Evaluación de la influencia del acero de refuerzo en la aplicación del ensayo de velocidad de pulso ultrasónico en elementos de concreto armado

Abstract

El ensayo de velocidad de pulso ultrasónico (VPU) es un ensayo no destructivo utilizado frecuentemente para determinar la calidad del concreto. El ensayo es relativamente sencillo, se acoplan unos transductores a la superficie de concreto y se lee el tiempo de paso de un pulso de onda por el interior del elemento. Sin embargo, la precisión del ensayo depende de un control muy riguroso de las variables que alteran la velocidad del pulso y entre estas variables se encuentra la presencia de barras de acero en las cercanías de los transductores. Se conoce que esto aumenta la velocidad del pulso, especialmente si las barras de refuerzo están alineadas con los transductores. Para evitar este problema, la recomendación general es alejarse de las barras de refuerzo, pero entonces surge la pregunta ¿cuánto es necesario alejarse para que la influencia del acero de refuerzo ya no sea significativa?, y si fuese inevitable realizar mediciones que estén afectadas por la presencia de las barras de refuerzo, ¿cuál es el orden de magnitud del aumento en las mediciones? En base a estas interrogantes, el presente trabajo de grado tiene como objetivo evaluar la influencia del acero de refuerzo sobre el ensayo de VPU en elementos de concreto armado. Para esto se construyeron cinco probetas de sección cuadrada de 30 cm de lado y 60 cm de alto. Cuatro simularon un elemento estructural de concreto armado con distintas separaciones de refuerzo transversal, y otra fue elaborada solamente con concreto, sin armadura. Se realizaron mediciones a dos edades, 28 y 49 días y se aplicaron los tres métodos de transmisión conocidos el directo, semidirecto e indirecto. El concreto utilizado registró un promedio de la resistencia a la compresión a los 28 días de 252 kgf/cm2. Para el refuerzo transversal se utilizaron barras de acero con diámetro de 3/8” y para el refuerzo longitudinal de 1/2”. Se evaluaron un total de 800 puntos seleccionados estratégicamente. Finalmente, en los elementos de concreto armado se obtuvo un valor máximo de 8,5 % de aumento en la VPU con respecto al elemento sin armadura. Se elaboró un gráfico donde se muestra la variación de la VPU a medida que los transductores se alejan de las barras de refuerzo y se evidencia, que para las características particulares de los elementos construidos, a los 5 cm de alejamiento la influencia es despreciable.