Guía de Soluciones

Reparación, Refuerzo y Protección de

Estructuras de Hormigón

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Guía de SolucionesReparación, Refuerzo y Protección de Estructuras de Hormigón

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Introducción

Esta guía resume las principales soluciones con tecnologías Sika® frecuentemente aplicadas para reparación, refuerzo y protección de estructuras. Se incluyen soluciones que consideran la más avanzada tecnología para reparación estructural, considerando productos y técnicas especializados como morteros de reparación, morteros para grouting, puentes de adherencia, resinas para inyección de grietas y resinas para anclajes, entre otros. Para refuerzo estructural, se presentan productos y técnicas especializados que van desde encamisados con materiales cementicios hasta la más avanzada tecnología de refuerzo estructural consistente en sistemas de fibra de carbono (CFRP). En el caso de protección estructural se presentan productos y técnicas especializados que consideran desde inhibidores de corrosión de armaduras hasta sistemas de protección para estructuras expuestas a los más agresivos ataques químicos. Los detalles de aplicación de cada solución se encuentran en la documentación técnica correspondiente del producto en particular. Ante cualquier consulta, Sika® tiene a disposición de los usuarios, proyectistas y constructores un experimentado equipo de profesionales para ofrecer una asesoría integral orientada a la determinación de la alternativa óptima.

Información General

La organización Sika® fue fundada en el año 1910 en Suiza, desarrollando inicialmente técnicas para la aceleración del fraguado y la impermeabilidad integral de morteros y hormigones. La línea de productos se fue diversificando y ampliando, debido a la

política prioritaria que Sika® da a la investigación, con el objeto de solucionar los problemas y desafíos que continuamente se generan.En la actualidad Sika® goza de un prestigio consolidado, como líder en el mercado, gracias a su investigación científica y experiencia lograda en cada una de las grandes obras de arquitectura e ingeniería desarrolladas en las más variadas condiciones. En Chile, la industria instalada en 1942 elabora sus productos de acuerdo a las patentes, procedimientos y técnicas de la Casa Matriz, además realiza innovaciones y rigurosos controles de calidad en sus avanzados laboratorios de Investigación y Desarrollo y de Ensayos de Materiales. Sika® ofrece una experiencia incomparable a través de casi 1 siglo en el mundo y más de 65 años en Chile, con un avezado equipo de especialistas para orientar y asesorar en cada una de las actividades inherentes a la construcción y una amplia cartera de productos.

Sistema de Calidad y Gestión Ambiental

Certificado

Sika® S.A. Chile cuenta con un “Sistema de Gestión de Calidad” certificado bajo la norma ISO 9001: 2000 (Reg. N° AR-QS-004) con la primera certificación obtenida en el año 1994. Además, cuenta con un “Sistema de Gestión Ambiental” certificado bajo la norma ISO 14001:2004 desde el año 1999 (Reg. N° AR-ES-008).

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IndiceIntroducción 2

Alcances Generales y Diagnosis 4

Sistemas de Reparación 5

Guía de Sistemas de Reparación 6

Sistemas de Reparación 7

Sistemas de Refuerzo Estructural 9

Sistemas de Protección 12

Ejemplos de Aplicaciones 13

Publicaciones Sika relacionadas 14

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Alcances Generales y Diagnosis

Diversos factores tales como daños, deterioros, vulnerabilidad potencial o efectiva ante agentes mecánicos, físicos o químicos, aumento de solicitaciones, cambio de uso estructural, actualización en requerimientos de códigos y normativas, errores de diseño y construcción, entre otros, crean la necesidad de desarrollar un proceso de Recuperación Estructural, el cual puede tener como alcance reparar, reforzar y/o mantener el sistema estructural en cuestión.

Es importante señalar que las características de la estructura que

pueden modificarse en un proceso de Recuperación Estructural son su resistencia, rigidez, ductilidad, masa y sistemas de fundaciones. Si embargo, existen otras propiedades fundamentales asociadas a condiciones de servicio que pueden estar asociadas a un proceso de Recuperación, como por ejemplo la impermeabilidad.

El desarrollo de cualquier proyecto de Recuperación Estructural debe considerar diversas etapas, en función de los alcances propuestos. El esquema mostrado a continuación permite visualizar estas etapas.

Evidentemente, para una correcta definición de los objetivos de rehabilitación, se debe realizar en forma eficiente cada una de las etapas. Sin embargo, considerando las grandes dificultades asociadas, es primordial evitar errores en la fase de diagnóstico,

donde se obtendrán los parámetros fundamentales para el correcto desarrollo de las etapas posteriores. Para esto, se debe planificar y ejecutar de forma óptima los ensayos y análisis requeridos.

Evaluación Preliminar

Selección del Sistema de Recuperación

Ejecución del Sistema de Recuperación

Definición del Plan de Mantención

Ejecución del Plan de Mantención

Definición de Objetivos de Recuperación

Diagnóstico

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Sistemas de Reparación

Un proceso de Recuperación tiene como faena básica la Reparación, esto es cuando a una estructura dañada se le restituye su capacidad original, fundamentalmente respecto de resistencia y rigidez.

Un proceso de reparación puede considerar distintos aspectos y zonas de interés en los elementos estructurales, como por ejemplo

reparación de bordes de juntas, grietas, reparaciones superficiales, rellenos de nidos de piedras, reconstitución y anclaje de armaduras, etc. A continuación se presentan esquemas con diagnósticos y sistemas de reparación asociados a las distintas tecnologías y productos Sika®.

Nidos de Piedras

Grietas yfisuras

Desgaste superficial

Diferentes tipos de daños en estrcuturas de hormigón

Daños en juntas y bordes

Corrosión de Armaduras

Figura Nº 1

6

Cuadro Nº 1

* Consultar por el tipo de producto más apropiado.

Defecto/Daño

Grietas y Fisuras

Deterioro Superficial

Nidos de Piedras

Corrosión de Armaduras

Requerimiento / Tipo

Pasivas (Reparación Estructural) Activas (Reparación Estructural)

Activas (Sellado Superficial)

En General

Sellado de poros y regularización en 1-3 mm

Alta Resistencia al desgaste y exposición a sulfatos Fallas localizadas en pavimentos, juntas y bordes

Daños Profundos

Con grietas o desprendimiento de hormigón.

Prevención en superficies sin

daños visibles

Sistema de Reparación*

- Inyección con Sikadur® 52 previo sellado con Sikadur® 31 HMG.

- Inyección con Sikadur® 52 previo sellado con Sikadur® 31 HMG y Refuerzo Exterior con Sistemas Sika® Carbodur®.

- Sellado elástico con Sikadur® Combiflex® o Sikaflex® 1A Plus

- Puente de Adherencia: Sikadur® 32 Hi Mod LPL- Recomposición del hormigón: Sika®Rep o SikaRep® AR

- Sikaguard® 720 Epocem®

- Puente de Adherencia: Sikadur® 32 Hi Mod LPL- Recomposición del hormigón: Sika® Abraroc® CL - Sikadur® Pav

- Puente de Adherencia: Sikadur® 32 Hi Mod LPL- Recomposición del hormigón: SikaGrout® 212 ó 214 con gravilla.

- Puente de Adherencia y anticorrosivo: Sikatop® Armatec 110 EC - Recomposición del hormigón: SikaRep®

- Protección inhibidora de la corrosión sobre toda la superficie : Sika® Ferrogard® 903.- Revestimiento final de protección sobre toda la superficie: Sika® Murolast.

- Protección inhibidora de la corrosión : Sika® Ferrogard® 903.- Revestimiento final de protección: Sika® Murolast.

Esquema

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3

4

4

5

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7

7

Guía de sistemas de refuerzo estructural

7

Sikadur® 52Dique de sellante acrílico Sikacryl o sellante de poliuretano Sikaflex Construcción

Sello con Sikadur® 31 HMG y Boquilla de Control

Sello inferior con Sikadur 31 HMG

Inyección con Sikadur® 52

Sistemas de Reparación

Inyección de grietas con Sikadur® 52 previo sellado con Sikadur® 31 HMG.

Esquema Nº 1Inyección de grietas y fisuras

Reparación estructural de grietas con movimiento con Sikadur® 52 previo sellado con Sikadur® 31 HMG y refuerzo con Sika® Carbodur.

Esquema Nº 2Reparación estructural de grietas y fisuras con movimiento

Reparación de elementos estructuralesReparación de daños superficiales.

Esquema Nº 4

Fisura Inyectada con Sikadur® 52

Refuerzo exterior con Sistemas Sika® Carbodur®

Sikadur® 32 Hi-Mod

Sikadur ®

32 Hi-Mod

SikaRep® ARSikaRep®

Sika® Abraroc - CL

SikaRep® ARSikaRep®

Sellado elástico de fisuras con Sikadur® Combiflex o Sikaflex®.

Sellado elástico de grietas y fisuras

Esquema Nº 3Respaldo Sikaflex®Sikaflex® 1A Plus

Sistema Sikadur® Combiflex

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Reparación de bordes de juntas con Sikadur® PAV e imprimación previa con Sikadur® 52.

Esquema Nº 5Reparación de bordes de juntas

Reparación de nidos de piedras y daños profundos.

Esquema Nº 6Reparación de elementos estructurales

Sikadur® 52 Sikadur® Pav

SikaTop® Armatec® 110 ECSobre Armadura como proyección y sobre superficie de hormigón como puente de adherencia

SikaRep®

Protección con Sika® Ferrogard® 903y Sika® Murolast

Reparación de hormigón con corrosión de armaduras.

Reparación y protección de elementos estructurales

Esquema Nº 7

Sikadur® 32 Hi -Mod LPL

SikaGrout® + gravilla

Moldaje con buzón de vaciado

Superficie levemente inclinada

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Sistemas de Refuerzo Estructural

Sistemas de refuerzo estructural con fibra de carbono

Los sistemas de refuerzo de fibra de carbono Sika® Carbodur® permiten entre otras cosas: •Confinamientoyrefuerzoaflexión,corteytorsióndevigasycolumnasdehormigónarmado •Refuerzoalcortedemurosdealbañileríayhormigónarmado •Refuerzoaflexióndelosas •Refuerzosespecialesaflexiónenbaseapletinaspreesforzadas

Los sistemas de refuerzo estructural de fibra de carbono deben ser determinados y detallados de acuerdo con los alcances de guías de diseño específicas para este tipo de refuerzos como el ACI 440 2R “Guide for the Design and Construction of Externally Bonded FRP Systems for Strengthening Concrete Structures” y

el FIB 14 Bulletin “Externally Bonded FRP Reinforcement for RC Structures”. Sika dispone para el diseño de sus sistemas Sika® Carbodur® documentación con los alcances de estas guías, ejemplos de diseño y un software especializado de diseño.

Figura Nº 2

Tejidos Sika®Wrap

Refuerzos estructurales con Pletinas Sika® Carbodur Refuerzos estructurales

con Tejidos Sika®Wrap

Pletinas Sika® Carbodur®Pletinas Sika® Carbohear L Sistemas preesforzados

Sika® Carbostress

La faena de un proceso de Recuperación Estructural denominada Refuerzo consiste en la modificación de las características de una estructura dañada o sin daño, de modo de alcanzar un nivel de seguridad predeterminado mayor al original. Existen distintos métodos para alcanzar un nivel de seguridad estructural mayor al original, como por ejemplo, aumento de resistencia y/o ductilidad de elementos mediante encamisados

de hormigón armado, adición de pletinas metálicas o adición de sistemas exteriores de fibra de carbono, aumento de rigidez mediante adición de muros de hormigón armado, diagonales de acero o contrafuertes, o adición de disipadores de energía.

Para los distintos sistemas de refuerzo Sika® presenta distintos productos y tecnologías destacándose entre ellos los sistemas de refuerzo de fibra de carbono Sika® Carbodur®.

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Esquema Nº 8

Cuadro Nº 2

* Consultar por el producto apropiado.

Sistema

Refuerzo de elementos o estructurales con pletinas de fibra de carbono

Refuerzo de elementos o estructurales con tejidos de fibra de carbono

Encamizado con hormigón armado

Adición de muros de hormigón armado

Productos*

Sika® Carbodur® y Sikadur® 30

SikaWrap® y Sikadur® 30

Sikadur® Anchorfix 4, Sikadur 32 Hi-Mod LPL y SikaGrout® con gravilla.

Sikadur Anchor Fix 4, Sikadur 32 Hi-Mod LPL, Hormigón fluido con Sika Viscocrete

Esquema

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Guía de sistemas de refuerzo estructural

Refuerzo estructural con pletinas de fibra de carbono Sika® Carbodur®

Guías de diseño para refuerzo estructural con sistemas de fibra de carbono Sika® Carbodur®

Figura Nº 3

Pletina Sika® Carbodur Pletina Sika® Carboshear® L

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Esquema Nº 9Refuerzo estructural con tejido de Fibra de Carbono SikaWrap®

Esquema Nº 10Encamisado de hormigón armado.

Adición de muros de hormigón armado

Esquema Nº 11

Tejido SikaWrap

Anclajes de barras de acero con Sikadur® Anchorfix 4

Anclajes de barras de acero con Sikadur® Anchorfix 4

Hormigón fluido con Sikagrout más gravilla

Hormigón fluido conSika® Viscocrete®

Puente de adherencia Sikadur® 32 Hi- Mod LPL entre hormigón esxistente y hormigón nuevo

Puente de adherencia Sikadur® 32 Hi- Mod LPL entre hormigón existente y hormigón nuevo

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Sistemas de Protección

Cuadro Nº 3

Requerimiento

Protección contra la corrosión de armaduras

Protección contra ataques químicos

Protección química y mecánica

Protección química, mecánica y termica

Producto

Sika® Ferrogard® 903

Sika® Top Armatec 110 EC

Sika® Murolast

Sikaguard® Antiácido

Sikaguard® 63 CL

Sikaguard® 263 SL

Sikafloor® 31N PurCemSikafloor® 20N PurCem

Descripción

Inhivoidor de corrosión para impregnación de la susperficie del hormigón.

Puente de adherencia y protector de armadura.

Revestimiento impermeable elástico.

Revestimiento Epoxi-Novolac de alta resitencia a ácidos.

Revestimiento epóxico apto para contacto con alimentos.

Sistema Epoóxico universal para protección de pisos industriales.

Revestimiento de poliuretano para pisos de alta resistencia térmica, mecánica y química.

Guía de sistema de protección

Revestimientos de protección en base a sistemas epóxicos o epoxi poliuretano

La protección consiste en dotar de un sistema de defensa a la estructura ante la acción de agentes externos, fundamentalmente asociados a ataques químicos.

En efecto, la acción conjunta de agentes externos como agua, oxígeno y iones pueden ocasionar un proceso corrosivo en el acero, estos agentes son muy frecuentes en zonas costeras, por ejemplo.

En recintos industriales, donde hay presencia de ácidos, petróleo, aceites, lácteos, licores, riles, aguas servidas, entre otros, el hormigón armado puede estar expuesto a severas acciones químicas, físicas y mecánicas. Para ello, Sika dispone de distintos productos y tecnologías asociadas a revestimientos de protección, los cuales pueden aplicarse con diferentes texturas y colores según sus condiciones de servicio.

Antideslizante Liso

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Ejemplos de Aplicaciones

Aplicación de morteros por proyección Aplicación convencional de morteros

Aplicación de inhibidor de corrosión Sika® Ferrogard® 903

Encamisado de columna con SikaGrout® 214 + Gravilla, aplicación de puente de adherencia Sikadur® 32 Hi Mod LPL y anclaje de barras con Sikadur® Anchorfix® 4

Inyección de fisuras con Sikadur® 52 y refuerzo de vigas con pletinas de fibra de carbono Sika® Carbodur® S512/80

Encamisado de columna con tejido de fibra de carbono SikaWrap® 300 C60

Revestimiento de protección para piso industrial con Sikafloor®PurCem® 20N

Fijación de base de estructura de acero mediante SikaGrout® 328 CL

Inyección a presión de fisuras con Sikadur® 52

Sika S.A. ChilePdte. S.Allende Nº 85, San Joaquín Santiago, Chile.Tel: (56 2) 510 65 00 Fax: (56 2) 552 37 35www.sika.cl

Sika Services AG.Corporate ConstructiónCH-8048Zurich, SwitzerlandFono: (41 44) 436 40 40www.sika.com

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La información contenida aquí y cualquier otra recomendación se dan en buena fe basada en el conocimiento y experiencia actual de Sika de los productos cuando se han almacenado apropiadamente, manipulados y aplicados bajo condiciones normales de acuerdo con las recomendaciones de Sika. La información sólo se aplica a la(s) aplicación(es) y producto(s) expresamente referidos aquí. En caso de cambios en los parámetros de la aplicación, tales como cambios en los substratos etc., o en caso de una aplicación y propósito propuesto.Los usuarios siempre deben referirse a la más reciente edición de la Ficha Técnica local del producto correspondiente, copias de la cual se proporcionarán a su solicitud y que puede encontrar en www.sika.cl

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