Modelización y experimentación de probetas de hormigón mediante ensayos de vibración

Abstract

[ES] Los ensayos no destructivos en el hormigón se encuentran en continuo estudio debido a la posible reutilización de las muestras o probetas en otros ensayos, además, obviamente, de permitir la monitorización y la evaluación del estado de estructuras de hormigón. Dentro de éstos, los ensayos por excitación de la vibración por impulso se encuentran de plena actualidad. En la gran mayoría de estos estudios se emplean probetas de dimensiones y tipología elegidas libremente por los investigadores, sin la posibilidad de comparar los resultados aunque sí obtener conclusiones sobre la bondad del método. En este trabajo se pretende realizar un estudio sobre las frecuencias determinadas mediante el ensayo de excitación de los modos fundamentales de vibración (RILEM) para diferentes tipologías y dimensiones de probetas; en concreto, se centra en las probetas prismáticas y cilíndricas, dado que son las formas más empleadas en las investigaciones realizadas con este método. Se experimenta con probetas cilíndricas y prismáticas de diferentes relaciones L/Ø y L/b para hallar las frecuencias y modos de vibración a flexión mediante el ensayo RILEM. Éstas, además, se modelizan mediante elementos finitos para comparar los resultados teóricos y experimentales. Se buscan expresiones matemáticas que correlacionen las frecuencias de los diferentes modos de vibración con las relaciones geométricas de los diferentes tipos de probetas, para así, en un futuro, poder comparar ensayos experimentales realizados mediante este método; encontrando una relación de calidad entre ¿2/¿1, y L/Ø y L/b. También se determinan las probetas tipo ideales para la obtención de espectros de vibración a flexión de calidad, que puedan ser ensayados en futuras investigaciones. Se obtiene que puede ser empleada cualquier probeta que entre en los márgenes geométricos de la normativa. Por último, se prueba la técnica Quadrature Picking y se obtienen las curvas de los diferentes modos a flexión de las probetas; además, se consigue determinar si están dañadas. A parte de la técnica anterior, para la determinación del daño, se estudia la variación de la frecuencia fundamental, teniendo resultados positivos en probetas entalladas; así como mediante el estudio del espectro del modo fundamental a flexión se obtienen buenos resultados en probetas cargadas a compresión.