Métodos no destructivos para evaluar el concreto en estructuras existentes
- H&T INGENIERIA S.A.S.
- 9 nov
- 7 Min. de lectura
Evaluar el estado real del concreto en una estructura sin causar daño es uno de los mayores retos en el diagnóstico estructural. Los ensayos no destructivos (END) permiten conocer las condiciones internas del material, detectar deterioros y estimar su resistencia, sin recurrir a extracciones o demoliciones.
Estas técnicas se han consolidado como una herramienta esencial en los procesos de mantenimiento, reforzamiento y cambio de uso de estructuras, aportando precisión técnica y economía en los estudios estructurales. ¿Cuál es la importancia de los END?.
IMPORTANCIA DE LOS ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
El concreto puede deteriorarse con el tiempo por causas como la carbonatación, la corrosión del acero de refuerzo o las variaciones de carga y humedad. Los métodos no destructivos permiten detectar estos procesos antes de que representen un riesgo para la estabilidad estructural. Su aplicación brinda información sobre la homogeneidad, densidad y resistencia del material, aspectos clave para definir intervenciones correctivas y asegurar la durabilidad.
Estos ensayos son esenciales en procesos de mantenimiento, rehabilitación o cambio de uso de edificaciones, así como en estudios de patología estructural, ya que posibilitan una evaluación confiable del concreto y del refuerzo sin alterar su comportamiento estructural.
Entre los beneficios más relevantes se destacan la reducción de costos y tiempos de intervención, la mayor representatividad de los resultados y la posibilidad de monitorear el deterioro a lo largo del tiempo. Además, la aplicación combinada de distintas técnicas —como el esclerómetro, ultrasonido o termografía infrarroja— permite establecer un diagnóstico integral del estado del concreto, identificar vacíos, fisuras, corrosión del acero o pérdida de adherencia, entre otros defectos.
En un contexto donde la seguridad estructural y la sostenibilidad adquieren cada vez mayor relevancia, los END se posicionan como una alternativa eficiente y confiable para garantizar la durabilidad y el desempeño estructural de las construcciones existentes. Su aplicación, complementada con análisis estructurales avanzados, constituye una base sólida para la toma de decisiones técnicas en proyectos de conservación, reforzamiento o rehabilitación de estructuras.
PRINCIPALES MÉTODOS NO DESTRUCTIVOS APLICADOS AL CONCRETO
Cada uno de los siguientes métodos aporta información específica sobre diferentes aspectos del estado estructural. A continuación se presentan con su definición y una imagen ilustrativa.
1. Esclerometría (Ensayo de rebote o Martillo de Schmidt)
Este ensayo permite estimar la resistencia o dureza superficial del concreto mediante la medición del rebote de un émbolo metálico al impactar sobre la superficie. Es un método rápido y económico que ofrece información preliminar sobre la uniformidad del concreto, aunque su precisión depende de una adecuada calibración con ensayos destructivos.
2. Ultrasonido (velocidad de pulso ultrasónico)
El ensayo ultrasónico mide la velocidad de propagación de ondas a través del concreto. Su interpretación permite identificar fisuras internas, vacíos, zonas segregadas o pérdidas de homogeneidad. Además, combinado con la esclerometría, puede usarse para estimar la resistencia del concreto de manera más confiable.
3. Termografía infrarroja
La termografía permite observar variaciones térmicas en la superficie del concreto, asociadas a desprendimientos, vacíos o humedad interna. Es especialmente útil en recubrimientos y fachadas, donde permite identificar zonas con pérdida de adherencia o humedades sin necesidad de contacto directo.
4. Ferroscan
El Ferroscan es un ensayo no destructivo electromagnético utilizado para detectar, localizar y medir las armaduras de refuerzo embebidas en elementos de concreto. Su principio de funcionamiento se basa en la inducción electromagnética, mediante la cual el equipo genera un campo magnético que interactúa con las barras de acero, permitiendo identificar su posición, profundidad de recubrimiento y, en muchos casos, estimar su diámetro.
NORMATIVIDAD APLICADA A LOS PRINCIPALES ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS (END)
La aplicación de los Ensayos No Destructivos (END) en estructuras de concreto debe realizarse conforme a normas técnicas reconocidas internacionalmente, que establecen los procedimientos, equipos y criterios de interpretación de resultados. Estas normas garantizan la confiabilidad y validez técnica de los resultados obtenidos durante la evaluación estructural.
En el contexto colombiano, la Norma Sismo Resistente (NSR-10) permite el uso de estándares internacionales como ASTM, ACI, UNE, BS e ISO, siempre que no exista una norma nacional equivalente (NTC). La siguiente tabla presenta una síntesis de las normativas nacionales e internacionales que establecen los procedimientos y definen la metodología para el desarrollo de los END en estructuras de concreto:
Tabla 1. Normativa para el desarrollo de ensayos END
Ensayo | Norma Aplicable | Descripción de la norma |
|---|---|---|
Esclerometría (Martillo de Rebote) | ASTM C805 / C805M – 18: Standard Test Method for Rebound Number of Hardened Concrete UNE-EN 12504-2:2021: Ensayos en concreto en estructuras – Parte 2: Determinación del índice de rebote NTC 3692 “Método de ensayo para medir el número de rebote del concreto endurecido”. | Establecen el procedimiento para evaluar la dureza superficial del concreto y correlacionarla con la resistencia a compresión. |
Ultrasonido (Velocidad del Pulso Ultrasónico) | ASTM C597 – 16: Standard Test Method for Pulse Velocity Through Concrete UNE-EN 12504-4:2021: Ensayos en concreto en estructuras – Parte 4: Determinación de la velocidad de propagación del pulso ultrasónico NTC 4325 “Método de ensayo para la determinación de la velocidad del pulso ultrasónico a través del concreto”. | Definen el método para medir la velocidad del pulso ultrasónico en concreto endurecido y evaluar su homogeneidad y calidad. |
Potencial de Media Celda | ASTM C876 – 22: Standard Test Method for Corrosion Potentials of Uncoated Reinforcing Steel in Concrete | Especifica el procedimiento para medir el potencial eléctrico del acero de refuerzo en concreto y evaluar la probabilidad de corrosión activa. |
Ferroscan (Detección electromagnética del refuerzo) | BS 1881:204 – 1988: Recommendations on the use of electromagnetic covermeters UNE 83510:2004: Ensayos no destructivos en estructuras de hormigón – Determinación del recubrimiento y posición de armaduras mediante métodos electromagnéticos | Establecen los lineamientos para determinar la posición, recubrimiento y diámetro de barras de acero en estructuras de concreto mediante equipos electromagnéticos. |
Termografía Infrarroja | ASTM C1060 – 21: Standard Practice for Thermographic Inspection of Insulation and Building Envelope ISO 6781-3:2015: Performance of buildings – Detection of heat, air and moisture irregularities by infrared methods | Establecen los procedimientos para detectar anomalías térmicas asociadas a humedades, delaminaciones o vacíos en estructuras de concreto mediante cámaras infrarrojas. |
Fuente: Propia.
COMPARACIÓN DE LOS PRINCIPALES MÉTODOS DE ENSAYO
La elección del método de Ensayo No Destructivo (END) adecuado depende de los objetivos específicos del diagnóstico, las condiciones de la estructura y el tipo de información requerida. Cada técnica se basa en principios físicos diferentes y ofrece ventajas particulares para la evaluación del concreto y del acero de refuerzo. En la práctica, los END no deben considerarse de manera aislada, sino como herramientas complementarias dentro de un enfoque integral de inspección y análisis estructural.
La siguiente tabla presenta una síntesis comparativa de los ensayos más utilizados en estructuras de concreto, destacando sus principales ventajas, limitaciones y aplicaciones técnicas:
Tabla 2. Comparación de ensayos END:
Ensayo END | Ventajas | Desventajas | Aplicaciones en estructuras de concreto |
|---|---|---|---|
Esclerometría (Martillo de Schmidt) | - Rápido, económico y portátil. - No requiere preparación especial de la superficie. - Permite comparar uniformidad del concreto en distintas zonas. | - Afectado por la rugosidad, humedad y carbonatación. - Solo evalúa la capa superficial del concreto. - Baja precisión si no se calibra con ensayos de compresión. | - Evaluación preliminar de resistencia. - Control de uniformidad del concreto. - Comparación entre elementos con diferentes edades. |
Ultrasonido (Velocidad de Pulso Ultrasónico) | - Permite detectar fisuras, vacíos y discontinuidades internas. - No requiere intervenir el elemento de concreto. - Puede correlacionarse con la resistencia a compresión. | - Resultados sensibles a la humedad, temperatura y tipo de agregado. - Requiere acceso a dos caras del elemento para toma directa; cuando la toma es indirecta la velocidad obtenida es menor. | - Detección de defectos internos, fisuras y segregación del concreto. - Evaluación de uniformidad del concreto. - Estimación indirecta de resistencia. |
Ferroscan (Detección electromagnética de armaduras) | - Permite ubicar armaduras con alta precisión. - Determina el diámetro y recubrimiento del acero. - Rápido, portátil y sin necesidad de contacto directo con la armadura. | - Limitado a profundidades de detección moderadas (≈20 cm). - Sensible a interferencias de señal o de elementos metálicas . | - Levantamiento del refuerzo existente antes de perforaciones o cortes. - Verificación del recubrimiento, diámetro y separación entre barras. |
Termografía Infrarroja | - Permite inspección rápida y sin contacto. - Cubre grandes áreas en poco tiempo. - Ideal para detectar zonas con humedad. | - Solo detecta defectos cercanos a la superficie.- Requiere diferencias de temperatura adecuadas. - Tomas afectadas por condiciones ambientales. | - Detección de delaminaciones y humedad. - Evaluación de recubrimientos o zonas con pérdida de adherencia. - Control de calidad de reparaciones superficiales. |
Potencial de Media Celda | - Determina la probabilidad de corrosión del acero. - No requiere extraer testigos. - Aplicable en campo con relativa rapidez. | - No indica la velocidad de corrosión. - Requiere acceso eléctrico a la armadura. - Sensible a la humedad del concreto. | - Identificación de zonas con riesgo de corrosión activa. - Monitoreo de estructuras expuestas a ambientes agresivos. - Evaluación de efectividad de recubrimientos y tratamientos. |
Resistividad Eléctrica del Concreto | - Complementa al potencial de media celda. - Permite estimar la probabilidad de corrosión y permeabilidad. - Ensayo rápido y no invasivo. | - Afectado por la humedad y temperatura del concreto. - Resultados varían según tipo de agregado y recubrimiento. | - Evaluación de durabilidad del concreto. - Monitoreo del avance de corrosión. - Control de calidad en estructuras nuevas y existentes. |
Fuente: Propia
EN CONCLUSIÓN
Los Ensayos No Destructivos (END) representan una herramienta esencial para el diagnóstico, mantenimiento y rehabilitación de estructuras de concreto, ya que permiten evaluar la integridad y el desempeño estructural sin afectar su funcionamiento. Su aplicación adecuada proporciona información valiosa sobre la calidad del material, el estado del refuerzo y la presencia de defectos o procesos de deterioro, facilitando la toma de decisiones técnicas fundamentadas.
En la práctica, la combinación de diferentes técnicas —como esclerometría, ultrasonido, termografía, Ferroscan o potencial de media celda— permite obtener una visión integral del estado estructural, minimizando la incertidumbre y optimizando los recursos destinados al mantenimiento.
La interpretación de los resultados debe estar respaldada por la experiencia de profesionales especializados y por un análisis estructural complementario, lo que garantiza diagnósticos confiables y soluciones efectivas orientadas a preservar la seguridad, funcionalidad y durabilidad de las edificaciones e infraestructuras existentes.
En H&T Ingeniería S.A.S. aplicamos estos métodos en estudios de patología estructural y diagnóstico técnico de edificaciones existentes. Gracias a los ensayos no destructivos, es posible determinar la necesidad de reforzamiento, verificar la calidad del concreto y garantizar la seguridad estructural.
CONTACTO
H&T Ingeniería S.A.S.
Comentarios