Evaluación de estructuras de concreto mediante el ensayo por ultrasonido

Abstract

El presente proyecto final de graduación realizado en los laboratorios del CIVCO del Tecnológico de Costa Rica, tuvo como finalidad la implementación del ensayo por ultrasonido por el método indirecto para el control de calidad del concreto fresco. Los prismas de concreto se ensayaron mediante transductores de 24 y 55 kHz, por el método directo e indirecto, de acuerdo con la norma ASTM C597-22. Los ensayos se enfocaron en los 3, 7, 14 y 28 días del curado del concreto analizando la variación de la velocidad del pulso ultrasónico en relación con el proceso de hidratación. A los 28 días del curado se registraron velocidades de 3573,5 m/s para 24 kHz y 3514,9 m/s para 55 kHz, siendo propios de un concreto de una calidad cuestionable. El análisis de varianza (ANOVA) determinó diferencias significativas entre las frecuencias, siendo el transductor de 24 kHz más eficiente para el control de calidad del concreto mientras que la frecuencia de 55 kHz se recomienda para la detección de fisuras. Los factores de ajuste varían de 1,55 a 1,02 para el transductor de 24 kHz y para el de 55 kHz de 2,34 a 1,07, con el propósito de incrementar la confiabilidad del ensayo de ultrasonido aplicado mediante el método indirecto.

Abstract The present final graduation project, conducted in the CIVCO laboratories of the Costa Rica Institute of Technology, aimed to implement ultrasonic testing using the indirect method for the quality control of fresh concrete. Concrete prisms were tested using 24 kHz and 55 kHz transducers through both the direct and indirect methods, in accordance with ASTM C597-22. The tests focused on concrete at 3, 7, 14, and 28 days of curing, analyzing the variation of ultrasonic pulse velocity in relation to the hydration process. At 28 days of curing, ultrasonic pulse velocities of 3573.5 m/s and 3514.9 m/s were recorded for the 24 kHz and 55 kHz transducers, respectively, values that correspond to concrete of questionable quality. The analysis of variance (ANOVA) identified statistically significant differences between the frequencies, indicating that the 24 kHz transducer is more efficient for concrete quality control, whereas the 55 kHz frequency is recommended for crack detection. The adjustment factors range from 1.55 to 1.02 for the 24 kHz transducer and from 2.34 to 1.07 for the 55 kHz transducer, with the aim of increasing the reliability of the ultrasonic test when applied using the indirect method.