Teoría
El sistema James Vu-Con™ utiliza el método de impacto-eco para evaluar estructuras de hormigón y mampostería. El método de impacto-eco se basa en el uso de ondas de esfuerzo generadas por un impacto que se propagan a través del material y que son reflejadas tanto por las superficies externas del material como por sus defectos internos. Este método puede utilizarse para efectuar mediciones no destructoras precisas del espesor de planchas y placas de hormigón y para localizar defectos internos tales como la formación de nidos de abejas y la deslaminación. Puede medir el espesor y localizar roturas, vacíos y otros defectos en estructuras de mampostería, en las cuales las piezas de mampostería se unen con argamasa. Finalmente, el método de impacto-eco no se ve afectado por la presencia armadura de acero.

El método funciona por medio de crear un impacto mecánico de corta duración en la superficie del material examinado. Esto se hace típicamente con bolas de acero pequeñas que producen ondas de esfuerzo de baja frecuencia que se propagan a través del material y que se reflejan de otras superficies y de los defectos internos de la estructura para retornar a la superficie utilizada para la prueba (vea el diagrama superior en la página siguiente). Al registrar y analizar las vibraciones del impacto mecánico en la superficie, es posible determinar el espesor y otras características físicas (mencionadas en el párrafo anterior) de la estructura. Las ventajas de utilizar un impacto en lugar de otras técnicas de ultrasonido más comunes son la baja frecuencia y la longitud de onda grande de las ondas de esfuerzo que se producen. Las ondas de esfuerzo de baja frecuencia atraviesan el hormigón y la mampostería como si fuera un solo material elástico y homogéneo durante la propagación.

Resultados
La amplitud de la onda resultante recibida por el transductor puede visualizarse para analizarla tanto respecto al tiempo como respecto a la frecuencia. Esto se ilustra con las gráficas que aparecen en la página siguiente. La onda del dominio del tiempo puede describirse como la suma de una serie de ondas de frecuencias diferentes.

Esto permite al usuario:

• Analizar las frecuencias dominantes de las vibraciones producidas por el impacto y determinar el espesor del material al igual que la distancia hasta ciertas características interiores del mismo.
• Comparar los espectros de frecuencias para obtener indicaciones de la homogeneidad del hormigón.
• Calcular el ritmo de extinción de las vibraciones para obtener información en cuanto a la subrasante.

El sistema Vu-Con™ representa la tecnología más avanzada en análisis ultrasónico del hormigón y permite al ingeniero “mirar” bajo la superficie del hormigón.

Diagrama de la prueba con el sistema Vu-Con™.

Visualización de espectros de frecuencias de una sola prueba.

Visualización de la onda en dominio del tiempo.