uparrow-iconp0chonk

Cómo medir digitalmente el perfil de la superficie del hormigón (CSP)

Productos de referencia:

La correcta adhesión de los revestimientos y recubrimientos a las superficies de hormigón requiere una limpieza adecuada y, con frecuencia, la rugosidad del hormigón para aumentar la superficie. La rugosidad, también conocida como perfil de la superficie, puede impartirse en el hormigón mediante la limpieza con chorro abrasivo, el grabado con ácido o diversas herramientas eléctricas de impacto/escarificación. La profundidad del perfil de la superficie resultante puede influir en la adhesión y el rendimiento del revestimiento. Los fabricantes de revestimientos y/o los propietarios de las instalaciones suelen especificar la limpieza y la rugosidad de la superficie del hormigón antes de la instalación del producto.

Tradicionalmente, el perfil de la superficie (rugosidad) del hormigón preparado se ha evaluado visualmente utilizando Perfil de superficie de hormigón (CSP) Astillas como las descritas en la Directriz N.º 310.2R, Selección y especificación de la preparación de la superficie del hormigón para selladores, revestimientos, revestimientos de polímeros y reparación del hormigón producidas por el Instituto Internacional de Reparación del Hormigón (ICRI). Esta guía resume las capacidades y limitaciones de los diversos métodos utilizados para preparar superficies de concreto para la aplicación de recubrimientos y reparaciones. Las virutas son posiblemente el método más reconocido y frecuentemente especificado para evaluar la rugosidad del concreto; sin embargo, este método es cualitativo y requiere cierto juicio por parte del inspector individual.

Más recientemente, las opciones digitales como el PosiTector SPG TS ha permitido a los inspectores medir el perfil de la superficie del hormigón utilizando un método digital y cuantitativo, de acuerdo con la norma ASTM D8271. Si bien este método tiene beneficios significativos, su adopción estaba limitada anteriormente por la dificultad de hacer referencias cruzadas entre los CSP Método de astilla (donde se informa el número de astilla que más se asemeja al acabado superficial del concreto) y el método del micrómetro de profundidad digital (donde se informa el perfil en milésimas de pulgada).

Sin embargo, en un artículo reciente de Beamish y Corbett (2022)1, se realizó un estudio para crear una tabla de referencias cruzadas de modo que los dos métodos pudieran utilizarse indistintamente. En el Apéndice A de este artículo se ofrecen detalles sobre el procedimiento utilizado para crear esa tabla.

Imagen de un gráfico de búsqueda que correlaciona ICRI CSP chips (1–10) según micrómetros de profundidad digitales ASTM D8271 (en milésimas de pulgada)

Usando CSP Chips comparadores para evaluar el perfil de la superficie del hormigón

Las fichas ICRI están disponibles en un juego de 10 con diferentes grados de rugosidad superficial indicativos de los diferentes métodos de preparación de la superficie del hormigón, como el grabado con ácido, el esmerilado, el granallado, el granallado abrasivo y la escarificación. Estas fichas están diseñadas como un comparador visual y táctil para identificar el grado de rugosidad de la superficie. El usuario compara el hormigón preparado con las virutas CSP e informa del número de viruta que más se asemeja a la superficie. En muchos trabajos se especifica el tipo de preparación de la superficie requerida.

El ICRI CSP Las virutas miden aproximadamente 16 pulgadas cuadradas (3.5 "x 4.5") y están diseñadas para replicar 10 perfiles de superficie como se muestra en la Tabla 1.

Imagen de un gráfico que enumera ICRI CSP Astillas (1-10) y su representación aproximada de los métodos de preparación de superficies para hormigón
Una foto de ICRI CSP Patatas fritas (1-10) colocadas, una al lado de la otra
Foto del producto de la PosiTector SPG Medidor de perfil de superficie de hormigón TS

Una solución de medición digital alternativa para el perfil de la superficie del hormigón

ASTM D8271, estándar Test Method for the Direct Measurement of Surface Profile of Prepared Concrete (Método de ensayo para la medición directa del perfil de la superficie del hormigón preparado ) describe un procedimiento alternativo para adquirir mediciones directamente del hormigón preparado utilizando un micrómetro de profundidad electrónico como el PosiTector SPG TS. Estos instrumentos tienen una base plana y una punta con resorte que cae en los valles del perfil de la superficie.

La base plana del medidor PosiTector SPG TS se apoya en los picos más altos y cada medición es la distancia entre los picos locales más altos y el valle particular en el que se proyecta la punta. Los instrumentos de este tipo son ideales para medir hasta 6 mm de altura de perfil directamente en la superficie, sin necesidad de masilla de réplica ni de la vaguedad de los comparadores visuales. Son ideales para medir el perfil de la superficie del hormigón que ha sido preparado mediante granallado, escarificación, esmerilado, grabado con ácido y otros métodos de preparación.

Correlación de la medición directa con la evaluación visual de los perfiles de la superficie del hormigón

A diferencia de los comparadores visuales cualitativos, ASTM D8271 es cuantitativo pero aún no está ampliamente especificado. Se realizó un estudio utilizando réplicas rígidas de fundición epoxi de siete de los diez ICRI CSP Patatas fritas (CSP 1-7) y el método ASTM D8271 utilizando el método PosiTector SPG Micrómetro de profundidad digital TS.

La tabla de consulta que se muestra a continuación permite al especificador convertir fácilmente una evaluación cualitativa (por ejemplo, ICRI CSP 1-7) en un rango cuantitativo para el perfil de la superficie del hormigón. Los rangos sólo se muestran para los CSP 1-7, ya que sólo se estudiaron durante esta investigación y los valores están redondeados. Las tolerancias se establecieron a partir de los datos de desviación de estándar .

Imagen de un gráfico de búsqueda que correlaciona ICRI CSP chips (1–7) según micrómetros de profundidad digitales ASTM D8271 (en milésimas de pulgada)
Foto de un PosiTector SPG TS medición del perfil de la superficie de hormigón en una losa de hormigón

Beneficios de las mediciones cuantitativas con el PosiTector SPG Medidor de perfil de superficie de hormigón TS

A diferencia de las evaluaciones visuales subjetivas, el PosiTector SPG TS Concrete Surface Profile Gage proporciona un análisis cuantitativo real en el campo de la medición de la rugosidad. El fácil de usar PosiTector SPG Ofrece una velocidad de medición rápida de más de 50 lecturas por minuto y memoria integrada para mantener registros, revisar y compartir con otros usuarios para su posterior análisis.

Con un potente modo de estadísticas para mostrar la media, la desviación estándar y la profundidad mínima/máxima del perfil; el PosiTector SPG , de fabricación estadounidense, es ideal para analizar con rapidez y precisión grandes superficies. La alarma HiLo avisa de forma audible y visible cuando las mediciones superan los límites especificados por el usuario. Con una cara de desgaste de alúmina duradera y una punta de sonda de carburo de tungsteno, el PosiTector SPG fue construido para una larga vida útil y una precisión continua.

Determinación de la conformidad con las especificaciones del perfil de la superficie del hormigón

Para determinar la conformidad con las especificaciones del perfil de la superficie del hormigón, la AMPP estándar Practice SP21513, Procedure for Determining Conformance to Concrete Surface Profile Requirements (Procedimiento para determinar la conformidad con los requisitos del perfil de la superficie del hormigón ) describe dónde realizar las mediciones y cuántas mediciones realizar, y proporciona orientación sobre cómo identificar las áreas no conformes. Este estándar describe un procedimiento adecuado para su uso en laboratorio y sobre el terreno para determinar la conformidad con el perfil superficial especificado en sustratos de hormigón utilizando el Método 1: Micrómetro de profundidad como se describe en la norma ASTM D8271 y el Método 2: Fichas de perfil superficial de hormigón (CSP 1-10) como se describe en la directriz ICRI nº 310.2R.

Apéndice A: Resumen del diseño del experimento

El diseño del estudio estaba compuesto inicialmente por metodologías elegidas específicamente para permitir a los especificadores pasar de las técnicas de evaluación cualitativa del perfil de la superficie a los rangos cuantitativos.

Mediciones del perfil de superficie del perfil de superficie de hormigón ICRI (CSP) 1-7 con un micrómetro de profundidad digital (ASTM D8271)

El ICRI CSP Las virutas están hechas de un material de caucho gris y flexible que es aceptable para la mayoría de las aplicaciones, pero fue problemático para esta investigación. La sonda del micrómetro de profundidad digital destinada a ser utilizada para obtener mediciones del perfil de la superficie en estos CSP Chips contiene una punta en forma de cono de 60° de acero inoxidable con resorte que penetraría en el caucho flexible y generaría valores falsos altos. Por lo tanto, los moldes de silicona de CSP Se hicieron de 1 a 7 y se fundió un epoxi negro en cada molde, creando efectivamente réplicas exactas de CSP 1-7 pulgadas de epoxi endurecido que no se vería afectado por la sonda y la presión del micrómetro.

Una vez que el epoxi estuvo completamente curado, se obtuvieron tres sublotes de 15 lecturas/cada uno en CSP 1-7 réplicas por 6 técnicos (de forma independiente) utilizando un PosiTector SPG Micrómetro de profundidad digital TS (manométrico; Figura 6) con un rango de hasta 250 milésimas de pulgada y almacenado en la memoria del medidor para su posterior análisis.

En todos los casos, las réplicas de masilla epoxi (método indirecto de medición) produjeron una mayor altura del perfil de la superficie que el método de medición directa (es decir, las mediciones realizadas directamente a partir de los chips CSP) y la desviación de los datos estándar fue mayor.

Resultados

La tabla 2 contiene los resultados; el gráfico 2 ilustra los datos.

Lecturas de fundiciones epoxi de ICRI CSP 1-7 Uso del micrómetro de profundidad digital (ASTM D8271)

Imagen de un gráfico que relaciona las réplicas del chip ICRI CSP (1-7) con la lectura media en milésimas de pulgada con la desviación estándar de las medias, en milésimas de pulgada
Imagen de un gráfico que relaciona las réplicas del chip ICRI CSP (1-7) con la lectura media en milésimas de pulgada y la desviación de las medias, en milésimas de pulgada, en estándar

Conclusiones

La correcta adhesión de los revestimientos y recubrimientos a las superficies de hormigón requiere una limpieza adecuada y, con frecuencia, la rugosidad del hormigón para aumentar la superficie. La rugosidad, también conocida como perfil de la superficie, puede impartirse en el hormigón mediante la limpieza con chorro abrasivo, el grabado con ácido o diversas herramientas eléctricas de impacto/escarificación. La profundidad del perfil de la superficie resultante puede influir en la adhesión y el rendimiento del revestimiento. Los fabricantes de revestimientos y/o los propietarios de las instalaciones suelen especificar la limpieza y la rugosidad de la superficie del hormigón antes de la instalación del producto.

El CSP Las virutas producidas por ICRI son posiblemente el método más reconocido y especificado con mayor frecuencia para evaluar la rugosidad del concreto; sin embargo, esto es cualitativo y requiere cierto juicio. Los procedimientos descritos en ASTM D8271 son cuantitativos pero no están ampliamente especificados at el momento de escribir este artículo.

Este estudio reveló que existen diferencias entre tomar mediciones directas de superficies conocidas (es decir, el ICRI CSP paneles) y obtener mediciones indirectas de una fundición de masilla epoxi de esas mismas superficies conocidas. Por lo tanto, es importante que el especificador indique qué método se utilizará cuando se invoquen métodos cuantitativos en los documentos contractuales (ASTM D8271).

La tabla de búsqueda permite a un especificador convertir fácilmente un método cualitativo en un rango cuantitativo de perfil de superficie en concreto. Los rangos solo se muestran para CSP 1-7 ya que solo se estudiaron durante esta investigación. Los valores se redondean. Además, dado que la medición directa del concreto es factible, tiene poco valor generar réplicas de la superficie del concreto usando la masilla epoxi (y luego medirla usando un micrómetro) a menos que se desee un registro permanente de la rugosidad del concreto.

Cita

1 Beamish M. & Corbett, W, Correlación de los métodos de evaluación cualitativa del perfil superficial con la metodología cuantitativa en el hormigón preparado. Conferencia AMPP 2022, San Antonio, Texas.

Gracias. Hemos recibido sus comentarios.
Ups! Algo salió mal al enviar el formulario.