Instrumentación aplicada a la edificación (6) Deformómetros

DEFORMÓMETROS

“Los deformómetros son instrumentos para medir la deformación entre varios puntos de referencia a lo largo de un eje mediante una sonda (provista con algún tipo de transductor) que se desliza dentro de un tubo de acceso. El tubo acceso se coloca en forma vertical en el interior de un terraplén o en un cimiento y sirve para evaluar los asentamientos o expansiones”1.

APLICACIONES

Utilizamos el deformómetro para medir la deformación  entre varios puntos conocidos. La finalidad del deformómetro consiste en medir la deformación o alteración de estructuras de hormigón, rocas y madera.

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FUNCIONAMIENTO DEL INSTRUMENTAL

Como veremos a continuación, existen varios tipos de deformómetros: eléctrico, magnético y mecánico. Además de los diferentes tipos también existen distintas casas comerciales y fabricantes por lo que hay también varias formas de instalación y puesta en marcha.

Pero, en general, podemos decir que un deformómetro se fija al objeto a instrumentar por sus dos extremos. A partir de ahí queda totalmente anclado al soporte. Una vez que la superficie donde se ha anclado el deformómetro empiece a deformarse, éste también sufrirá  la deformación. El deformómetro tendrá consigo un sensor que detectará ese movimiento y que enviará la señal a una unidad de lectura que nos dará el dato definitivo de la medición.

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 TIPOS DE DEFORMÓMETROS

  • Deformómetro eléctrico:

“Los deformómetros eléctricos de hilo se utilizaban para medir el movimiento relativo entre dos superficies verticales paralelas o entre planos perpendiculares distantes hasta 10 metros.

El transductor de desplazamiento está colocado sobre una placa de fijación de acero apta para instalaciones verticales u horizontales. El transductor está conectado al segundo por medio de un hilo de invar, kevlar o acero.

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Una pequeña polea está instalada sobre la placa de fijación del deformómetro y, por lo tanto, permite medir los desplazamientos entre sus dos superficies perpendiculares.

El transductor de desplazamiento está provisto, en su interior, de un resorte que garantiza siempre una tensión constante del hilo y, por lo tanto, una buena precisión de las mediciones a lo largo del tiempo.”2

  • Deformómetro mecánico:

“En el deformómetro mecánico, los puntos de medición se identifican mecánicamente con el paso de la sonda de medición diseñada por el U. S. Bureau of Reclamation, conocida como sonda USBR.

Cuando se usa la sonda USBR, la tubería guía del inclinómetro se utiliza como acceso para que deslice la sonda a través de las ranuras, instaladas en forma telescópica. A la tubería guía se le fija un perfil de acero de manera transversal a cada tramo de tubo. Los perfiles transversales aseguran que los tubos sigan el movimiento del suelo.

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 La sonda consiste en un cilindro metálico con dos aletas retráctiles a los lados, las cuales se mantienen abiertas mientras desciende la sonda y permiten detectar la parte inferior de cada tramo de tubo, al atorarse en dicha parte. También se puede usar un gancho ligado a una cinta métrica.”3

  • Deformómetro magnético:

“Los deformómetros de placas y arañas, comúnmente denominados deformómetros magnéticos, se diseñaron para medir asentamientos y expansiones de suelos blandos debido a cargas y descargas producidas por la construcción de terraplenes, rellenos o edificios.”4

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“El sistema de un deformómetro magnético consta de cuatro partes básicas que a continuación se describen:

–  Tubo de acceso: Se instala de manera permanente dentro de una perforación vertical o se va colocando en un terraplén a medida que se construye.  El ademe de acceso se fabrica de PVC (sin ranuras).

– Imanes: Se colocan alrededor del tubo de acceso, en los puntos donde se desee hacer las mediciones. Pueden ser de dos tipos: Arañas magnéticas o placas magnéticas.

– Sonda: Consiste en un cuerpo metálico en donde se aloja un interruptor de lengüeta. El circuito se cierra cuando el interruptor de lengüeta cruza el campo magnético de una araña o placa magnética, lo cual  hace sonar un timbre.

– Cable eléctrico graduado: Enrollado dentro de un carrete y está graduado para definir a qué profundidad se encuentra la sonda con respecto a un nivel de referencia marcado en la superficie. Se utiliza para subir y bajar la sonda dentro del tubo de acceso y para transmitir las señales eléctricas a la superficie.

Dentro de los deformómetros magnéticos podemos encontrar los deformómetros con anillos magnéticos. Este sistema es una modalidad híbrida de deformómetro mecánico-eléctrico, el cual consta de tubería de acceso, tubería corrugada de plástico, anillos sensores, una sonda y una unidad portátil de lectura.

La sonda se desliza al centro de la tubería de acceso y detecta los anillos sensores, se hace sonar un timbre hasta que el sonido sea más agudo y se toma la lectura. La profundidad se mide con una cinta graduada. El asentamiento se calcula mediante la resta de la profundidad medida con respecto a la profundidad inicial.”5

ESPECIFICACIONES TÉCNICAS:

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Trabajo Fin de Grado ANÁLISIS DE LA INSTRUMENTACIÓN APLICADA A LA EDIFICACIÓN cedido por María del Carmen Gómez López, Ingeniero de la Edificación (margomlop5@gmail.com)

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CITAS BIBLIOGRÁFICAS:
1: Comisión Nacional del Agua. Medición de Movimientos Internos. En:  Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, Boulervard Adolfo Ruiz Cortines. Manual de Mecánica de Suelos. Instrumentación y Monitoreo del Comportamiento de Obras Hidráulicas.Vol.1 Tlalpan, México,D.F. 2012. PAG. 1-135.
2: Sisgeo. Extensómetros y medidores de juntas. Catálogo Sisgeo. 2014 Vol: ….(2):16-18.
3: Comisión Nacional del Agua. Medición de Movimientos Internos. En: Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, Boulervard Adolfo Ruiz Cortines. Manual de Mecánica de Suelos. Instrumentación y Monitoreo del Comportamiento de Obras Hidráulicas.Vol.1 Tlalpan, México,D.F. 2012. PAG. 1-135.
4: Comisión Nacional del Agua. Medición de Movimientos Internos. En:  Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, Boulervard Adolfo Ruiz Cortines. Manual de Mecánica de Suelos. Instrumentación y Monitoreo del Comportamiento de Obras Hidráulicas.Vol.1 Tlalpan, México,D.F. 2012. PAG. 1-135.
5: Comisión Nacional del Agua. Medición de Movimientos Internos. En: Secretaría de Medio Ambiente y Recursos Naturales, Boulervard Adolfo Ruiz Cortines. Manual de Mecánica de Suelos. Instrumentación y Monitoreo del Comportamiento de Obras Hidráulicas.Vol.1 Tlalpan, México,D.F. 2012. PAG. 1-135.