Para la realización del ensayo de integridad estructural de pilotes por el método de transparencia sónica o «cross-hole» ultrasónico es necesario dejar unos tubos huecos embebidos en el hormigón por los que poder introducir los transductores ultrasónicos (emisor y receptor de pulsos ultrasónicos) una vez endurecido éste. Esos tubos deben sobresalir («stickup») del hormigón del pilote, o del suelo o aire que tenga por encima, para permitir una ejecución correcta y segura del ensayo.
La gráfica o «diagrafía» resultado del ensayo muestra la curva del FAT (primer tiempo de llegada de la onda ultrasónica entre los dos tubos), la de la energía relativa con que llega la onda al receptor, y generalmente también la «cascada» o vista de conjunto de todos los pulsos ultrasónicos superpuestos. La ejecución del ensayo requiere que se tomen datos hasta el extremo superior de los tubos de acceso, quedando la diagrafía con el origen 0 m de profundidades en dicho extremo superior de los tubos. La duda que surge entre los ejecutores de estos ensayos es la de si es necesario o no reflejar en la diagrafía el extremo superior del pilote por encima de su cota de descabezado definitiva. Si no se refleja, se puede generar la duda de que el ensayador ha eliminado ese extremo superior de la diagrafía para ocultar posibles anomalías o fallos de ejecución, o incluso alterado la cota de descabezado por el mismo motivo.
Para evitar esta posibilidad y garantizar la integridad de los resultados del ensayo por todos los medios, la última versión del programa Chum de Piletest ahora presenta siempre en la diagrafía el área ensayada del extremo superior de los tubos, para que quede claro el resultado del ensayo en esa zona. En las dos diagrafías siguientes del mismo ensayo se observa a la izquierda cómo queda la diagrafía con el origen de profundidad en la cota de descabezado en la nueva versión del programa Chum, y a la derecha cómo antes se podía eliminar su extremo superior.
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Desde hace más de 30 años mantengo una actividad profesional en el campo de los ensayos de integridad estructural de pilotes, que tratan de encontrar posibles fallos en la ejecución de las cimentaciones profundas, normalmente ocultas a la vista. Para ello, se utilizan principalmente técnicas de eco sónico y de transparencia sónica mediante «cross-hole» ultrasónico.
A principios de la década de 1970 empiezan a aparecer los primeros equipos electrónicos para realizar ensayos de eco sónico. La metodología no es complicada: se introduce una onda de tensión (onda sonora) en el pilote mediante un golpe de martillo en la cabeza de pilote; esta onda de estrés viaja a la velocidad del sonido hasta la punta del pilote y se refleja volviendo arriba a la cabeza del pilote. Si en el camino hacia abajo se encuentran variaciones de impedancia (por ejemplo, como resultado de cambios en el área de la sección transversal, grietas, variaciones en las capas del suelo o inclusiones de elementos de material extraño), entonces una parte de la onda se reflejará en esta variación de impedancia y volverá a la parte superior del pilote. Se mide la respuesta de la cabeza del pilote, como resultado del golpe del martillo y las reflexiones, mediante un transductor de aceleración.
En la foto vemos el primer equipo comercial de eco sónico desarrollado en el instituto de investigación holandés TNO a partir de 1973, el FPDS-0 (Foundation Pile Diagnostic System). Este equipo constaba de una señal analógica, un procesador, un osciloscopio para recopilar y mostrar los datos y una cámara Polaroid para registrar los datos.
Otros equipos similares fueron desarrollados en aquella década al mismo tiempo por la empresa Pile Dynamics Inc en Estados Unidos y por CEBTP en Francia.
La primera vez que oí hablar de estos ensayos fue en el Institut Català del Sòl (Incasol), a principios de la década de 1990. Busqué información en revistas técnicas internacionales y encontré un anuncio de TNO. Les escribí (entonces lo más rápido era el fax) y me invitaron a visitar sus instalaciones cerca de Delft. Apróveché mi estancia en Bélgica en un congreso internacional sobre control de calidad de la construcción para escaparme un día a TNO, donde F. Reiding y P. Middendorp me enseñaron su equipo y me gustó. Entonces yo era director técnico del laboratorio Tecinco (hoy integrado en Applus+) y unos mese después les traje a Barcelona para realizar unos ensayos de pilotes para Incasol. Vino P. Meijer con un equipo como el de la foto, y en un par de días ensayó cientos de pilotes en la cimentación de unas viviendas en Mollet del Vallés. La electrónica había mejorado y el equipo estaba formado por un ordenador portátil robusto de uso militar, con la electrónica necesaria en una caja acoplada y una batería suplementaria para permitir el ensayo durante muchas horas.
Convencí a mi jefe de que necesitábamos un equipo de ensayo como ese, y lo compramos. En 1992 presenté un artículo sobre el tema en las IV Jornadas Técnicas de Laboratorios Acreditados, de la Asociación Nacional de Laboratorios (ANL) celebradas en Sevilla. Entonces sólo había otro laboratorio en España que realizaba este tipo de ensayos, la empresa mixta Euroconsult-CEBTP, con tecnología de los franceses, siendo los técnicos responsables Fernando Sánchez Domínguez y Alain Nouet, ingeniero francés que se desplazó a Madrid para su puesta en marcha.
En 1996 empecé mi actividad profesional independiente, y una de mis primeras decisiones fue adquirir un equipo de ensayos de eco sónico a TNO. La tecnología había evolucionado bastante y el equipo, de nombre SIT (Sonic Integrity Test), era más compacto. Gracias a él y a mis colaboradores, extendimos nuestra actividad a obras de pilotes en toda España, lo que nos permitió posicionarnos como principales expertos en los ensayos de integridad de pilotes.
El otro método de ensayo utilizado universalmente para el ensayo de la integridad estructural de pilotes y pantallas es el de transparencia sónica mediante «cross-hole» ultrasónico. Su introducción fue posterior a la del método de eco sónico, ya que requiere un equipo electrónico más complejo y dejar instalados unos tubos huecos en el hormigón del pilote. Este método fue desarrollado principalmente en Francia por CEBTP. Hacia el año 2000 adquirí un equipo de un fabricante de Hong Kong utilizado por Fugro, que me duró poco por el mal servicio técnico del fabricante. Luego conocí en un congreso internacional a Joram M. Amir, creador de Piletest, y me pasé a su equipo PISA que realizaba los dos ensayos, el de eco sónico y el de transparencia sónica.
Con el tiempo, encontré más inconvenientes que ventajas a disponer de un único equipo que realizaba los dos ensayos, y adquirí a Piletest un equipo de eco sónico, el PET (Pile Echo Tester), que llevaba una table Fujitsu de aquella época, junto con la electrónica necesaria.
En aquellos años se produjo la aparición de mini ordenadores PDA, ahora casi totalmente apartados de uso por los teléfonos inteligentes, y Piletest adaptó su software para poder utilizar estos equipos tan compactos mediante una PDA Asus con sistema operativo Windows Mobile, equipo denominado Pocket PET. También lo utilicé durante un tiempo.
Poco después Piletest lanzó un equipo para realizar sólo los ensayos de transparencia sónica, el CHUM (Cross-Hole Ultrasonic Monitor), que pronto pasó a formar parte de mi equipamiento. Con este equipo robusto, con un software amigable y sencillo de utilizar con pantalla táctil, pudimos atender durante muchos años los trabajos de ensayo de integridad en pilotes de gran diámetro, habituales en la construcción de grandes infraestructuras ferroviarias, carreteras, puertos y otros, habituales en aquellos años.
La primera década del siglo fue de gran actividad en ensayos de integridad estructural de pilotes, cuando era habitual que tuviéramos dos técnicos especializados realizando ensayos por toda la geografía española, saliendo de la oficina de Barcelona el lunes y volviendo el viernes. Al final, resultó más conveniente abrir una delegación en Madrid, que aguantamos hasta que la crisis de 2008-2014 nos obligó a cerrar.
La asociación de empresas de cimentaciones especiales AETESS encargó al Laboratorio de Geotecnia del Cedex en 2006 una monografía titulada «Recomendaciones para la ejecución e interpretación de ensayos de integridad de pilotes y pantallas» al objeto de poner un poco de orden en la ejecución e interpretación de estos ensayos, que se estaban popularizando entre los laboratorios sin que existieran en España una normativa o unos criterios claros. Fue redactada por Fernando Sánchez Domínguez, con colaboraciones de Alain Nouet y mías. Esta monografía sigue siendo hoy día el texto semi normativo más completo en idioma español sobre los ensayos de integridad estructural de pilotes. Pinchando en la imagen se enlaza a la página web de publicaciones de AETESS, donde se puede descargar gratuitamente.
La popularización en España de los ensayos de integridad de pilotes fue muy rápida. Muchos laboratorios generalistas de control de calidad de la construcción nos subcontrataban los ensayos, puesto que la mayoría no disponían de los equipos electrónicos necesarios ni de personal formado en estos ensayos. Al cabo de un tiempo, estos laboratorios clientes nuestros vieron que había negocio en este campo y contactaron conmigo para pedirme que les ayudara a conseguir equipos de ensayo como los nuestros y a formar a su personal. Se me planteó un dilema: si les ayudo a adquirir la tecnología perdía clientes de ensayos, pero si no les ayudaba acabarían buscándose la vida por otro lado. No lo dudé mucho, si mi cliente confiaba en mi una necesidad que yo podía satisfacer, lo mejor para todos es que yo aportara mis conocimientos y mi experiencia para ayudarle. Hablé con Piletest. Me convertí así en su representante en España y empecé a vender sus equipos de ensayo y a formar al personal, no sólo en España sino en la mayoría de países de Hispanoamérica gracias al desarrollo de internet. Joram M. Amir impartió cinco seminarios presenciales en los que se formaron decenas de técnicos.
La realidad es que incrementé mi negocio: además de hacer ensayos vendía equipos electrónicos para que otros los realizaran. También impartía cursos sobre ensayos de pilotes, la mayoría personalizados para una determinada empresa, algunos presenciales y otros a distancia por internet. Y en 2020 empecé a impartir un curso en la plataforma de cursos online Ingeoexpert, del que ya se llevan 11 ediciones.
Estoy muy agradecido a todos los que me han ayudado a conocer y profundizar en las técnicas de ensayos de integridad estructural de pilotes, especialmente a la empresa Piletest. También a todos mis colaboradores y a los clientes que han confiado en nosotros durante casi 30 años.
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El próximo miércoles 28 de junio impartiré de nuevo el webinar de Piletest sobre ensayos de pilotes. De interés para ingenieros y técnicos que deseen conocer los métodos de ensayo de integridad de pilotes existentes, al menos en sus aspectos básicos.
En este vídeo explico con más detalle los aspectos más importantes del seminario web.
El próximo lunes 22 de mayo de 2023 dará inicio una nueva edición del curso online en el explico los ensayos de integridad y las pruebas de carga de pilotes, tanto desde el punto de vista de sus fundamentos físicos, como desde su aplicación práctica, incluyendo el manejo de software real.
Más información sobre el curso e inscripciones en la web de Ingeoexpert.
Curso subvencionado en España por la Fundación Estatal para la Formación en el Empleo, por lo que le puede salir gratis a tu empresa.
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Si eres usuario de un equipo Chum de Piletest para realizar ensayos ultrasónicos «cross-hole» o de transparencia sónica en pilotes y módulos de pantalla, seguramente te has preguntado muchas veces como puedes comprobar de una manera rápida y sencilla que tu equipo está funcionando correctamente.
En este vídeo creado por Piletest podrás ver las explicaciones de Erez Amir para realizar una comprobación rápida de los transductores ultrasónicos del Chum y de sus cables. En los botones de abajo a la derecha puedes poner subtítulos y traducirlos automáticamente al español. Simplemente se trata de comprobar el tiempo que tardan las ondas ultrasónicas en llegar desde el emisor al receptor, conociendo su velocidad de propagación en el aire y la separación entre los transductores.
En este otro vídeo, Erez nos explica como comprobar que las poleas instrumentadas, que se utilizan en la medida de la profundidad del transductor ultrasónico dentro del tubo hueco embebido en el hormigón, funcionan correctamente. Como se puede ver en el vídeo, la comprobación está basada en que cada vuelta de polea nos tiene que marcar 100 unidades de lectura en la pantalla del programa.
Hay que tener en cuenta que no se trata de una calibración de la medida de la profundidad, sino simplemente de una verificación del funcionamiento mecánico de la polea instrumentada. La calibración de la polea para obtener los metros de cable que están pasando por ella hay que hacerla mediante el procedimiento que figura en el menú específico del programa Chum. Erez lo explica en este otro vídeo.
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El lunes 23 de enero de 2023 volveré a impartir en la plataforma Ingeoexpert una nueva edición del Curso sobre ensayos y pruebas de pilotes, que ha sido valorado positivamentes por los alumnos en ediciones anteriores.
Las cimentaciones profundas utilizan técnicas complejas, 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.
Si eres trabajador en activo en España, este curso te puede salir gratuito a través de las bonificaciones de la Fundación Tripartita.
Para más detalles e inscripción, puedes consultar la web del curso. También puedes utilizar nuestro formulario de contacto.
El lunes 19 de septiembre de 2022 dará inicio la 9ª edición del Curso de ensayos y pruebas de pilotes y cimentaciones profundas, con una duración de 6 semanas en la plataforma especializada de cursos online a distancia Ingeoexpert.
Ensayo sónico de integridad de pilote
Más de un centenar de alumnos provenientes de España, Portugal e Hispanoamérica han seguido con aprovechamiento este curso en los tres últimos años.
Podrás formarte en las técnicas modernas de ensayos de integridad y de pruebas de carga de pilotes, realizar prácticas con programas de ordenador comerciales, y resolver todas las dudas que se te planteen.
Más información sobre el curso e inscripciones en este enlace.
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El 7 de septiembre de 2022, a las 17:00 h (Madrid) voy a impartir una nueva edición del webinario gratuito en español sobre ensayos de pilotes, de una hora de duración.
Se trata de una ocasión única para conocer de manera resumida los fundamentos de los principales métodos existentes para realizar ensayos de integridad de pilotes una vez instalados y descartar fallos importantes en su ejecución en obra.
Este webinar puede resultar de utilidad a los técnicos que realizan o supervisan los ensayos en obra, a los operadores de los equipos de pilotaje y a sus responsables, a los proyectistas y diseñadores que especifican controles de calidad en las cimentaciones por pilotaje y, en general, a todos aquellas personas interesadas en el mundo de las cimentaciones profundas.
Los interesados en participar por internet en este webinar deben registrarse en este enlace a la web de Piletest. Se debe introducir en Tickets la cantidad de personas de la organización que participarán en el webinar y luego pinchar en Checkout para dejar los datos de contacto.
Fecha del webinar: 7 de septiembre de 2022.
Horario: 17:00 h (Madrid), 10:00 h (Ciudad de México, Bogotá, Lima), 11,00 h (Santiago), 12:00 h (Buenos Aires). Comprueba el horario local de tu ubicación.
Duración: 1 hora.
Si lo que necesitas es un curso detallado y completo sobre ensayos y pruebas de pilotes, te resultará también interesante mi Curso sobre ensayos y pruebas de pilotes que impartiré durante 6 semanas en la plataforma especializada de internet Ingeoexpert a partir del 19 de septiembre de 2022. Información e inscripciones en este enlace de internet (curso bonificado por Fundae).
El lunes 16 de mayo de 2022 dará inicio la 8ª edición del Curso de ensayos y pruebas de pilotes y cimentaciones profundas, con una duración de 6 semanas en la plataforma especializada de cursos online a distancia Ingeoexpert.
Prueba de carga estática de un pilote prefabricado hincado
Carlos Fernández Tadeo comparte con los alumnos sus conocimientos sobre ensayos de integridad y pruebas de carga de pilotes y sus experiencias en casos reales. Incluye prácticas con programas de ordenador de Piletest. Curso bonificable en la Fundación Tripartita (España). Más de un centenar de alumnos ya han asistido a las ediciones anteriore de este curso en los último dos años.
Ensayo sónico Pet
Más información sobre el curso e inscripciones en este enlace.
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El lunes 31 de enero de 2022 dará inicio la 7ª edición del Curso de ensayos y pruebas de pilotes y cimentaciones profundas, que impartiré durante 6 semanas por medio de la plataforma online a distancia Ingeoexpert.
Un centenar de alumnos ya han asistido al curso en ediciones anteriores durante los últimos dos años. Todavía estás a tiempo de inscribirte. Si trabajas en España, tu empresa se puede beneficiar de una subvención .
El contenido del curso, su metodología y el formulario de inscripción están en el enlace anterior. Para otras consultas puedes utilizar nuestro formulario de contacto.
