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Es importante que los países conserven sus edificios históricos, lleven a cabo la restauración y las mejoras necesarias y los mantengan vivos para las generaciones futuras. Antes de aplicar cualquier método de reparación/reforzamiento, se debe analizar minuciosamente la estructura dañada y se deben investigar las razones detrás del daño. Dicha información se puede obtener sin dañar la estructura ni alterar su estado original.
Los métodos de prueba ultrasónicos y de martillo de concreto se consideran tecnologías técnicamente atrasadas, ya que los métodos de prueba más nuevos y avanzados son cada vez más frecuentes en los estudios estructurales. Los métodos avanzados de inspección no destructiva incluyen flatjack, radar de penetración terrestre, endoscopia, imágenes térmicas infrarrojas y tomografía.
La prueba del gato plano es una prueba no destructiva muy potente que se utiliza para identificar las propiedades mecánicas de los edificios históricos. El método de gato plano puede medir propiedades mecánicas como la resistencia a la compresión, el módulo y la relación de Poisson.
Las imágenes de radar se pueden utilizar para detectar la presencia de material metálico dentro de los elementos de apoyo. El uso de una cámara IR para imágenes tomográficas proporciona datos sobre grietas y humedad en elementos estructurales. La endoscopia, por otro lado, proporciona información menos detallada que otros métodos.
Este artículo describe los métodos de inspección no destructivos utilizados para evaluar edificios históricos. A través de los métodos de prueba no destructivos discutidos, se pueden obtener datos sobre el colapso del material, grietas invisibles formadas en la estructura, problemas de humedad y propiedades térmicas junto con valores como el módulo elástico, la relación de Poisson y la resistencia a la compresión.
De esta forma, es posible restaurar o mantener edificios históricos que representen la identidad histórica del área, preservar su estado natural y repararlos o mantenerlos sin daño adicional.
Tabla de contenido
1. Imagen térmica infrarroja
La termografía infrarroja se usa comúnmente en los esfuerzos por ahorrar combustible y energía. Hoy en día, este método es ampliamente utilizado en aplicaciones militares, industriales, medicina, meteorología, arquitectura e ingeniería. Además, muchos investigadores prefieren utilizar este método en sus investigaciones, principalmente enfocadas a detectar problemas materiales y estructurales en edificios históricos.
Este método se utiliza para detectar pérdidas de calor, puntos húmedos, fugas de gas, puentes térmicos y condiciones de aislamiento, entre otros. Además, la termografía infrarroja también se usa para fallas de edificios históricos, problemas de sistemas de drenaje de aguas residuales y tormentas y grietas en estructuras.
Este método de ensayo no destructivo que utiliza una cámara térmica proporciona un mapa térmico de los materiales utilizados según una escala de colores con umbrales definidos por la detección de la radiación emitida por el material. De esta manera se define el área a inspeccionar. Este método puede detectar problemas térmicos, secciones húmedas, fugas de gas, puentes térmicos, etc. en el área inspeccionada. En otras palabras, las áreas problemáticas o no problemáticas de la estructura bajo investigación se revelan de manera no destructiva.
Al inspeccionar estructuras utilizando imágenes térmicas infrarrojas, es necesario conocer el factor de emisividad (normalmente entre 0,90 y 0,95 para materiales estructurales). El coeficiente de emisividad bajo o alto es un factor que afecta la medición precisa de la temperatura con cámaras térmicas. Las cámaras infrarrojas se ven afectadas por otros parámetros junto con la emisividad.
Estos parámetros incluyen la temperatura ambiental donde se usa la cámara térmica, la velocidad del viento ambiental, la humedad relativa, la distancia entre la cámara y el objeto de prueba, el ángulo de la cámara, la hora y la temporada de la prueba. llevarse a cabo.
La termografía infrarroja se utiliza de tres maneras diferentes. El primero se usa para detectar la transferencia de calor desde el medio en el que se usa el calentador hacia el medio exterior. El segundo se utiliza cuando hay flujo de calor entre dos superficies con diferente temperatura ambiente.
Finalmente, el tercero se usa para examinar los diferenciales de calor aplicando radiación térmica a ambos lados del objeto sin diferenciales de temperatura ni calentadores instalados. Las cámaras térmicas se pueden utilizar para adquirir datos tanto cualitativos como cuantitativos. El análisis se puede realizar utilizando el software correspondiente.
2. Método de martillo de prueba de superficie de hormigón
Uno de los métodos de prueba no destructivos más antiguos, el método de martillo de prueba de hormigón se utiliza para medir la dureza de los materiales. La dureza es una de las propiedades mecánicas más importantes para distinguir los materiales.
La dureza es la resistencia de un material a los objetos que intentan penetrar su superficie. La dureza superficial fue desarrollada por Ernst Schmidt en 1948, conocida como el martillo de prueba Schmidt. El principio de funcionamiento de este método consiste en medir la repulsión de una masa cargada por un resorte que golpea una superficie. A medida que aumenta la fuerza de repulsión, aumenta la dureza del material.
3. Método de gato plano
El método flatjack se conoce como el método de prueba de esfuerzo in situ. Muchas propiedades mecánicas de las paredes estructurales pueden identificarse mediante este método. Las propiedades mecánicas medidas por el método flatjack incluyen la resistencia a la compresión, el módulo y la relación de Poisson. Una herramienta de prueba de gato plano le permite medir el cambio de longitud en función de la potencia aplicada al elemento.
El mecanismo de prueba de jack plano incluye dos métodos de medición. El primer método utiliza un gato plano doble y le permite definir la resistencia a la compresión, el módulo y la relación de Poisson. Por otro lado, el segundo método usa un solo gato plano y puede determinar el esfuerzo de compresión actual en la pared.
Este mecanismo incluye compresores, manómetros, gatos planos, comparadores y pasadores. Se usa un conector plano para aplicar compresión a la superficie, un comparador mide el intercambio y un pasador ubica el comparador.
4. Método de examen de ultrasonido
La prueba de velocidad ultrasónica es un método no destructivo que brinda información sobre la calidad del concreto, la estructura interna, la porosidad, la resistencia a la compresión, la profundidad y la dirección de las grietas. Funciona según el principio de medición de la velocidad del pulso ultrasónico.
En la prueba ultrasónica, la superficie del material está en contacto con dos transductores piezoeléctricos y no hay espacio de aire entre ellos y la superficie. El primer transductor transmite ondas de ultrasonido y el segundo transductor recibe estas ondas de ultrasonido. A continuación, se miden el tiempo y la velocidad de transmisión de ultrasonidos.
La difusión de las ondas sonoras ocurre cuando el material tiene una densidad baja y hay grietas en el material. Por lo tanto, la velocidad de los pulsos ultrasónicos es lenta. La resistencia aumenta cuando el material es robusto o tiene un bajo número de poros. Por lo tanto, el pulso ultrasónico tiene una mayor velocidad. Sin embargo, esta prueba por sí sola es insuficiente para definir la fuerza y debe combinarse con otras técnicas.
5. Método radiactivo
Un mecanismo de prueba radiativo consta de una fuente de radiación electromagnética y un sensor. Un sensor mide el tiempo que tarda la radiación en llegar al otro lado del material. Si el sensor toma la forma de su propia película fotográfica, se llama radiografía, y si el sensor convierte la radiación en ondas de radio, se llama radiometría.
6. Método de resistencia a la penetración
Este es un método de prueba basado en el principio de usar una pistola llamada sonda Windsor para clavar una sonda o un clavo en el concreto y medir su profundidad.
La sonda Windsor se desarrolló en los EE. UU. en 1964 y se parece a un martillo de prueba de hormigón. Se utiliza para comprender la resistencia del hormigón y determinar su resistencia a la penetración. Debido a su principio de funcionamiento, este método de ensayo se ve afectado por los áridos utilizados en el hormigón.
7. Endoscopia
Los elementos de los sistemas de apoyo utilizados en las estructuras son bastante grandes y difíciles de investigar.Este método garantiza que los materiales utilizados en el sistema de cojinetes Si debe definirse y no puede identificarse mediante inspección visual o muestras de pozo.
Es un método para identificar los materiales utilizados mediante la perforación de un orificio de 1 cm de diámetro en la estructura, adquiriendo una imagen de la estructura con un cable y una cámara conectada a ella. Este método es de particular importancia para el diagnóstico de sistemas de rodamientos en edificios históricos.
8. Sistema de radar de penetración terrestre
El método de radar de penetración terrestre transmite ondas electromagnéticas a través de un medio, registra el tiempo entre el receptor y el transmisor y escanea el área objetivo. Así, pueden revelarse propiedades desconocidas debidas a discontinuidades físicas en el medio.
Este método no puede investigar las propiedades mecánicas del material. Sin embargo, es posible definir propiedades físicas que no pueden identificarse mediante inspección visual o utilizando muestras de pozos.
Preguntas más frecuentes
Los métodos de radar de penetración en el suelo se utilizan para revelar propiedades desconocidas de formaciones debido a discontinuidades físicas en el medio.
La endoscopia se utiliza cuando los materiales utilizados en el sistema de cojinetes deben definirse y no pueden inspeccionarse visualmente ni identificarse mediante muestras de pozo.
El método del conector plano es muy útil para determinar con mucha precisión propiedades mecánicas como la resistencia a la compresión, el módulo, etc.
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