Modelización numérica de la propagación de las ondas electromagnéticas del georradar aplicada al estudio de la penetración del agua en el hormigón endurecido con gprMax
[ES] El georradar es una técnica geofísica basada en la propagación de ondas electromagnéticas que al ser recibidas por la antena del equipo proporcionan información de las propiedades dieléctricas del medio por el que viajan. A partir del análisis de los parámetros de las ondas registradas se puede...
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Fecha de publicación: | 2019 |
| País: | España |
| Institución: | Universitat Politècnica de València (UPV) |
| Repositorio: | RiuNet. Repositorio Institucional de la Universitat Politécnica de Valéncia |
| Idioma: | español |
| OAI Identifier: | oai:riunet.upv.es:10251/128254 |
| Acceso en línea: | https://riunet.upv.es/handle/10251/128254 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Ensayos no destructivos Georradar Hormigón Mediciones dieléctricas Estimación estadística Diferencias finitas Assaigs no destructius Georadar Formigó Mesuraments dielèctrics Diferències finites Estimació de paràmetres Nondestructive testing Ground penetrating radar Concrete Dielectric measurements Parameter estimation Finite differences FISICA APLICADA CONSTRUCCIONES ARQUITECTONICAS Máster Universitario en Edificación-Màster Universitari en Edificació |
| Sumario: | [ES] El georradar es una técnica geofísica basada en la propagación de ondas electromagnéticas que al ser recibidas por la antena del equipo proporcionan información de las propiedades dieléctricas del medio por el que viajan. A partir del análisis de los parámetros de las ondas registradas se pueden detectar las anomalías existentes en el medio o bien estimar sus propiedades y sus variaciones. Algunas ventajas de la técnica de georradar, como son su carácter no destructivo, resolución y rapidez en la obtención y procesamiento de registros, han dado lugar a que se haya aplicado, y con éxito, en campos de estudio muy diversos. En los últimos años se ha venido utilizando en la inspección de estructuras de edificación y, más recientemente, en la caracterización de materiales de construcción, como es el hormigón. La durabilidad de las estructuras de hormigón armado depende fundamentalmente de la estructura porosa, de la fisuración y del contenido de humedad del hormigón. En la actualidad uno de los procedimientos regulados por la Unión Europea para estimar la durabilidad del hormigón es comprobar el grado de penetración de agua bajo presión. Con este procedimiento, para medir la profundidad de penetración del frente de agua, es necesario extraer testigos o probetas de los elementos estructurales analizados. Por esta razón, en los últimos años se están realizando estudios con el fin de buscar metodologías alternativas que sean eminentemente no destructivas. El contenido de agua determina las propiedades dieléctricas de un medio y, a su vez, estas propiedades influyen de forma decisiva en la propagación de las ondas electromagnéticas por ese medio. Es por ello, que la técnica del georradar se presenta como una técnica con gran potencial para evaluar la profundidad de las zonas afectadas por humedad en el hormigón endurecido. No obstante, antes de realizar cualquier estudio experimental, es necesario conocer de forma previa la capacidad teórica de la técnica para una frecuencia de estudio dada. Con esto podremos comprender mejor cómo se propagan las ondas por el interior del hormigón y conocer cuál es su comportamiento en el caso de encontrar zonas con diferente contenido de humedad. En este trabajo se estudian qué variaciones se producen en la propagación de las ondas electromagnéticas al viajar por el interior del hormigón cuando existen zonas con diferentes contenidos de humedad. Para conseguir este objetivo la mejor opción es generar modelos numéricos que reproduzcan el comportamiento de las ondas electromagnéticas por el interior del hormigón en diferentes escenarios. Por todo ello, el objetivo principal de este trabajo es realizar una modelización numérica de señales electromagnéticas que se propagan en hormigón cuyo frente de avance del agua sea de diferentes dimensiones y con la antena de registro colocada en distintas posiciones respecto al avance del frente del agua (en el lado seco y en el lado húmedo). Esto permitirá una mejor compresión de la propagación, por el interior del hormigón, de las ondas electromagnéticas generadas con un equipo de georradar comercial y de las reflexiones que se produzcan como consecuencia del cambio de las propiedades dieléctricas del hormigón. Los modelos numéricos que se generan se basan en el método de las diferencias finitas en el dominio del tiempo (FDTD) y el software necesario para la generación de los modelos es el gprMax. La frecuencia de estudio elegida es la de 2 GHz de frecuencia central, ya que es la frecuencia de la antena comercial que la empresa GSSI, líder del sector, comercializa para usarla en los estudios del hormigón. |
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