Universidad De Oriente

Núcleo de Anzoátegui

Escuela de Ingeniería y Ciencias Aplicadas

Departamento de Ingeniería Civil

Cátedra: Materiales de Construcción.

Sección: 01

Profesor: Bachiller:Blas Pinto Glasireis Boada

C.I:24226036 Yoselin Urpino

C.I:19961152

Barcelona, 23 de febrero de 2015.

Fundamentos

prácticos para

rehabilitación de

estructuras de

concreto armado

Índice

Introducción ………………………………………………………………………….III

Marco teórico ……………………………………………………………………….4

Conclusión ………………………………………………………………………….20

Bibliografía ………………………………………………………………………...21

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Introducción

El campo de la construcción es muy amplio y con el paso de los años podemos observar el desarrollo constructivo que se ha ido proyectando, se pueden apreciar estructuras que han logrado mantenerse en el tiempo y han cumplido satisfactoriamente su vida útil de diseño, en otros casos están las estructuras que no cumplen el ciclo de vida para el cual fueron proyectadas.

Es importante hacer énfasis que en el momento de construir es de suma relevancia utilizar los materiales adecuados para mantener la durabilidad del concreto y este pueda resistir las acciones ambientales, otro factor determinante son los estudios correspondientes de las cargas que soportan la estructura y los efectos de agresividad a los que estarían expuestos.

La durabilidad de las estructuras de concreto armado depende principalmente de la calidad y la resistencia del concreto, protección de agentes erosivos, por el cual la protección del grado de agresividad es un factor clave para el concreto y el acero, así como el tipo de suelo a implantar una estructura.

Cabe destacar que la rehabilitación de estructuras de concreto armado amerita un estudio detallado y profundo sobre las técnicas y procedimientos para evaluar y determinar estrategias correctivas, que permitan a las estructuras mantener su tiempo estipulado sin que se vea afectada por los agentes externos. Entre la evaluación y diagnostico esta la inspección ocular, medición de los elementos, ensayo de resistencia del concreto, forma de aplicación de los ensayos, entre otros, que permiten controlar y rehabilitar fisuraciones o grietas y controlar las estructuras dañadas mediante fórmulas estructuradas aplicadas.

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Marco teórico

Patología estructural

La patóloga estructural se puede definir como el estudio del comportamiento de las estructuras cuando presentan evidencias de fallas o comportamiento defectuoso (enfermedad), investigando sus causas (diagnóstico) y planteando medidas correctivas (terapéutica) para recuperar las condiciones de seguridad en el funcionamiento de la estructura.

El tema de patología estructural más difundido data de la década de los sesenta y corresponde al hormigón armado cuyo desarrollo ha ido creciendo de una forma notable hasta nuestros días.

Hoy, la Patología del Hormigón Armado tiende a convertirse en asignatura o materia en escuelas y facultades de ingeniería.

En las estructuras las fallas o defectos se ponen de manifiesto, con la aparición de una serie de señales o de cambios de aspecto, que se engloban dentro de la sintomatología estructural. Ante estos síntomas y previa investigación de sus causas el técnico especialista, o patólogo estructural, debe establecer un diagnóstico de la enfermedad que sufre la estructura.

Diagnóstico de patologías en la estructura.

Permite conocer la enfermedad (falla o defecto de la estructura), determinar el estado en que se encuentra el enfermo (condiciones de funcionamiento y resistencia).

Permite pronosticar sobre los cambios que pueden sobrevenir sobre la estructura en el curso de la afección que sufre, su duración y terminación por los síntomas que la precedieron o la acompañan.

El pronóstico puede ser optimista, en cuyo caso la estructura afectada evolucionará favorablemente mediante la aplicación de una terapia adecuada, recuperando sus características resistentes mediante una reparación de rutina o, el pronóstico podrá ser pesimista en cuyo caso la estructura afectada tendrá que sufrir amputaciones (eliminación del o los elementos estructurales afectados) o finalmente su demolición.

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Durabilidad de las estructuras de concreto armado.

El estudio de la durabilidad de las estructuras de concreto armado y pretensado ha evolucionado durante los últimos años, gracias al mayor conocimiento de los mecanismos de transporte de líquidos y gases agresivos en el concreto, que hacen posible asociar en el tiempo los modelos matemáticos que expresan cuantitativamente esos mecanismos y, consecuentemente, permiten evaluar la vida útil de una estructura expresada en número de años y ya no en criterios subjetivos del tipo “más o menos adecuada” para un cierto grado de exposición.

El principio básico no se ha alterado. Se requiere, por un lado, conocer, evaluar y clasificar el grado de agresividad del ambiente y, por otro, conocer el concreto y la estructura, estableciendo entonces una correspondencia entre ambos, es decir, entre la agresividad del medio y la durabilidad del concreto de la estructura.

Procedimientos para establecer la durabilidad de las estructuras de concreto armado, tomando en cuenta, la resistencia del concreto, el acero y el tipo de suelo a implantar una estructura en estudio.

La resistencia de la estructura de concreto reforzado dependerá, tanto de la resistencia del concreto, como de la resistencia de la armadura. Cualquiera de las dos que se deteriore, comprometerá la estructura como un todo. Los principales agentes agresivos de la armadura, el gas carbónico CO2 y los cloruros Cl-, no son agresivos para el concreto, o sea que su ataque no es deletéreo. Por otro lado los agentes agresivos para el concreto, como los ácidos, que contribuyen a la reducción del pH y al consecuente riesgo de despasivación de la armadura, así como los sulfatos y la reacción álcali-agregado, los cuales generan reacciones expansivas que destruyen el concreto de recubrimiento y protección de la armadura, actúan en conjunto, atacando principalmente el concreto y secundariamente el acero de refuerzo.

Por lo tanto, a pesar de que no existe una normalización al respecto, es necesario y conveniente una separación nítida y la consecuente clasificación entre ambientes preponderantemente agresivos para la armadura y para el concreto. De igual manera, la composición del concreto, o sea, la proporción y naturaleza de los materiales que lo componen, debe ser tratada por separado,

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cuando se deba elaborar concretos resistentes a medios agresivos para la armadura y concretos resistentes, preponderantemente, a medios agresivos para el mismo concreto.

Medio de contacto

Una vez colocadas, las estructuras de concreto tienen contacto directo con concreto, suelo o agua. Los últimos dos medios son los únicos que pueden tener un carácter agresivo que afecte la durabilidad de la estructura que se encuentre en contacto con ellos, y esto se debe a que de manera natural estos medios pueden contener, en concentraciones variables, sustancias agresivas que pueden causar daños al cemento portland.

Aunque la lista de sustancias agresivas para el concreto puede resultar muy larga, las que se consideran más comunes y agresivas son los sulfatos, los cloruros, los álcalis, el calcio y el magnesio.

El ataque por estas sustancias agresivas será tratado más adelante con detalle para el caso de las más importantes y comunes, pero como existen situaciones en las que las condiciones de diseño no permiten la protección total del elemento, se deben tomar precauciones para aislar la estructura de concreto de su medio de contacto, para lo cual se ha recomendado 2 la aplicación de una serie de medidas en forma individual y / o complementaria, que son las siguientes:

Abatir el nivel freático por medio de drenes o por cualquier otro procedimiento adecuado.

Aplicar sobre la superficie del terreno o la cimentación un producto impermeabilizador u otro material que actúe como tal, antes de desplantar la estructura de concreto.

Aplicar un recubrimiento de protección sobre las superficies terminadas de concreto que deban permanecer enterradas.

Sustituir el material producto de excavación por otro exento de sustancias agresivas para efectuar los rellenos de las cimentaciones.

Condiciones de servicio

Ataque por sulfatos

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Los medios de contacto agresivos para el concreto están caracterizados por suelos y aguas superficiales o freáticas que contienen sustancias que atacan químicamente al concreto.

De manera común, las sales inorgánicas presentes en estos medios son los sulfatos, los cuales se encuentran en diferentes niveles de concentración en la naturaleza. Cuando se estiman en concentraciones pequeñas, se consideran prácticamente inofensivos, pero a medida que incrementan su nivel de concentración, su presencia se vuelve una condición de riesgo para las estructuras de concreto ya que puede producir cambios volumétricos6 en los elementos, de tal forma que ocurra un deterioro prematuro del concreto. Cabe mencionar que la condición más desfavorable cuando existen sulfatos es cuando éstos se encuentran solubles en agua.

Exposición al agua de mar

El agua de mar contiene de manera natural elevadas concentraciones de sulfatos (1,500 ppm) y de cloruros ( > 20,000 ppm), por lo que representa un medio de contacto francamente agresivo para el concreto, ya que se debe cuidar la combinación de efectos por la concentración elevada de este tipo de sales en el medio.

Carbonatación

Los principales efectos de la carbonatación son una clara disminución del pH de la pasta de concreto, que como consecuencia genera una disminución de la protección que da la pasta a la corrosión del acero de refuerzo. El principal promotor de la corrosión es el CO2 que se encuentra presente en el ambiente de manera regular, cuando se combina con la temperatura, la humedad relativa y la permeabilidad del concreto.

Altas tasas de carbonatación ocurren cuando la humedad relativa se ubica entre 50 y 70 por ciento, y cuando ésta tiene valores < 25 por ciento, la carbonatación se considera insignificante. Se ha identificado que el agua contiene más de 20 ppm de CO2 agresivo, lo cual puede favorecer la rápida carbonatación de la pasta de cemento portland; por otra parte, se ha concluido que en aguas con libertad de movimiento con 10 ppm o menos de CO2 agresivo, el riesgo de carbonatación resulta insignificante.

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Ataque químico

El ataque químico al concreto está representado por muy diversos componentes, los cuales pueden tener muy diversos orígenes y fuentes de aporte, de tal manera que es necesario conocerlos para reconocer cuáles son sus posibles efectos nocivos en contacto con el concreto.

Corrosión del acero de refuerzo

Se ha identificado que la principal causa de corrosión del acero del refuerzo embebido en el concreto tiene origen en una diferencia potencial electroquímica en la que es común la presencia de una corriente eléctrica que inicia el fenómeno de corrosión electrolítica, aunque también se reconoce que este tipo de proceso se puede manifestar por un ataque químico directo.

Como consecuencia de los procesos de corrosión del acero, se pueden tener dos efectos claramente diferenciados en las estructuras de concreto. Por una parte, debido a la corrosión del acero de refuerzo disminuye la sección del acero, con lo que pierde su adherencia a la pasta, se afectan en forma negativa sus propiedades mecánicas y, por tanto, merma su capacidad de trabajo estructural. Por otra parte, ocurren cambios volumétricos que se derivan de la formación de los productos de la corrosión, donde dichos cambios generan presiones lo suficientemente poderosas para agrietar la pasta de concreto y, en casos extremos, provocar desprendimientos de concreto.

Para mitigar la ocurrencia de los procesos corrosivos, se deben identificar las principales causas que lo favorecen, lo cual se ha hecho de acuerdo con lo siguiente:

Excesiva porosidad del concreto (concreto permeable al agua y al aire).

Reducido espesor del recubrimiento de concreto sobre el refuerzo.

Existencia de grietas en la estructura.

Alta concentración de agentes corrosivos en los componentes del concreto.

Manifestación de corrientes eléctricas en el concreto (corrientes parásitas o generadas internamente por diferencia de potencial).

Abrasión

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Por definición, se considera como abrasión las acciones de desgaste derivadas de la fricción y el frotamiento, mientras que la erosión corresponde a la acción abrasiva de cavitación en el concreto derivado de la acción de cualquier fluido en movimiento. De tal forma, se identifica que la resistencia a este proceso depende de tres aspectos básicos: la resistencia intrínseca de los agregados a las acciones abrasivas y su composición granulométrica; la resistencia mecánica del concreto, específicamente a la compresión, y los diferentes aspectos prácticos involucrados en el uso del concreto y la ejecución de la obra.

Las condiciones anteriores, el ACI 302  las ha resumido y agrupado en una serie de deficiencias que afecta en forma directa la resistencia al desgaste de las superficies de concreto expuestas a la abrasión.

Para mejorar la resistencia de las estructuras a este proceso se debe evitar lo siguiente:

Emplear excesiva agua de mezclado.

Utilizar la cantidad de cemento adecuada, evitando la insuficiencia.

Revenimiento alto que provoque el movimiento de las partículas ligeras hacia la superficie y el sangrado.

Manipulación excesiva del concreto.

Contenido de aire que no considere las condiciones de exposición.

Prácticas inadecuadas de acabado que favorecen el proceso de sangrado.

Realización del acabado superficial con adición de agua.

Formas y prácticas de curado no adecuadas.

Carbonatación.

Disminución de la resistencia potencial del concreto.

Apertura de la estructura al tránsito en forma prematura.

Procedimientos para la evaluación y diagnóstico de las estructuras de concreto armado, dentro de ello, inspección ocular, medición de los elementos, ensayo de resistencias del concreto.

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Para identificar las características de los daños sufridos por una estructura de concreto armado, así como la magnitud, cantidad y localización de lesiones, se debe recurrir a la patología del concreto, ya que este permite desarrollar una serie de pasos secuenciales, que permite elaborar un diagnóstico de las causas de los daños y a su vez dar un pronóstico del comportamiento de la estructura, bajo las condiciones de servicio esperadas hacia el futuro.

A continuación se mencionan los pasos a seguir en un proceso de investigación del comportamiento estructural de una edificación de concreto armado:

Antecedentes

Es evidente que el primer paso de la evaluación de una edificación será la recopilación de toda la información escrita, dibujada o esquematizada relativa al proyecto o ejecución de la construcción. Se incluye dentro de los documentos, el diseño arquitectónico, el estudio geotécnico o de suelos, el proyecto estructural, memoria de los cálculos, libro de obra, registros de interventoría, etc. sin descartar los antecedentes que puedan existir inclusive sobre comportamiento de las edificaciones aledañas.

Inspección y evaluación preliminar

El propósito de esta inspección es el de evaluar de manera inicial o preliminar las condiciones en que se encuentra una edificación. Se trata de recorrer el inmueble y mediante una fundamentada observación formarse una idea clara y precisa del estado general, evaluar el tipo de problemas que la afectan con lo cual, se determina si es necesario pasar a una inspección más rigurosa.

Para su realización es importante poseer la anuencia del propietario y sólo es necesaria la presencia de un profesional experto en los temas de patología de edificaciones quien con la simple observación determina de manera general el estado del inmueble. Tales observaciones pueden ocurrir cuando se presentan posibilidades de negocios de propiedad raíz, cambio de uso, pequeñas alteraciones por renovación de acabados, anomalías de diversos tipos, cambio de uso y eventualmente después de circunstancias especiales como la ocurrencia de un sismo pero en este caso con la presencia de profesionales adiestrados en este tipo de metodologías.

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Evaluación del nivel de daño:o Leveo Moderadoo Fuerte o Severo.

Inspección ocular

El propósito de realizar un detallado inventario de los daños mediante un levantamiento, es el determinar el grado de compromiso de la estructura por tales efectos además de permitir la cuantificación de la rehabilitación.

La realización de esta etapa implica las labores previas de la ejecución de planos de la estructura a escala y ahora preferiblemente en medio magnético para el posterior manejo de la información gráfica. Con los planos se realiza un detallado levantamiento de daños trascribiendo en ellos todas las afectaciones que presente la edificación.

Se deben efectuar las anotaciones lo más precisas posibles indicando el área afectada, la longitud que cubre el daño, tamaño de las fisuras, características principales, zonas de humedades y manifestaciones externas de daño. Se debe elaborar a medida que se van requiriendo una clasificación o nomenclatura de los daños para lo cual es necesario establecer un glosario de términos como el siguiente, adoptado del ACI. En cada caso se calificará objetivamente la magnitud y se localizarán en el plano para facilitar su cuantificación como herramienta importante en el posterior proceso de obra.

Medición de los elementos

Concluida la inspección visual, se deben obtener las mediciones de los elementos afectados como la longitud de luces, deflexiones, desniveles, magnitud de asentamientos, ancho de fisuras, etc., para localizar de forma precisa los daños de la estructura en estudio, realizando para ello un levantamiento topográfico, altimétrico, según lo amerite el caso.

Planeamiento y definición de ensayos

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Como punto de partida dentro de un estudio de Patología presentes en una edificación es necesario el pleno conocimiento del inmueble de manera que antes de realizar cualquier actividad, se debe recorrer repetidas veces la edificación con el fin de formarse una idea clara de su condición y de acuerdo con esto señalar las áreas de los trabajos de inspección. En esta etapa del estudio se definen los lugares y tipo de labores a realizar, tomando en consideración circunstancias tan variadas como por ejemplo si el edificio está habitado o si existe disponibilidad de fluido eléctrico.

No es posible señalar un procedimiento rutinario, único y completo del tipo de ensayos que deben realizarse puesto que eso depende de los daños presentes y del criterio del profesional que realiza la inspección. En algunos casos las afectaciones pueden provenir de la respuesta de la edificación a las cargas verticales con lo cual los daños se asocian a la mecánica estructural, o de igual manera a los efectos sísmicos con lo cual prevalece en el estudio la investigación hacia las variables referidas al análisis y diseño estructural, donde por ejemplo, la valoración de la resistencia de los materiales juega un papel muy importante. En otros casos las patologías pueden estar asociadas con circunstancias derivadas del intemperismo de la edificación y serán otras variables las que deben tomarse en cuenta. Así mismo existen casos en donde los daños no muestran su naturaleza de manera evidente, por lo cual será el criterio de profesional quien establecerá el tipo de evaluaciones más convenientes en procura de conocer las causas de los deterioros. De todas maneras es importante aclarar que la planeación y realización de ensayos se hace a partir de las hipótesis preliminares de las patologías y el grado de compromiso que presenta la edificación

La planeación consiste en la selección del tipo de pruebas y ensayos que deben realizarse con el fin de definir la causa de los daños y conociendo la causa proceder a formular una metodología de reparación o rehabilitación. No existe una regla fija que permita señalar el número de pruebas necesarias pero en algunos casos se deben ampliar el número de ellas para confirmar el diagnóstico.

Ensayos de resistencias del concreto

Dependiendo de las condiciones de la edificación y sus manifestaciones de daño, deben formularse el tipo de ensayos, su número y localización de manera que esta labor signifique una representación de las condiciones de toda la edificación.

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Algunos de los ensayos que usualmente se realizan en los estudios de Patología Estructural son los siguientes:

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Informe preliminar

Al igual que lo dicho para señalar el proceso de Inspección, la ejecución de un Informe de Patología está supeditado a la condición del estudio y sus particularidades. El lenguaje debe ser sencillo, claro y específico con el debido soporte técnico y científicos que demuestre la naturaleza del daño y la propuesta de intervención.

Materiales de construcción utilizados en la rehabilitación de estructuras de concreto armado.

Materiales de base orgánica.

Consisten en un aglomerante a base de resinas termoestables o polimétricos derivados principalmente del petróleo y se emplean directamente como adhesivos y pinturas protectoras, o mezcladas con otros componentes para formar masillas empleadas para rehabilitación o emulsionadas con agua para formar látex. Estos materiales se dividen en dos grupos:

o Resinas termoplásticas.o Resinas termoestable.

Materiales de base inorgánica

La base esencial de estos materiales en el cemento ya sea portland o no. Entre ellos se encuentran: morteros y concreto tradicional, concreto y mortero proyectado, concreto inyectado, concreto de alta resistencia.

Materiales de base mixta

Basados en la mezcla de materiales de base inorgánica con compuesto de base orgánica principalmente de emulsiones de resinas termoplásticas.

Para rehabilitar fisuras o grietas en concreto armado como se controlan las estructuras dañadas.

La rehabilitación de una estructura dañada por cualquier acción bien sea físico, químico, mecanice, dinámico, biológico, etc., exige efectuar previamente un análisis completo que permita conocer las causas que han motivado los daños ocasionados.

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Una vez conocidas las causas de deterioro se puede proceder a su rehabilitación cumpliendo con los requisitos y especificaciones de las normas vigentes, además de personal capacitado, supervisión constante por parte de ingenieros y especialistas y una buena práctica constructiva que permita que la estructura llegue a la vida útil de servicio para la cual fue diseñada sin problemas de durabilidad.

Razones para la reparación de fisuras

Durabilidad.

La razón principal para sellar las fisuras en una estructura de concreto es la durabilidad de la estructura. Por las fisuras pueden ingresar los agresores del medio ambiente hacia los aceros de refuerzo (humedad, dióxido de carbono, materiales disueltos contenidos en los suelos, sales (cloruros) disueltos en el agua de mar, etc.). Las fisuras son como las heridas abiertas por donde entran las enfermedades. Cuando los agresores del medio ambiente alcanzan los barras de acero de refuerzo empieza un proceso de corrosión. El óxido que aparece en las barras de refuerzo es el producto de la corrosión. Estos productos de la corrosión ejercen una fuerza de tensión en el concreto circundante logrando fracturarlo al cabo de cierto tiempo. Es así como vemos una estructura con el concreto desportillado (fracturado) por donde sale un material café oscuro (el óxido).

Impermeabilidad.

Hay que evitar que el agua entre al interior de la estructura. El agua es uno de los agentes necesarios para que se presente el problema de la corrosión el cual deteriora la estructura. Además las estructuras de concreto están concebidas para no dejar pasar el agua hacia el interior y deben generar comodidad a sus ocupantes (en el caso de edificios, casas, etc.).

Rigidez.

Cuando una fisura atraviesa un elemento estructural (viga, columna, losa, muro, etc.) se ve afectada su rigidez. Dependiendo del ancho de la fisura, el elemento vería comprometida su capacidad de soportar las cargas de servicio. Es por ello que es importante inyectar estas fisuras y restituir el monolitismo perdido.

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Pasos principales de rehabilitación.

Preparación y limpieza del sustrato conforme. Tratamiento del acero de refuerzo. Garantía de la adhesión con el sustrato. Protección

Técnicas de rehabilitación

A continuación se mencionan las técnicas más empleadas en las obras civiles según el tipo de daños.

Fisuras causadas por problemas en el concreto Secado superficial del concreto.

Acción del aire seco y/o del sol sobre el concreto mientras se seca. Se evitan haciendo un buen curado del concreto, humedeciéndolo adecuadamente en el proceso de secado. Por ser fisuras estéticas, pueden ser selladas.

La retracción.

El concreto disminuye su volumen porque al fraguar se va evaporando el agua. Este cambio volumétrico, si la estructura tiene las dimensiones limitadas, puede generar la fisuración del concreto. No suelen tener riesgo estructural.

Deben colocarse juntas de retracción que permitan expansiones y contracciones del concreto, especialmente en elementos de grandes superficies. Colocar mallas de acero, que aportan el acero mínimo para evitar grietas por retracción y temperatura. Las fisuras delgadas pueden cicatrizarse, las gruesas se solucionan con inyecciones de resinas epoxi.

Los cambios de temperatura, ciclos de lluvia y secado, de frio y calor.

Estas grietas se originan debido a la retracción de la capa superficial del concreto, mientras que el resto del concreto mantiene un volumen constante.

Estas grietas son algo antiestéticas, pero por tratarse de grietas superficiales no afectan la integridad estructural del elemento. Si la grieta está estable (muerta), se reparan con inyecciones de resinas epóxicas o sellantes en seco,

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o haciendo ranuras y sellándolas. Para grietas activas (vivas) se recomienda consultar a expertos.

Asentamientos o deslizamientos del concreto durante las primeras horas luego de su colocación.

Movimiento del encofrado. Desplazamientos de la armadura. Durante el vaciado, se debe permitir el asentamiento del concreto fresco.

Durante la ejecución de la obra, colocar pequeñas armaduras en las esquinas superiores de puertas y ventanas.

Fisuras causadas por fuerzas externas, problemas de diseño o de ejecución

Cargas excesivas. Flexión, compresión, tracción…

Se recomienda hacerle un seguimiento a la evolución de la fisura para corroborar si se trata o no de una situación de alarma. Es conveniente llamar a un experto para que realice la comprobación.

Fisuras por flexión.

Son causadas por el exceso de carga en el elemento, que le origina una cierta flexión. Al quitar la carga, generalmente desaparecen. Se debe apuntalar el elemento y reforzarlo. Es indispensable llamar a un experto.

Fisuras de compresión.

Se originan cuando el elemento está sometido a fuerzas que lo comprimen excesivamente. Se debe consultar a expertos, ya que está comprometida la integridad de la estructura y de sus ocupantes. Los daños graves en columnas implican la inutilización de la edificación.

Fisuras causadas por problemas con las armaduras Corrosión en la armadura.

Por escasez de recubrimiento, o por la falta de capacidad de protección del concreto. El agua penetra y se forma óxido, que va formando una capa sobre la armadura, la cual va creciendo y ejerciendo presión sobre el recubrimiento hasta romperlo y formar la grieta.

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Ecuaciones para el control de fisuraciones en vigas de concreto para miembros flexionados.

El uso de miembros parcialmente pretensados, en los cuales pueden aparecer fisuras bajo cargas de servicio, está ampliamente difundido. En estos miembros se forman fisuras cuando la tensión de tracción supera el módulo de rotura del hormigón (6 a 9 'c f psi bajo condiciones a corto plazo). Es necesario controlar estas fisuras principalmente por motivos estéticos, ya que son detectables a simple vista y generan sensación de inseguridad o de falla estructural inminente. El ancho de fisura residual, luego de retirar la mayor parte de la sobrecarga, es pequeño [alrededor de 0,03 a 0,09 mm (0,001 in. a 0,003 in.]) y por lo tanto si la carga es transitoria no es necesario controlar la fisuración. Se han realizado estudios relacionados con el cálculo de anchos de fisura en miembros de hormigón pretensado (Meier y Gergely, 1981; Suzuki y Yoshiteru, 1984; Suri y Dilger, 1986; Nawy, 1989a). Debido al número de variables que se deberían considerar, el cálculo de los anchos de fisura es más complejo que en el caso de los miembros de hormigón armado.

Ecuaciones para predecir la fisuración – Un enfoque para predecir la fisuración para vigas pretensadas con tendones adherentes consta de dos pasos. Primero se calcula el momento de descompresión, para el cual la tensión en el hormigón al nivel del acero de pretensado es cero. Luego el miembro se trata como un miembro de hormigón armado y se calcula el aumento de la tensión del acero para la carga adicional. Las expresiones dadas para predecir la fisuración en vigas no pretensadas se pueden usar para predecir las fisuras para el aumento de carga por encima del momento de descompresión. Se necesita un multiplicador de alrededor de 1,5 si en vez de barras conformadas se usan cables más cerca de la superficie de la viga en el miembro pretensado para tomar en cuenta las diferentes propiedades de adherencia. Este enfoque es complicado si se consideran la mayoría de los parámetros que afectan la fisuración (Nilson, 1987). Meier y Gergely (1982) presentaron un método aproximado usando el enfoque de la tensión nominal del hormigón. Ellos propusieron las siguientes ecuaciones para predecir el máximo ancho de fisura por flexión

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Donde C1, C2 = coeficientes de adherencia que dependen del tipo de acero más próximo a la cara traccionada; fct = tensión de tracción nominal en la cara traccionada;

Ec = módulo de elasticidad del hormigón;

dc = mínimo recubrimiento de hormigón hasta el baricentro del acero en la cara traccionada; y

A = sección efectiva de hormigón por barra según lo definido en ACI 318.

La Ecuación es dimensionalmente correcta y el coeficiente C1 es adimensional. En unidades in.-lb C1 = 12 y C2 = 8,4 para barras de armadura, y C1 = 16 y C2=12 para cables. En unidades del SI, si A se especifica en mm2, C1 = 1,39 y C2=0,97 para barras de armadura y C1 = 1,85 y C2 = 1,39 para cables

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Conclusión

Los fundamentos prácticos y los conocimientos básicos en la rehabilitación de estructuras de concreto armado es la base fundamental para la evaluación y diagnóstico de estructuras dañadas ya sea por la agresividad que producen los efectos ambientales o por el empleo de materiales de mala calidad. La utilización adecuada de las herramientas que nos permiten detectar las fallas de origen en estructuras dañadas nos facilita poder corregirlas y alargar la vida a la cual fue proyectada.

El empleo de las formulas estructurales destinadas para la corrección de grietas o fisuras nos garantizan controlar las deficiencias y rehabilitarlas. Es importante hacer énfasis que una estructura de concreto armado es diseñada para una vida útil comprendida entre 50 y 100 años, para ello se debe seguir las normas, tomando en cuenta el tipo de suelo a implantar dicha estructura, así como la resistencia del acero y del concreto, ya que todo esto es la clave para el control de fisuraciones y la durabilidad de las mismas.

De los procesos de rehabilitación de una edificación, la evaluación y el diagnóstico constituye el paso quizá más importante puesto que de acuerdo con su definición vendrá la decisión de la intervención. Acertar en el diagnóstico representa el éxito de la inversión y por supuesto en la solución de las patologías causantes del problema.

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Bibliografía

Trabajo de tesis. Fundamentos prácticos para rehabilitación de estructuras de concreto armado. Blas O. Pinto.

http://www.institutoconstruir.org/centrocivil/concreto %20armado/Evaluacion_patologias_estructuras.pdf

http://ciczac.org/Documentos%20pdf/Manuales%20y %20Aplicaciones/Manuales%20y%20aplicaciones%20de%20Interes/CONCRETO%20CUEVAS%20ULTIMO.pdf

http://es.slideshare.net/marcoscanpuc/aspectos-fundamentales- del-concreto-reforzado-cuevas

http://www.chacao.gob.ve/eduriesgo/vulnerabilidad_archivos/ 05_causas_identificacion_y_posibles_soluciones_para_las_fisuras.pdf

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