Programa de normalización de estudios previo y control de calidad de las intervenciones: Propiedades mecánicas 2ª parte

Resumen Con inuando con las p opiedades mecánicas (Bole ín nº 28), en es e a ículo se desc iben los ensayos pa a la de e minación di ec a de las p opiedades mecáni- cas globales, así como los mé odos indi ec os. Es os ensayos de inen la cohesión in eg al y las ca ac e ís i- cas de compacidad del ma e ial . A. PROPIEDADES MECÁNICAS GLOBALES 1. In oducción La esis encia mecánica global de un ma e ial se de i- ne como la máxima solici ud que és e es capaz de sopo a y de e mina el compo amien o del ma e- ial en e a la acción de ue zas mecánicas ex e nas. Es a p opiedad es posible de e mina la median e p uebas de labo a o io. En cada momen o del ensa- yo los pa áme os con olados son los siguien es: Velocidad de aplicación de la ca ga: F V=––(N/s) Ca ga aplicada: F (N) Es he On i e os O ega Rosa io Villegas Sánchez Depa amen o de Análisis. Cen o de In e ención del I.A.P.H. P og ama de no malización de es udios p e ios y con ol de calidad de las in e enciones. P opiedades mecánicas 2ª pa e Idea C i e ios y Mé odos INTERVENCIÓN 122 PH Bole ín32 IDEA Va iación longi udinal: ∆L = L 0 - L i Donde F: ue za aplicada : iempo anscu ido L 0 : longi ud inicial L i : longi ud en cada ins an e A pa i de es os da os se calculan los siguien es pa á- me os: Tensión aplicada: F σ= –– (N/mm 2 ) S De o mación longi udinal: ∆L ε= ––– L o Módulo elás ico o módulo de Young: σ Ε= –– ε Los ensayos que pe mi en de e mina di ec amen e las p opiedades mecánicas son los siguien es: - Ensayo de esis encia a comp esión simple. - Ensayo de esis encia a acción di ec a. - Ensayo de esis encia a acción indi ec a (ensayo b asileño). - Ensayo de esis encia a lexión. - Ensayo de esis encia a lexión biaxial. Pa a la desc ipción de los ensayos se han seguido las siguien es no mas: U.N.E, Rilem y ASTM. Además de las ca gas máximas (de o u a) se puede es udia la elación es ue zo-de o mación. Los ma e- iales desde el pun o de is a eó ico puede ene un compo amien o elás ico, plás ico o ágil en e a la de o mación axial o olumé ica. Es os ensayos pe - mi en ob ene pa a cada es ue zo σun de e minado alo de de o mación ε. La ep esen ación de odos los alo es has a llega a la o u a es la llamada “cu a de es ue zo/de o mación”. 2. P epa ación de las p obe as En gene al se emplean p obe as de o ma egula –ci- línd ica, p ismá icas o cúbica– cuyas dimensiones de- penden del ipo de ensayo. No es posible da un coe- icien e de co espondencia en e la esis encia a la comp esión del cilind o, el p isma y el cubo ni en e cilind os de di e en e elaciones h/d (h= al u a, d= diáme o de la base). Sin emba go, es necesa io con- side a siemp e una adecuada elación en e la al u a y anchu a de las mismas, po ejemplo en el ensayo de comp esión uniaxial se conside a es a elación 1. Se ecomienda que el diáme o o dimensión la e al (dis- ancia en e ca as e icales opues as) es é comp en- dida en e 4 y 8 cm, y la elación en e el á ea supe i- cial y el olumen sea de 0,7 a 1,5 cm -1 . En p obe as cilínd icas la elación h/d debe se 1 ó 2, y en las pa- alelepipédicas d=b o d=2b (siendo b la e ce a di- mensión). La al u a iene de inida po las ca ac e ís i- cas li ológicas de la p obe a. Pa a el ensayo de lexión las p obe as ecomendadas son de 20x10x5 cm. En cualquie caso las dimensiones de las p obe as de- ben eni indicadas en la abla de esul ados. Su di- mensión mínima debe se compa ible con la he e o- geneidad del ma e ial. Los ensayos deben ealiza se sob e es ados de humedad di e en es bien de inidos, es deci , es ado na u al, sa u ado y seco, pa a pode de e mina cla amen e el compo amien o del ma e- ial en dis in as condiciones medio ambien ales. El nú- me o de p obe as po li o ipo debe es a comp endi- do en e un mínimo de 3 y un máximo de 10, las no mas UNE es ablecen el núme o en 6. 3. Ensayo de esis encia a comp esión simple La esis encia a comp esión se de ine como la ca ga po unidad de supe icie bajo cuya acción un bloque o p obe a ompe po ue za de cizallamien o o hendi- mien o. És a se u iliza como un índice gene al de e- sis encia de la oca an o si es con inada ( iaxial) co- mo sin con ina (uniaxial); la más u ilizada es és a úl ima, ya que se u iliza como un pa áme o muy im- po an e en la mecánica de las ocas. El ensayo consis e en some e las p obe as a un es- ue zo de comp esión simple con la ayuda de una p ensa. Las p obe as son some idas a una disposición de es ue zos cuyo esquema apa ece en la igu a 1. Figu a 1. Ensayo de esis encia a comp esión P ocedimien o de ensayo Ca ac e ís icas del equipo. Las máquinas pa a el ensayo de comp esión deben es a equipadas con dos pla os de ca ga de ace o de espeso su icien e pa a e i a oda de o mación excesi a con una du eza mínima de 55 Rockwell (UNE 7-053) y un sis ema de egulación de ca gas de al mane a que és as puedan aumen a de mane a con inua y sin sal os b uscos. Roca PH Bole ín32 123 IDEA Las supe icies de los pla os que han de es a en con- ac o con las ca as de la p obe a se án planas y es a- án ec i icadas, el e o de planeidad de las mismas debe á se in e io a 0.01 mm cada 100 m pa a el ca- so de máquinas ya usadas; los pla os deben some e - se a un nue o ec i icado cuando el alo de la planei- dad sea doble del alo especi icado. Las ca as de ca ga deben se solamen e un poco más g andes que las ca as de la p obe a sob e las que se aplica la ca ga (supe io a un 3%) y pa a el caso de p obe as pequeñas, deben usa se pla os in e medios más pequeños unidos a los pla os mayo es. El pla o in e io end á ma cas que si an de guía pa a un co- ec o cen ado de la p obe a (la dimensión ans e - sal de las acanaladu as no debe se supe io a 1 mm). El pla o supe io es á mon ado sob e una ó ula es é- ica que pe mi e e ec ua gi os de al menos 4 g ados sexagesimales al ededo del eje e ical y de cualquie alo en el eje ho izon al. El cen o de la es e a de la ó ula debe coincidi con el cen o de la supe icie de apoyo del pla o supe io sob e la p obe a ( ole ancia de 1/200 del diáme o del pla o), a la ez el cen o de la ó ula es a á en la e ical del cen o del elemen o que ansmi e la ca ga a los pla os con una ole ancia de 0.2+ _h/20 mm, siendo h la dis ancia en e pla os en el ensayo conside ado. La ó ula end á un diáme o supe io al 75% del diáme o de la p obe a a ensaya . Desc ipción del ensayo. Una ez limpias las p obe as supe icialmen e y los pla os de ca ga, és as se cen- an sob e la placa de ca ga in e io . Se aplica la ca ga inicial a una elocidad que pe mi a ajus a manual- men e el pla o de con ac o sob e la p obe a y se asien a debidamen e el bloque es é ico has a conse- gui un con ac o uni o me, pe o sin mo e la p obe a de la posición indicada. Se aplica la ca ga de mane a con inua a una eloci- dad al que p o oque un aumen o de ensión de 1 a 1,5 N/mm 2 ·s según la du eza del ma e ial. Cuando se p oduce la o u a se ano a la ca ga máxima sopo a- da po la p obe a. Resul ados. Se calcula la esis encia a comp esión me- dian e la o mula siguien e: F σ c = –– S Donde σ c : esis encia a comp esión de la p obe a F: ca ga o al de la p obe a en la up u a (N) S: supe icie de la p obe a (mm 2 ). Además, se puede ep esen a la cu a es ue zo en- e a de o mación. Cuando la elación h/d di ie e de la unidad en un 25% o más, se puede e e i el esul ado a la p obe a cúbi- ca equi alen e, median e la exp esión: σ' =σ c [0,778+0,222(d+h)] Donde σ' : esis encia a comp esión de la p obe a cúbica equi alen e (N/mm 2 ) σ c : esis encia a comp esión de la p obe a ensayada (N/mm 2 ) d: diáme o o dimensión la e al de la p obe a (cm) h: al u a de la p obe a (cm) 4. Ensayo de acción di ec a Es e ensayo pe mi e de e mina el g ado de adhe en- cia de una oca pa a esis i la ue za de a anque o g ado de adhe encia que p esen a una oca pa a esis- i la ue za de acción; es á en unción an o de la e- sis encia de los g anos mine ales y del cemen o del ma e ial, como del á ea in e acial de un mine al al p ó- ximo. Es de g an in e és pa a es ima la esis encia de un ma e ial a las ue zas expansi as de sales al hid a a - se o del agua al congela se. Es e ensayo se aplica sob e ma e iales dúc iles (me ales), su aplicación en ma e ial pé eo es muy limi ada. La p obe a es some ida al dia- g ama de es ue zos que se ecoge en la igu a 2. Figu a 2. Ensayo a acción di ec a P ocedimien o de ensayo Desc ipción del ensayo. A las ex emidades de las p o- be as se pegan unas cabezas me álicas con ayuda de un adhesi o. Una ez ijadas las cabezas me álicas, se coloca la p obe a en la máquina de ensayos, cen án- dose de mane a cuidadosa. Se aplica la ue za de ac- ción de mane a con inua, sin sacudidas, a una eloci- dad de 0.05 MPa/s has a up u a de la p obe a y pos e io men e se ano a la ca ga máxima que esis e la p obe a du an e el ensayo. Resul ados. El es ue zo de up u a a acción di ec a iene dado po la elación en e la ca ga y la supe i- cie e ec i a de la p obe a: F σ = –– S Donde σ : esis encia a acción de la p obe a ensayada F: ca ga o al sob e la p obe a en la up u a (N) S: supe icie de la p obe a (mm 2 ). Roca 5. Ensayo a acción indi ec a (ensayo b asileño) El ensayo de acción más ecuen emen e u ilizado en ma e iales pé eos es el de acción indi ec a. En es e caso las p obe as son discos que se some en a comp esión sob e dos pun os diame almen e opues- os; es e es ue zo a comp esión se ansmi e a la p o- be a en o ma de es ue zo a acción con i iéndose la solici ación a acción indi ec a. El esquema del ensayo apa ece en la igu a 3. Los pa- áme os con olados son los mismos que pa a el en- sayo a comp esión simple: elocidad de de o mación, ca ga aplicada y de o mación longi udinal. Pa a es e ensayo se ecomiendan de 5 a 7 p obe as po li o ipo de 35 mm. de diáme o y 20 mm. de al- u a, con una esbel ez (h/d) de 0,5 a 0,6 Figu a 3. Ensayo a acción indi ec a P ocedimien o de ensayo Ca ac e ís icas del equipo. Pa a el ensayo se u iliza una p ensa de sis ema ígido. Desc ipción del ensayo. A las ex emidades de las p o- be as se pegan unas cabezas me álicas con ayuda de un adhesi o (po ejemplo, epoxi). Una ez ijadas las cabezas me álicas, se coloca la p obe a en la máquina de ensayos, cen ándose de mane a cuidadosa. Se aplica la ue za de comp esión de mane a con inua, sin sacudidas, a una elocidad de 0.05 N/mm 2 ·s has a up u a de la p obe a y se ano a la ca ga máxima que esis e la p obe a du an e el ensayo. Resul ados. Conociendo la ca ga de o u a (Q) y los pa áme os an e io men e indicados, se calcula la e- sis encia a la acción indi ec a según la siguien e o - mula: 2F σ = ––– πdl Donde σ : esis encia a acción F: ca ga (N) d: diáme o de la p obe a (mm) l: longi ud de la p obe a (mm) 6. Ensayo de esis encia a la lexión El módulo de up u a o esis encia a la lexión es la esis encia de una losa de ma e ial a dobla se o le- xiona se. La esis encia a la lexión puede pe mi i e alua la esis encia de la pied a a la ue za del ien- o, las ca gas de la nie e o a las ca gas que se o iginan po la supe posición de o os ma e iales. En es e ensayo los ma e iales son some idos al esque- ma de ca ga que se ecoge en la igu a 4. Figu a 4. Ensayo de lexión P ocedimien o de ensayo Ca ac e ís icas del equipo. El equipo necesa io com- p ende un pun o de ca ga y dos sopo es (si uados simé icos y pa alelos al pun o de ca ga). Los sopo - es de la p obe a son dos cuchillas de ipo balancín, con los ilos al menos an la gos como la anchu a de la p obe a. El sopo e de ca ga puede se de ipo ba- lancín o ígido. Desc ipción del ensayo. Se colocan las p obe as ho i- zon almen e de mane a que las cuchillas descansen en posiciones co ec as. A con inuación se aplica di ec a- men e una ca ga de 44 N con una elocidad que no exceda de 4500 N/min has a up u a de la p obe a. Resul ados. La ensión de up u a se calcula con la si- guien e ecuación: 3l σ = ––xF––– 2bh 2 Donde σ : esis encia a lexión F: ca ga o al sob e la p obe a en la up u a (N) l: dis ancia en e los ejes de apoyo (mm) h: al u a de la p obe a en la zona de up u a (mm) b: espeso de la p obe a (mm) 124 PH Bole ín32 IDEA Roca A is as de ca ga Roca A is as de apoyo ➝ ➝ PH Bole ín32 125 IDEA 7. Ensayo de esis encia a la lexión biaxial Es e ensayo pe mi e medi la esis encia mecánica y módulo de elas icidad, cuando la ca ga aplicada llega a la up u a del disco se de e mina la esis encia a la lexión biaxial. P ocedimien o de ensayo P epa ación de las mues as. Las p obe as son discos de unos 10 cm de diáme o y 1,5 cm de g oso . Los discos se pulen po las dos ca as. Desc ipción del ensayo. El equipo es a cons i uido po dos anillos, uno de ca ga y o o de apoyo, cuyas di- mensiones ienen indicadas en la igu a 5, en el cual se in oduce la mues a que debe es a bien cen ada; sob e la mues a se si úa un palpado sob e un so- po e de es pies que pe mi e medi la lecha cen al de la que se deduce la lexión biaxial. Se ins ala sob e el anillo de ca ga un elemen o cilínd ico que ecu- b iendo al palpado ecibe la ca ga de comp esión. Es as piezas se disponen como iene indicado en la i- gu a 6 y 7. Una ez si uado en la p ensa el disposi i o se aplica la ca ga po e apas, epe i has a es abiliza- ción del ce o del palpado , a ca ga nula. Aumen a la ca ga has a up u a. Resul ados. Se ep esen a la cu a de ensión/de o - mación; el cálculo del módulo de elas icidad y la esis- encia a la lexión biaxial se de e mina con las siguien- es ecuaciones: F l R 2 (R 1 2 -R 22 )(3+ ) Ε=1,5 x––x–––(1- 2 ) [ R 2 2 ln–––+––––––––––––– ] F 0 b 3 R 1 2(1+ ) 3F R 1 (1- )(R 1 2 -R 22 ) R 2 1 σ b =––––– [ 2.(1+ )ln–––+––––––––––– –––– ] 4πb 2 R 2 R 12 R 2 Donde Ε: módulo de elas icidad σ b : esis encia a la lexión biaxial (N) Q: ca ga aplicada en el cen o (N) b: espeso de la p obe a (mm) : coe icien e de Poisson R 1 y R 2 : adios de los anillos in e io y supe io (mm) R: adio del disco de pied a (mm) F 0 cons an e del equipo. Figu a 5. Dimensiones de los anillos de ca ga Figu a 6. Anillos de ca ga y sopo e, p obe a y palpado Figu a 7. Mon aje dispues o pa a in oduci en la p ensa B. MÉTODOS INDIRECTOS Den o de es os mé odos se incluye el es udio de la p opagación de ul asonidos y la ecuencia de eso- nancia. Es os mé odos se emplean pa a de e mina el módulo de elas icidad dinámico de ma e iales. 1. TRANSMISIÓN DE ULTRASONIDOS Se a a de la écnica no des uc i a más ampliamen e u ilizada en el análisis y diagnós ico de la deg adación del ma e ial empleado en Pa imonio; analiza el com- po amien o de una de e minada p opiedad ísica, en el seno o en la supe icie de un ma e ial. Se aplica en la alo ación de ma e ias p imas, inspección de piezas y elemen os; es á muy desa ollada en ma e iales ce- ámicos y me ales, en los cuales la conduc i idad ul- asónica es en gene al muy buena y las dis ancias que ienen que eco e las ondas son muy co as (mm- cm). En ocas o namen ales ambién se es á aplicando pe o con mayo es di icul ades, ya que en és as la con- duc i idad ul asónica es muy baja y las dis ancias que deben eco e las ondas son de bas an es cen íme- os, incluso me os. En es as écnicas se u ilizan ib aciones elás icas de una ecuencia an ele ada que se sob epasa el um- b al de pe cepción acús ica humana. Es as ecuencias son supe io es a los 20 Khz, pudiendo alcanza alo- es muy ele ados. Anillo de ca ga p obe a anillo de sopo e Ø = 60 2b Q Ø = 90 2a Ø = 100 2R ➝ ➝ ➝ ➝ ➝ ➝ ➝ Las ondas ul asónicas se p opagan en medios donde exis e ma e ia capaz de sus en a dicha p opagación; así, una pa ícula de ma e ial se desplaza de su posición de equilib io po la aplicación de una ue za ex e na, es e desplazamien o induce a o as pa ículas ecinas, dando luga a una eacción en cadena que pe mi e la p opagación de la onda. Exis e un des ase empo al en- e el inicio del mo imien o pa a cada plano y es a di e- encia c onológica en e las pa ículas coplana es o en ase, p o oca á zonas en las cuales los elemen os de ma e ia se ap oximan en e sí, zonas de comp esión, y o as en las que se aleja án, zonas de descomp esión. Se dis inguen en e ondas in e nas, aquéllas que se p opagan en el in e io de los ma e iales, y ondas de supe icie, cuya p opagación se ealiza en zonas supe i- ciales del ma e ial. Las p ime as ondas, que son de ipo longi udinal, se p opagan pa alelas al a ance de la onda y son las de mayo elocidad de p opagación. Las si- guien es son las ans e sales, y su di ección de ans- misión es pe pendicula a la p opagación de la onda. La p opagación de las ondas ul asónicas es posi- ble en cualquie medio si és as son de ipo longi- udinal y solamen e en cue pos sólidos, si son ans e sales. La he e ogeneidad na u al que p esen an las ocas p o oca compo amien os di e sos an e la p opaga- ción de los ul asonidos. Todas es as a iables p o o- can en las ondas enómenos de a enuación que es án di ec amen e elacionados con dos ca ac e ís icas de la señal ansmi ida: ecuencia y longi ud de onda. A medida que aumen a la ecuencia de la señal lo hace la a enuación debida al medio. Po lo que se e ie e a la disc iminación de discon inui- dades, la onda “sal a á” aquéllas de meno amaño que la longi ud de onda sin e se a ec ada. De es a o ma, cuando en el ensayo se u ilice una ecuencia al a, la longi ud de onda se á pequeña, y po an o el pode de disc iminación de la señal aumen a á, pe o al mismo iempo aumen a á la a enuación, po lo que la señal se- á di ícil de ecibi . Po es a azón es impo an e selec- ciona la ecuencia adecuada pa a cada caso, de o ma que se minimice en lo posible la a enuación pe o sin me ma el pode disc imina i o deseado. Las ondas ul asónicas su en enómenos de e lexión, e acción y di usión, dependiendo su p opagación de la impedancia acús ica del medio; así, cuando un haz de ul asonidos llega a la supe icie de sepa ación de dos medios cuya impedancia es di e en e, una pa e del haz se e leja, o a es e ac ada y una e ce a se di unde. P ecisamen e en es a p opiedad se basan las múl iples aplicaciones de los ul asonidos en los ensa- yos no des uc i os. P epa ación de las mues as Las mues as deben se de o ma egula : cubica, ci- línd ica o pa alelepípeda, sus dimensiones deben se compa ibles con la he e ogeneidad del ma e ial a exa- mina . Pa a el caso del cilind o su diáme o debe se de 5 cm; pa a el caso del pa alelepípedo la sección mínima debe se de 7(7. La esbel ez de las p obe as debe es a comp endida en e 1 y 4. El nume o de p obe as u ilizadas pa a el ensayo no debe se in e io a 5 y se á unción de la he e ogenei- dad del ma e ial. P ocedimien o de ensayo Ca ac e ís icas del equipo. La ene gía ul asónica se o igina median e gene ado es elec ónicos; según se abaje con al as y bajas ecuencias se u ilizan dis in- os sis emas pa a ans o ma las oscilaciones eléc i- cas en ul asonidos. Los p ocedimien os ac ualmen e en uso se basan en el e ec o de magnoes icción, po una pa e y en el piezoeléc ico, po o a, siendo es e úl imo el más u ilizado. En la igu a 8 se ep esen a un esquema básico de un equipo de ul asonidos. El equipo cons a de: – Gene ado de impulsos ul asónicos – un pa de palpado es – un ampli icado – un ci cui o ampli icado – ci cui o elec ónico de medida del iempo El gene ado de impulsos base p oduce impulsos muy b e es (10 µseg) con una ecuencia de epe ición p opia del apa a o. El palpado , que posee como elemen o undamen al un c is al piezoeléc ico, ans o ma los impulsos eléc- icos en impulsos de onda que se ansmi en po medio de un acoplan e al cue po some ido a examen. Los impulsos se p opagan en el cue po y las ondas e- lejadas en la supe icie opues a o en un de ec o (g ie a, e c,) uel en al mismo palpado u o o si uado con e- nien emen e, el cual po el p oceso in e so ans o ma el impulso ul asónico en eléc ico dando luga a un oscilog ama como el ep esen ado en la igu a 8. 126 PH Bole ín32 IDEA Figu a 8. Equipo básico de ul asonidos PH Bole ín32 127 IDEA Analizando la posición del palpado , la geome ía de la pieza, el iempo anscu ido en e el impulso inicial y el e lejado (eco) y la ampli ud del impulso ecibido, puede ob ene se in o mación sob e la pieza some ida al ensayo (su compacidad, la p esencia de discon inui- dades, e c.). Exis en dos ipos de apa a os: • En el p ime o las señales ecibidas po el ecep o se p esen an en la pan alla de un osciloscopio en una adecuada escala de iempos. De es a o ma se puede medi el iempo anscu ido en ecibi se la señal y la ampli ud del impulso. • En el segundo se p esen a di ec amen e la lec u a del iempo que a da en cap a se la señal de e o no, no malmen e en una escala digi al. Los apa a os debe án sa is ace las siguien es especi i- caciones: • Deben se capaz de medi el iempo de p opagación del impulso ul asonido con una p ecisión de ±1%. • La exci ación elec ónica del impulso aplicado al pal- pado -emiso end á un iempo de p oducción no mayo que un cua o de su pe iodo na u al. • La ecuencia de epe ición de los impulsos se á su i- cien emen e baja pa a asegu a que el conjun o de señales ecibidas es é lib e de in e e encias. • El apa a o man end á sus ca ac e ís icas en e los lí- mi es de ensión, empe a u a y humedad, suminis- ados po el ab ican e. • La ecuencia na u al de los palpado es es a á den o del lími e de 15 a 250 Khz. Desc ipción del ensayo. A endiendo a la o ma de emi- sión y ecepción de las ondas, las écnicas de ul aso- nidos pueden clasi ica se como: 1. Mé odo de e lexión po eco. Se abaja con un solo ansduc o que si e de emiso y ecep o ; así si el ma e ial p esen a algún de ec o (po ejemplo una isu a) el en de ondas ul asónicas ecibe una e le- xión que es posible egis a , calculándose su g oso y p o undidad a que apa ece. Los ac o es que deben se enidos en cuen a al eali- za un ensayo po es e mé odo son: posición del pal- pado , ampli ud del eco ecibido, eco ido de las on- das en el ma e ial y o ma del impulso. 2. Mé odo de T ansmisión o anspa encia. Es e p o- cedimien o es el más u ilizado; se abaja con dos ansduc o es (un emiso y un ecep o ), ecuencias bajas pa a consegui una a enuación lo su icien emen- e pequeña y un mayo alcance de los impulsos ul a- sónicos en el ma e ial. Exis en es posiciones pa a la colocación de los palpado es: – En ca as opues as ( ansmisión di ec a) ( igu a 9). – En ca as adyacen es ( ansmisión semindi ec a) ( igu- a 10). – En la misma ca a ( ansmisión supe icial) ( igu a 11). La posición más ecomendada es la que pe mi e una ansmisión di ec a ya que la máxima ene gía de los impulsos se di ige hacia el palpado ecep o , ob e- niéndose la máxima sensibilidad. Pa a asegu a que los impulsos ul asónicos gene a- dos en el palpado emiso pasen a a és del ma e ial y sean de ec ados po el ecep o , es necesa io que exis a un adecuado acoplamien o en e la supe icie del ma e ial y el palpado . Pa a ello se u ilizan unas sus ancias que pe mi an una supe icie de con ac o homogénea, como aselina, g asa, glice ina, e c. Se hace necesa io que es a capa sea ina y los palpa- do es se coloquen haciendo p esión su icien e pa a lle a a cabo un egis o de iempo co ec o. Figu a 9. T ansmisión di ec a Figu a 10. T ansmisión semindi ec a (en ángulo) Figu a 11. T ansmisión indi ec a La lec u a ce o ep esen a el iempo de p opagación de los impulsos en e el emiso y el ecep o cuando exis e en e ellos un espeso nulo. Es a medida puede ealiza se p esionando en e sí los dos los dos palpa- do es con el mismo medio de acoplamien o que aya a u iliza se en la inspección del ma e ial. También puede u iliza se una pieza de calib ación, en la cual se conozca el iempo de p opagación. Resul ados. La elocidad de p opagación de los impul- sos ul asónicos iene dada po la o mula: Recep o Emiso Emiso Recep o Recep o Emiso L V= –– donde L: longi ud del camino eco ido (m) : iempo de p opagación (s) 2. FRECUENCIA DE RESONANCIA Es e ensayo pe mi e de e mina el módulo de Young (longi udinal) y el módulo dinámico de lexión o o - sión. Consis e en exci a el ma e ial, haciéndolo ib a en las condiciones especí icas eque idas pa a de e - mina el módulo que se desea. Exige un equipo más complejo pa a analiza las ans- o maciones que su en las ondas, en cuan o a ene - gía, ampli ud, ecuencia y elocidad, al a a esa un medio sólido. Pe mi e de e mina p opiedades elás i- cas del ma e ial y es ú il pa a medidas de espeso en capas li ológicas. Módulo longi udinal. En es e ensayo el gene ado de ib ación se coloca en un ex emo de la p obe a, si- uando el cap ado de desplazamien o en el ex emo opues o ( igu a 12). Se p oduci á esonancia cuando al e ec o de un pulso se le supe pone exac amen e la impulsión siguien e. Figu a 12. Realización de la medida del módulo longi udinal Módulo de lexión. Se di e encia del an e io po la po- sición de los apoyos y del emiso y ecep o ( igu a 13). Figu a 13. Realización de la medida del módulo de lexión Módulo de o sión. El emiso de impulsos y el ecep- o se colocan en dos ángulos opues os de las p obe- as a ensaya ( igu a 14). Figu a 14. Realización de la medida del módulo de o sión El módulo de elas icidad dinámico pe mi e ca ac e i- za la na u aleza de la pied a y pone en e idencia cualquie modi icación in e na del ma e ial ( isu as). Po an o puede de e mina pa ologías localizadas en el in e io del ma e ial, no así en el ex e io . P ocedimien o de ensayo Ca ac e ís icas del equipo. Pa a la ealización del ensa- yo se p ecisa de un apa a o o mado po : – Un oscilado de ecuencia a iable cuyo in e alo de ecuencia puede alcanza 20 Khz con una exac i ud del 1%. – Un ib ado elec omagné ico. – Un cap ado . – Un ampli icado . – Un apa a o capaz de de e mina la ampli ud de las ib aciones. – Un sopo e pa a la mues a muy es echo si uado en el plano nodal. Las p obe as se si úan sob e el sopo e, en e el ib a- do y el cap ado pa a la de e minación del módulo lon- gi udinal, pa a el caso del módulo de o sión y lexión las p obe as se disponen como se indica en la igu a 15. Figu a 15. Esquema del apa a o pa a medi el módulo dinámico de elas icidad Las ib aciones ecibidas po el cap ado pueden lee - se en un indicado (p e iamen e ampli icadas). Cuan- do la p obe a en a en esonancia la ampli ud cap ada es máxima. Se ealizan a ias medidas y se oma el alo medio. 128 PH Bole ín32 IDEA Recep o Emiso Recep o Emiso Recep o Emiso Bibliog a ía Jun a de Andalucía. Conse je ía de Cul u a, IAPH. Cuade nos de Técnicas de diagnós ico aplicadas a la Conse ación de ma e iales de cons ucción en edi icios His ó icos (1996). MARTÍN PÉREZ, A. Ensayos y expe iencias de al e ación en la cons ucción de ob as de pied a de in e és His ó ico A ís ico (199) Fundación A eces. Rilem: MR-8. De e mina ion de l´adhé ence en lexion en e las uni és de maçonne ie e mo ie (basado en la no ma ASTM.E518-74. RODRÍGUEZ NAVARRO, C. “Causas y mecanismos de al e ación de los ma e iales calcá eos de la Ca ed ales de G anada y Jaén”. Publicación inédi a (1995). Rilem: MR-13.De e mina ion de la esis ence du mo ie a la de- o ma ion. No mal-22/86. Missu a della eloci á di p opa gazione del suono. Raccomandazioni No mal. CNR (1996) UNE: 7068/53. Ensayos a comp esión de adoquines de pied a. UNE:22175/85. G ani os o namen ales, esis encia a comp esión. UNE: 22176/85 G ani os o namen ales, esis encia a lexión. UNE:22186/85. Má moles y calizas o namen ales, esis encia a comp esión. UNE: 22186/85. Má moles y calizas o namen ales, esis encia a lexión. UNE: 22194/85. Piza as o namen ales, esis encia a comp esión. UNE:22195/85. Piza as o namen ales, esis encia a lexión. UNE: 4172/89Ex. Bloques de ho migón, mé odo de ensayo pa a de e mina la esis encia a la comp esión. UNE: 67026/94 Ex. Lad illos y bloques de ce ámica de a cilla coci- da. De e minación de la esis encia a comp esión. UNE: 67026/95 Ex/1M. Lad illos y bloques de ce ámica de a cilla cocida. De e minación de la esis encia a lexión. UNE: 67100/85. Baldosas ce ámicas. De e minación de la esis en- cia a comp esión. UNE: 67100/1M/92. Baldosas ce ámicas. De e minación de la e- sis encia a lexión. UNE: 83304/84. Ensayos de ho migón. Ro u a a comp esión. UNE: 83305/86. Ensayos de ho migón. Ro u a a lexión- acción. UNE:83306/95. Ensayos de ho migón. Ro u a a acción indi ec- a(ensayo b asileño). UNE: 83821/92Ex. Mo e os. Mé odos de ensayo. Mo e os en- du ecidos. De e minación de la esis encia a lexión y comp esión. UNE: 102031/82. Yesos y escayolas de cons ucción. Mé odos de ensayo ísicos y mecánicos. Ag adecimien os: Ignacio Val e de Espinosa. Ca ed a ico de Ma e iales de Cons ucción. Escuela Uni e si a ia de A qui ec u a de G anada. Edua do Sebas ián Pa do. P o eso de Dp o. de Mine alogía de la Facul ad de Ciencias de G anada. PH Bole ín32 129 IDEA Resul ados El módulo de elas icidad de esonancia longi udinal E dl se de e mina como: 4 2 l 2 ρ e E dl = –––––– g El módulo de esonancia a lexión E d se de e mina como: 4π 2 2 l 4 ρ e E d = –––– x –––– x –– 386 I g El modulo de esonancia a o sión E se de e mina a a és de la siguien e ecuación: a b –– + –– 4 2 lρ e b a E d = –––––– x ––––––––––––––––––––– ga a 2 a 6 –– - 2,52 ––– + 0,21 ––– bb 2 b 6 donde I: momen o de ine cia. : ecuencia de esonancia l: longi ud de la p obe a ρ e : densidad apa en e (kg/m 3 ) g: acele ación de la g a edad (9,81 m/s) ay b: lados de sección del p isma.