1. La tomografía de hormigón armado
Herramienta de la ingeniería civil
Ver sin romper
Radiaciones penetrantes como los rayos gama o neutrones brindan
la posibilidad de examinar el interior de estructuras de hormigón o
de mampostería en forma no destructiva y obtener información in-
alcanzable con otros métodos. En particular, con los rayos gama
se pueden obtener imágenes con fidelidad fotográfica y medir la
posición y diámetro de las armaduras y su estado de corrosión con
una precisión muy superior a otras técnicas no destructivas, tales
como el ultrasonido, la pachometría, o el radar.
El uso de rayos gama para la inspección de concreto se conoce
desde hace tiempo1 pero su aplicación ha sido limitada. Más re-
cientemente, la disponibilidad de medios informáticos potentes y
métodos de digitalización, han permitido el desarrollo de la tomo- Ejemplo de presentación de la tomografía de la armadura inferior
grafía de hormigón armado2 (THA) como una eficaz herramienta en una sección central de una viga de 70 cm de espesor. El informe
para la verificación estructural y el diagnóstico de patologías. técnico incluye un gráfico de este tipo, una tabla con los valores de las
Mediante dicha técnica, desde 1992 se han estudiado más de un coordenadas y diámetros y un texto señalando en tipo de estribos y su
millar de piezas estructurales en edificios públicos, viviendas, esta- separación y otros datos de interés como presencia de corrosión, oque-
blecimientos industriales, autopistas, túneles de hormigón, puentes, dades, etc. La precisión en la determinación de diámetros y posiciones,
estructuras afectadas de corrosión, fundaciones, pilotes de muelles es en general, de 1 y 5 mm respectivamente.
bajo el mar, tesoros bancarios, monumentos históricos y otros. El
desarrollo tecnológico y la mayoría de sus aplicaciones han sido realizar las mediciones sin necesidad de retirar muebles, bibliotecas, al-
realizados en la Argentina pero a partir del Premio Mercociudades fombras, etc. El tiempo de irradiación para cada gamagrafía es de unos
en 2001, y especialmente, el otorgado por el Tech Museum de San 15 minutos. Las normas de seguridad radiológica son similares a las utili-
José California a la “innovación en beneficio de la humanidad”, en el zadas en medicina: mientras se irradia la zona vecina a la medición debe
2002, la THA ha sido reconocida internacionalmente. Los resultados permanecer libre de personas. El costo de la THA es competitivo con
obtenidos con esta técnica han sido presentados en diversas con- la alternativa del picado cuando se tiene en cuenta que el uso de esta
ferencias y publicaciones3 y se han realizado los primeros estudios técnica no produce daños, ni polvo, ni obliga a interrumpir las actividades
aplicados a puentes en el Reino Unido y Portugal. de rutina en el lugar (salvo en el breve tiempo de la irradiación), evita
reparaciones, y además, la información que brinda sobre las armaduras
Cómo funciona es completa (a diferencia de lo que ocurre cuando se pica).
En su aspecto instrumental la THA es similar a la Tomografía Compu-
tada con rayos X en medicina. Los rayos gama presentan dos ventajas Casos ilustrativos de la aplicación de la THA
con respecto a los rayos X para su aplicación en el campo de la inge- El primer uso de la THA se llevó a cabo en el YCA en 1992, para un
niería civil: son más penetrantes, lo que es un requisito para atravesar estudio encomendado por el Ing. Juan María Cardoni con el doble
piezas de la densidad del hormigón, y son emitidos en forma espontá- objetivo de averiguar si existían perfiles metálicos en el interior de
nea por radioisótopos que no requieren, como los equipos de rayos X, la mampostería de soporte de la torre principal, y de determinar las
de fuente de energía externa. Los equipos son, por lo tanto, portátiles y armaduras en vigas y columnas. Un resultado de interés histórico
más adecuados para el trabajo de campo. fue poder observar la caprichosa disposición de los “estribos” y la
El equipo usado en la THA incluye una fuente radioactiva y un bastidor4 excesiva altura de las armaduras en el tramo de las vigas en estos
que sostiene la placa radiográfica (de 35 x 43 cm) colocados a ambos primeros ejemplos de hormigón armado en el país (ca. 1910).
lados de la pieza a examinar5 con los cuales se obtienen gamagrafías. Una de las aplicaciones con mayor beneficio económico para el comi-
Estas son luego analizadas en el laboratorio mediante programas espe- tente fue la determinación de lugares a perforar para colocar 24 tensores
cíficos para obtener las tomografías de las armaduras, es decir, la re- transversales a las 4 vigas del puente sobre el Río Solís (Uruguay), sin
construcción tridimensional de éstas en los distintos sectores examina- dañar las armaduras y asegurando que los 4 agujeros correspondientes
dos. Estos dispositivos ocupan poco espacio; no es necesario remover a cada tensor estuvieran alineados. Este trabajo fue solicitado por el Ing.
revoques, y en casos de tabiques o losas de poco espesor, se pueden Raúl Husni6 una vez que la alternativa del picado resultó infructuosa.
26 TÉCNICA • Investigación

2. Por el Dr. Mario A. J. Mariscotti
El proceso de la THA incluye las tres etapas ilustradas en esta figura de izquierda a derecha: 1) la toma de gamagrafías; 2) el análisis de éstas
mediante programas especialmente desarrollados para dicha aplicación y 3) la reconstrucción topográfica o 3D de la armadura.
La THA se utilizó por primera vez en 1999 para examinar vainas de 197 (June 1954) 887; J.A. Forrester, Cement and Concrete Association, Tech-
postensado en vigas del complejo Zárate-Brazo Largo. El estudio nical Report TRA/274 (Aug. 1957) y The Engineer 295, 314 (1958).
reveló la presencia de severos defectos de llenado en una vaina. 2_ T. Frigerio, M. A. J. Mariscotti, M. Ruffolo and P. Thieberger. Develop-
Esta aplicación generó particular interés en la conferencia Structural ment and application of computed tomography in the inspection of reinfor-
Faults and Repairs (Edinburgo 2008)7 donde fue objeto de una men- ced concrete, Journal of The British Institute of Non-Destructive Testing.
ción especial y dio lugar a la invitación a la conferencia de la ASNT Insight, Vol. 46, Nº 12 (Dic. 2004).
en Oakland8 (California 2008), al estudio de un puente en Portugal9, 3_ M. A. J. Mariscotti, F. Jalinoos, T. Frigerio, M. Ruffolo y P. Thieberger,
y a la firma de un contrato de colaboración con el Grupo Teixeira Gamma-Ray Imaging for Void and Corrosion Assessment, ACI Internatio-
Duarte para la aplicación de la THA en la península ibérica, norte de nal, November 2009, Vol. 31 No. 11 pp. 48-53.
África y Brasil. La mencionada aplicación fue utilizada también en 4_ Method and arrangement for improving tomographic determinations,
2010 para un extenso estudio de vainas en un tramo de la autopista particularly suitable for inspection of steel reinforcement bars in concrete
25 de Mayo de Buenos Aires. structures, US Patent 8.064571 y AR 057580 B1.
La THA ha sido utilizada para el relevamiento de estructuras a re- 5_ Para el caso de elementos de gran espesor, se utiliza el modo de
ciclar, sin documentación, o con patologías, y especialmente, si se “fuente interna” en el cual mediante pequeñas perforaciones se introduce
quiere evitar interrupciones y roturas. Fue aplicada para conocer las la fuente en el interior de la estructura. Vigas y columnas de más de 1 m
armaduras de las columnas principales del edificio del diario La Na- de espesor han sido tomografiadas de este modo.
ción como insumo del proyecto de ampliación en altura o para el 6_ Mariscotti, M. A. J., Husni, Reinforced Concrete Tomography And Its Appli-
estudio de vigas en la sala de computación en la ex Caja de Ahorro y cation To Bridge Assessment R. ASNT 2006 NDE Conference on Civil Engi-
Seguro cuando este edificio fue transferido al Senado de la Nación, neering, St. Louis, Missouri, EEUU. Pág. 349 (agosto 2006).
donde de acuerdo al comitente, esta técnica permitió un ahorro equi- 7_ M. A. J. Mariscotti, P. Thieberger, T. Frigerio, F. Mariscotti and M.
valente a 20 veces el costo del servicio, pues permitió determinar la Ruffolo, Investigations with reinforced concrete tomography, Structural
armadura de la estructura sin afectar la tarea diaria. Faults & Repairs - 2008, 12th International Conference and Exhibition,
En el complejo edilicio Piedrabuena, en colaboración con la Arq. Edinburgh, Scotland (jun. 2008).
Reneé Duknowic, la Arq. Teresa Boselli y el Ing. J. M. Cardoni se 8_ M. A. J. Mariscotti, F. Jalinoos, T. Frigerio, M. Ruffolo y P. Thieberger,
estudió el anclaje de las placas de revestimiento exterior cuyo des- Gamma-ray imaging for void and corrosion assessment in PT girders,
prendimiento podría tener consecuencias fatales. El estado de pilo- NDE/NDT for Highways and Bridges, Structural Materials Technology,
tes en el fondo del océano luego de sufrir la colisión de un barco se Oakland, California, USA (Sept 2008).
estudió en el puerto de Ushuaia. Tesoros bancarios cuyos tabiques 9_ M. Pimentel, J. Figueiras, M.A.J. Mariscotti, P. Thieberger, M. Ruffo-
deben cumplir con ciertas normas del Banco Central han sido estu- lo and T. Frigerio, Gamma-ray inspection of post tensioning cables in a
diados con la THA con considerables ahorros de gastos y molestias concrete bridge, Structural Faults & Repair 2010, Edinburgh, United King-
al evitarse roturas y picados. dom, June 15 to 20, 2010.
La THA también ha sido utilizada para la determinación del estado del 10_Mayor información puede obtenerse en www.thasa.com
interior de estructuras de hormigón y otras en monumentos como la Ba-
sílica de Luján, el Palacio de Tribunales, el techo de la Capilla Doméstica
de los Jesuitas en Córdoba, y ornamentos en la Casa Rosada.10 PERFIL DEL AUTOR:
PRESIDENTE DE THASA.
Referencias RECLUS 2017, (1609), BOULOGNE, BUENOS AIRES, ARGENTINA
1_ I. Mullins and H.M. Pearson, Civil Engineering and Public Works Re- MARISCOTTI@THASA.COM
view (London) 44(515) (May 1949) 256. A.C. Whiffin, The Engineer (London) WWW.THASA.COM
TÉCNICA • Investigación 27