SOLUCIONES A PATOLOGIAS EN EDIFICACIONES Y OBRAS VIALES

CONSTRUCCIONES

DEFINICIONES

REPARACIÓNEs un conjunto de actuaciones (demoliciones, saneamientos y aplicación de nuevos

materiales) destinadas a recuperar el estado constructivo y devolver a la unidad lesionada su funcionalidad arquitectónica y estructural.

RESTAURACIÓNEs cuando la reparación se centra en un elemento u objeto decorativo.La restauración tiene gran dificultad para resultar coherente con el valor de edificio desde el

aspecto arquitectónico, histórico y artístico, que permita la transmisión de su valor a la posteridad.

MANTENIMIENTOConjunto de actividades que tienes como fin conservar las propiedades de los elementos

componentes de la estructura.El mantenimiento se ciñe principalmente a proteger a la estructura de acciones no previstas

sobre la edificación, cambios de uso y sobrecargas en los forjados, así como de los agentes químicos y de la humedad (cubierta, voladizos, plantas bajas por capilaridad) que provocan la corrosión de las armaduras.

DEFINICIONES

PREVENCIÓNEl estudio de los procesos patológicos y causas nos permiten establecer un conjunto de

medidas preventivas para evitar la aparición de nuevos procesos.La prevención habrá de considerar sobre todo la eliminación de las causas indirectas, que afectan a la fase previa del proyecto, ejecución así como al mantenimiento.

PATOLOGÍA PREVENTIVAConsiste en determinar la funcionalidad constructiva de los elementos y unidades que

componen un edificio, su durabilidad e integridad.Implica medidas de diseño constructivo, de selección de material, mantenimiento y uso.

LESIONESManifestación de un problema constructivo.Síntoma final del proceso patológico.Para reparar las lesiones se debe separar la lesión primaria (la que surge en primer lugar) de la lesión secundaria (nacen a consecuencia de la primaria)

ORIGEN DEL AGRIETAMIENTO

FISURACIÓN POR RETRACCIÓN PLÁSTICA

TERAPIA Como la fisuración por retracción plástica se debe a un cambio

diferencial de volumen del hormigón, las medidas de control para ser exitosas, requieren reducir el cambio diferencial de volumen entre la superficie y otras partes del hormigón.

Para impedir la rápida pérdida de humedad provocada por el tiempo caluroso y los vientos secos se pueden adoptar varias medidas.

Usar boquillas de niebla para saturar el aire en contacto con las superficies, y el uso de láminas plásticas para cubrir las superficies entre operaciones de acabado.

También resultan útiles los rompevientos que reducen la velocidad del viento y los parasoles que reducen la temperatura superficial.

COACCION INTERNA

La zona próxima a la superficie se enfría más rápidamente que la zona interior del núcleo, esto provoca un estado de retracción en la zona interior del núcleo. La resultante de ambos conjuntos tensionales es nula, al estar estos en equilibrio puesto que no hay acción ni reacciones exteriores.

TERAPIA

Reducir la velocidad de enfriamiento superficial a través de moldes adecuados.

Empleando contenidos no excesivamente altos de cemento. Empleando elementos de bajo calor de hidratación y áridos de bajo

coeficiente de dilatación. Disponiendo armaduras superficiales que controlen el reparto y ancho

de las fisuras. Curando adecuadamente.

COACCION EXTERNA

Es la creada por el hormigón recién vertido por el previamente existente o por el terreno.

- TERAPIA Disponiendo armaduras para repartir las fisuras y controlar su ancho. Reduciendo el tiempo entre el vaciado del concreto de parte

superpuestas. Disponiendo juntas de contracción adecuadas.

RETRACCION HIDRAULICA

Disminución de volumen que experimenta el hormigón endurecido, cuando esta expuesto al aire con humedad no saturada. Es debido simultáneamente a reacciones químicas y a la reducción de humedad. La retracción hidráulica crece con la relación agua / cemento y con la sequedad ambiental.

CONGELAMIENTO Y DESHIELO

Por debajo de los 5°C el concreto comienza a presentar problemas por el retardo excesivo en el fraguado y pobre desarrollo de resistencia.

Por debajo de los 0°C se congela el agua de amasado; esto promueve la formación de cristales de hielo que se expanden y pueden conducir a la destrucción del elemento estructural.

En términos generales el fenómeno se caracteriza por introducir esfuerzos internos en el concreto que pueden provocar su figuración reiterada y la consiguiente desintegración, tanto en a nivel de la pasta de cemento, como en los agregados de manera independiente, así como la interacción de ambos por lo que su evaluación debe abordar cada uno de estos aspectos.

TERAPIA

ADITIVOS INCORPORADORES DE AIRE El principio de los incorporadores de aire, consiste en

introducir una estructura adicional de vacíos no interconectados, que permiten asimilar los desplazamientos generados por el congelamiento eliminando las tensiones;

Al aumentar la porosidad de la pasta, causa reducción en las resistencias mecánicas del concreto, pero el incremento de la trabajabilidad permite disminuir los contenidos de agua y agregado fino de la mezcla, reduciendo así la pérdida de resistencia.

Pequeñas esferas de 0.2 mm actúan como “rodamientos” y favorecen la plasticidad de la mezcla; permite completar la fracción fina en la granulometría del hormigón, reduce la exudación y permeabilidad, a interrumpir los conductos capilares, impide la formación de bolsas de agua bajo agregados planos y del acero de refuerzo e incrementa la resistencia a los ciclos de congelamiento y deshielo.

CURADO Para que el concreto tenga un desarrollo normal de resistencia en el

tiempo, debe curarse, como referencia, a una temperatura de por lo menos 13°C para un elemento de 30 cm. De espesor y 5°C para espesores del orden de 1.80 m.; por lo que debe procurarse mantener la temperatura adecuada mediante elementos aislantes que impidan que pierdan calor y/o se evapore el agua, o se congele hasta que haya desarrollado al menos 35 Kg/cm2.

En conclusión el uso de aditivos incorporadores de aire debe ir complementado con un buen curado que asegure el desarrollo de la resistencia.

DISEÑO DE MEZCLAS Los diseños de mezcla deben ejecutarse buscando concretos

con la menor permeabilidad posible, lo cual se logra reduciendo la relación agua/ cemento a mínimo, compatible con la trabajabilidad para lo cual el ACI recomienda relaciones entre 0,45 y 0,50.

PRACTICAS CONSTUCTIVAS RECOMENDABLES A MEDIDA QUE BAJAN LAS TEMPERATURAS

a) Controlar sistemáticamente la temperatura ambiente y de los materiales.o Verificar que los agregados no contengan escarcha o nieve ni estén congelados.o Verificar que los encofrados o la subrasante donde se va a vaciar el concreto no

contengan escarcha o nieve ni estén congelados.o Evitar el cemento de bajo calor de hidratación.o Evitar el exceso de agua de amansado en la mezcla.o Es aconsejable el uso de aditivo anticongelante o acelerante de endurecimiento.

o Cubrir con láminas de polietileno o materiales similares las superficies horizontales expuestas a la intemperie.

o No tener en cuenta para el tiempo de desencofrado los días en que la temperatura promedio fue inferior a 5°C.

b) Cuando la temperatura ambiente se encuentra entre 5°C y 0°C, sin tendencia a disminuir.

o utilizar aditivo anticongelante o acelerante de endurecimiento.

o Usar aditivo reductor de agua e incorporador de aire.o Tapar los agregados o almacenarlos bajo techo e

inclusive calentarlos si la situación lo requiere.o Proteger las superficies expuestas del hormigón fresco

contra el frio y la desecación, tapándolas con laminas de polietileno, lonas, etc.

o Usar encofrados de madera gruesa o isotérmicos dobles. No usar encofrados metálicos salvo que se disponga un sistema de calentamiento de los mismos.

c) Cuando la temperatura ambiente está por debajo de los -5°C deben tomarse todas las precauciones indicadas y además deben poder mantenerse las estructuras artificialmente tibias mediante el uso de elementos calefactores durante el tiempo que sea indispensable.

d) Por debajo de -10°C no es conveniente vaciar el concreto, salvo que se trate de concreto masivo.

ABRASION En la mayoría de los casos, el desgaste por abrasión no ocasiona

problemas estructurales, sin embargo puede traer consecuencias en el comportamiento bajo las condiciones de servicio o indirectamente propiciando el ataque de algún otro enemigo de la durabilidad (agresión química, corrosión, etc.), siendo este último más evidente en el caso de las estructuras hidráulicas.

RECOMENDACIONES PARA EL CONTROL DE LA ABRASION

Se estima que la superficie aludida debe tener una resistencia en compresión mínima de 280 Kg/cm2 para garantizar una durabilidad permanente respecto a la abrasión.

Cuando se procede a realizar el acabado sin permitir la exudación de la mezcla, la capa superficial se vuelve débil al concentrarse el agua exudada, incrementándose localmente la relación agua/ cemento. Por ello el acabado debe ejecutarse alrededor de las 2 horas luego de la colocación del concreto y habiéndose eliminado el agua superficial.

Es usual apreciar la costumbre generalizada de espolvorear cemento sobre la superficie húmeda con objeto de “secarla” y terminar antes con el acabado, lo cual constituye una práctica negativa si aún continua la exudación, pues la partícula de cemento actúa como una barrera impermeable reteniendo el agua y favoreciendo que disminuye localmente la relación agua/ cemento

Otra precaución importantísima está constituida por la técnica de curado, las técnicas convencionales como son el riego continuo y las “arroceras” son alternativas simples y efectivas si se aplican bien y con continuidad.

Una técnica probada mundialmente, que mejora notablemente la resistencia a la abrasión de las superficies de concreto consiste en emplear el concreto con fibras.

CARBONATACION DEL CONCRETO

El cambio del pH del concreto por el ingreso de sustancias desde el medio ambiente (CO2, SO3). De estos el CO2 en el aire es el de mayor importancia, de ahí el nombre de carbonatación.

Los parámetros que determinan la velocidad de carbonatación son: la composición y cantidad de cemento, la compactación, condiciones de curado y condiciones ambientales de exposición del concreto.

TERAPIA

a) En el diseño Las estructuras que van a estar expuesta al contacto del CO2, se

deberán diseñar los concretos considerando los siguientes aspectos: Permeabilidad: para que se dé el proceso de carbonatación se requiere que

el CO2 ingrese a la masa del concreto, por lo que, dependiendo del grado de exposición, se debe diseñar un concreto con la permeabilidad requerida.

Relación agua/ cemento: de acuerdo con las condiciones del ataque pueden requerirse relaciones agua/ cemento de hasta 0.35.

Tipo de cemento: se puede emplear cementos tipo I en conjunto con aditivos minerales, o bien un elemento puzolanico con el fin de hacer reaccionar el hidróxido de calcio disponible para crear fases cementantes más estables.

a) En la construcción PROTECTOSIL CIT es un

excelente tratamiento preventivo en estructuras de obra civil, de fácil aplicación.

ADITIVOS

Los aditivos pueden definirse como sustancias químicas o minerales que se agregan a la mezcla de concreto, mortero o pasta de mortero, con la finalidad de modificar una o varias de sus propiedades.

Los aditivos líquidos se agregan generalmente en el mezclado del concreto junto con el agua de amasado.

Los aditivos en polvo se mezclan junto con el cemento o el árido fino.

RAZONES DE EMPLEO DE UN ADITIVO

Algunas de las razones para el empleo de un aditivo son:a) En el concreto fresco: Incrementar la trabajabilidad sin aumentar el contenido de agua. Disminuir el contenido de agua sin modificar su trabajabilidad. Reducir o prevenir asentamiento de la mezcla. Crear una ligera expansión. Modificar la velocidad y/o el volumen de exudación. Reducir la segregación. Facilitar el bombeo. Reducir la velocidad de perdida de asentamiento.

a) En el concreto endurecido Disminuir el calor de hidratación. Desarrollo inicial de resistencia. Incrementar las resistencias mecánicas del

concreto. Incrementar la durabilidad del concreto. Disminuir el flujo capilar del agua. Disminuir la permeabilidad. Mejorar la adherencia concreto- acero de

refuerzo. Mejorar la resistencia al impacto y la abrasión.