «cross-hole» ultrasónico (o transparencia sónica) en tubos embebidos en el hormigón del pilote.
  2. ¿En qué diámetros de pilote se utiliza cada uno de ellos? Ambos métodos se pueden utilizar en cualquier diámetro de pilote, ya que las ondas sónicas o ultrasónicas se desplazan siempre mientras haya hormigón (precisamente eso es lo que detectan, cuando no hay hormigón). Pero hay motivos de índole práctica y de presupuesto que deciden el método de ensayo de integridad a utilizar. En pilotes de gran diámetro (más de 1,2 m por ejemplo) las ondas sónicas generadas con un martillo de mano en cabeza no ofrecen gran definición en los resultados, es decir, puede que no detecten fallos importantes en el pilote, por lo que se suele utilizar el método ultrasónico en tubos. En pilotes de diámetro pequeño (menos de 0,6 m) frecuentes en edificación residencial, resulta muy costoso y engorroso disponer de tubos embebidos en el pilote para realizar el ensayo ultrasónico, por lo que se suelen ensayar por el método del eco con martillo de mano.
  3. ¿Hasta qué longitud de pilote es adecuado cada método? Con el método del eco generamos una onda sónica dando un golpe con un martillo de mano en la cabeza del pilote. Esta onda recorre el pilote hasta la punta, donde rebota y vuelve hacia arriba, siendo captada por un sensor en cabeza. Se entiende que si el pilote es muy largo, vamos a tener dificultades en captar esa onda que vuelve. El límite de profundidad para el método del eco es de unos 20 a 30 diámetros del pilote, pero en suelos arcillosos y duros puede ser mucho menor (15-20 diámetros). En suelos arenosos y sueltos la profundidad alcanzada puede ser superior (40-60 diámetros). Además, se va perdiendo definición con la profundidad, por lo que en pilotes largos la información que facilita el método sobre la parte inferior no es muy precisa. El método ultrasónico en tubos no tiene límite de profundidad, ya que basta poner tubos suficientemente largos y utilizar cables largos para las sondas, que van en paralelo de abajo arriba haciendo una especie de escaneo ultrasónico entre los tubos. Pero necesita que la armadura del pilote llegue hasta la punta, para que los tubos estén bien sujetos durante el montaje de la armadura y el hormigonado.
  4. ¿Necesito descabezar mis pilotes antes de ensayarlos? En el método del eco con martillo de mano SI que es generalmente necesario, ya que la parte superior del pilote suele estar contaminada y poco compacta, por lo que la onda sónica no penetra bien hacia abajo. En el método ultrasónico NO. Sólo se necesita que el extremo superior de los tubos esté accesible; naturalmente que en la evaluación de resultados se deberá tener en cuenta que hay una parte superior del pilote a descabezar y que los tubos tienen un extremo superior al aire.

Espero que no os haya resultada muy larga la lectura. Para más información podéis dirigiros a nuestra página de contacto.