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INTRODUCCINLas estructuras de concreto armado pueden presentar numerosos tipos de problemas, que muchas veces rebasan los simples lmites de los fallos resistentes. As fenmenos como la corrosin del acero refuerzo, oquedades superficiales, fisuras y otros pueden ser incluso ms peligrosos y difciles de reparar que un fallo en la armadura, que normalmente es el que nos parece ms grave.
Basado en estos fenmenos, se relacionan los diagnsticos principales y ms comunes para cada tipo de problema. Para cada diagnostico son presentadas las alternativas de correccin ms viables para ser analizadas adecuadamente y desarrollar el mtodo ms preciso.
Las fenmenos que pueden provocar lesiones en una estructura de concreto armado pueden ser muchas y muy variadas y pueden estar relacionadas con el propio proyecto, con los materiales, con la ejecucin y con el uso o explotacin de la estructura. Desarrollaremos a continuacin las ms comunes.
OBJETIVOS
Clasificar los tipos de grietas que se presentan en las estructuras de concreto, como se originan y que consecuencias traen a la estructura.
Identificar cada tipo de grieta y dar posible solucin o soluciones a los problemas presentados.
TIPOS DE GRIETAS EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO.
Una fisura o grieta es una rotura en la masa de concreto que se manifiesta exteriormente con un desarrollo lineal. Suponen una rotura aparente en un elemento constructivo y son una importante fuente de informacin de los fallos del edificio. Siempre se producen por esfuerzos de traccin o de cortante, que llegan a superar la tensin admisible del material, produciendo la rotura del mismo. Si se manifiestan slo en la superficie se denominan fisuras, mientras que si se producen en todo el espesor y pasan de una cara a otra, se llaman grietas.
Clasificacin de la falla.Se clasifican de acuerdo al espesor.
Causas de las fisuras Las causas ms comunes de las fisuraciones son debidas a problemas intrnsecos del propio concreto, problemas del proyecto y/o de ejecucin de obra, como por ejemplo: curado deficiente, retraccin, entumecimiento, variaciones trmicas, ataque qumico, solicitaciones excesivas, errores de proyecto, errores de ejecucin, asientos.
CLASIFICACIN DE LAS GRIETAS.
Corrosin del acero de refuerzo
Manifestacin tpica (a)
Ocasionada por concreto con alta permeabilidad y/o elevada porosidad, recubrimiento insuficiente del acero de refuerzo y mala ejecucin.
Alternativas de correccin Despus de analizar el elemento estructural y establecer el diagnstico y las consecuencias del problema, se debe:
a) Eliminar cuidadosamente el concreto afectado y los productos de la corrosin
b) Reconstruir la seccin original del acero de refuerzo
c) En caso de corrosin sin daos graves, recuperar el elemento estructuralManteniendo las dimensiones originales, a travs de:
Mortero polimtrico de base cemento Mortero de base epxica Mortero de base polister Aplicar mortero en todas las superficies para aumentar el recubrimiento y proteger el elemento estructural
d) En caso de corrosin avanzada, reforzar el elemento aumentando las dimensiones originales a travs del refuerzo en:
Vigas Columnas Losas
e) Aplicar revestimiento de proteccinf) Eventualmente, demoler y reconstruir Ocasionada por agentes agresivos del ambiente impregnados en la estructura (cloruros) y agentes agresivos incorporados involuntariamente en concreto durante el mezclado.
Alternativas de correccin:
a) Remover cuidadosamente el concr4eto afectado y los productos de la corrosin, limpiando bien las superficies.b) Reconstruir la seccin original del acero de refuerzoc) Ante la presencia de agentes agresivos colocar una barrera de resina epoxica entre el concreto contaminado y el mortero de reparacin d) Aplicar revestimiento de proteccine) Eventualmente, demoler y reconstruir.
Oquedades superficiales
Manifestacin tpica
Diagnstico
dosificacin inadecuada tamao mximo caracterstico del agregado grueso inadecuado colado y compactacin inadecuada excesiva cantidad de acero y de refuerzo
Alternativas para la solucin
a) eliminar el concreto segregado hasta llegar al concreto sano y limpiar bien las superficies
b) en los casos de reparaciones superficiales:
mortero polimrico de base cemento mortero de base epxica mortero de base polister
c) en los casos de reparacin profunda:
mortero polimrico de base cemento lechada de base cemento concreto y concreto pre- empacado
d) aplicar revestimiento de proteccin
Incendio
Manifestacin tpica
Diagnstico
dilatacin trmica excesiva del elemento estructural recubrimiento insuficiente del acero de refuerzo
Alternativas de correccin a) efectuar refuerzo de emergencia
vigas y losas columnas y muros
b) recuperar monolitismo inyectar resina epxica
c) demoler losas y reconstruir usando adhesivos epxicos en las juntas de colado
d) reparar o reforzar vigas y columnas
e) efectuar proteccin trmica con morteros de vermiculita expandida, yeso, poli espuma u otro procedimiento
f) eventualmente, demoler y reconstruir
GRIETAS EN VIGAS.
Fisuras de flexin
Manifestacin tpica
Diagnostico sobrecargas no previstas acero de refuerzo insuficiente anclaje insuficiente acero de refuerzo mal posicionado en el proyecto o en la ejecucin
Fisuras de cortante
Manifestacin tpica
sobrecargas no previstas estribos y anillos insuficientes estribos y anillos mal posicionados concreto de resistencia inadecuada
Fisuras de flexin en la parte superior (marquesinas, balcones).
Manifestacin tpica
Diagnostico
anclaje insuficiente acero de refuerzo mal posicionado sobrecargas no previstas acero de refuerzo insuficiente
Alternativas de correccin de fisuras de flexin, fisuras de cortante y fisuras de flexin en la parte superior
a) preparar y limpiar cuidadosamente la fisura
b) recuperar el monolitismo
inyeccin de resina epxica
c) reforzar la viga
colocacin de nuevos refuerzos longitudinal y volver a colar colocacin de nuevos estribos y anillos colocacin de placas metlicas adheridas
d) eventualmente remoler y reconstruir
Fisuras de flexin y corrimiento del acero de refuerzo.
Manifestacin tpica
Diagnostico
sobrecargas no previstas mala adherencia del acero de refuerzo con el concreto concreto de resistencia inadecuada anclaje insuficiente
Rotura del concreto por compresin
Diagnstico
concreto de resina inadecuada sobrecargas no previstas
Fisuras debido a la torsin
Manifestacin tpica
Diagnostico
sobrecargas no previstas acero de refuerzo insuficiente acero de refuerzo mal posicionado no consideracin de los esfuerzos de torsin
Rotura del concreto a compresin debido a la torsin.Diagnostico
sobrecargas no previstas concreto de resistencia inadecuada seccin de concreto insuficiente
Alternativas de correccin
a) eliminar las partes sueltas y limpiar cuidadosamente la superficie
b) reforzar la viga aumentando su rigidez a travs de:
colocacin de nuevo acero de refuerzo longitudinal colocacin de nuevos estribos o anillos colocacin de placas metlicas adheridas con resina epoxica
c) eventualmente, remoler y reconstruir
Fisuras de contraccin hidrulica o de desplazamiento trmicos.
Manifestacin tpica
Diagnostico
secado prematuro del concreto(curado inadecuado) contraccin trmica debido a gradientes de temperatura diarios o estacionales
Alternativas de correccin
a) en ambiente interior seco y no agresivo cuando:
dimensin 0.3mm, no necesita ningn tratamiento dimensin >0.3mm, pasiva, inyectar resina epoxica dimensin > 0.3 mm, activa rellenar con sellador
b) en ambientes agresivos y hmedos cuando:
dimensin 0.1mm, no necesita ningn tratamiento dimensin >0.1mm, pasiva, inyectar resina epxica dimensin > 0.1 mm, activa rellenar con sellador
c) aplicar revestimiento de proteccin
COLUMNASFisuras de asentamiento plstico
Manifestacin tpica
Diagnostico
colado simultaneo de las columnas, vigas y losas mala compactacin del concreto concreto muy fluido cimbras no hermticas
Fisuras de fraguado o fraguado falso
Manifestacin tpicaDiagnostico
cemento con exceso de anhidrita (yeso anhidro) demora en la colocacin de concreto calor excesivo y humedad relativa baja.
Fisuras de junta de coladoManifestacin tpica
Diagnostico
Cabeza de la columna con exceso de nata de cemento o superficie sucia.
Alternativas de correccin
a) eliminar las partes sueltas y limpiar cuidadosamente las superficies
b) dependiendo de la dimensin de la fisura, dejar como esta, o sea, convivir con la fisura
c) reconstruir el monolitismo
inyectar resina epoxica si la dimensin 0.3m fisura pasiva
d) reforzar la columna
Con placas metlicas adheridas
e) Demoler y reconstruir la cabeza de la columna:
Volver a colar con lechada Volver a colar con concreto
Fisuras de compresin localizada o prdida de estabilidad del acero de refuerzo.
Manifestacin tpica
Diagnostico Mala colocacin o insuficiencia de estribos o anillos Carga superior a la prevista Concreto de resistencia inadecuada Mala compactacin del concreto
Fisuras o roturas en la cabeza de columnas cortas
Diagnstico
Los muros rigidizan las columnas, que no consiguen absorber los movimientos trmicos e hidrulicos de la estructura
Alternativas de correccin a) Eliminar las partes sueltas y limpiar cuidadosamente las superficies
b) Restaurar el monolitismo
Inyeccin de resina epoxica siempre que la fisura fuese pasiva
c) Reforzar la cabeza de las columnas Con placa metlica adherida con resina epoxica
d) Demoler y reconstruir la cabeza de las columnas
Volver a colar con lechada Volver a colar con concreto
LOSAS
Fisuras de flexin y fisuras de flexin en voladizoManifestacin tpica
Diagnostico
Acero de refuerzo insuficiente o la posicionado Longitud de anclaje insuficiente Descimbrado temprano Sobrecargas no previstas
Alternativas de correccin
a) Eliminar las partes suelta y limpiar cuidadosamente las superficies
b) Restaurar el monolitismo
c) Limitar el valor de la sobre carga, de acuerdo a un anlisis estructural
Inyectar resina epoxica
d) Reforzar:
Placas metlicas adheridas con resina epoxica Abertura de surcos, colocacin de acero de refuerzo y relleno con mortero epxico. Construccin de sobrelosa armada adherida con resina epoxica.
e) Aplicar impermeabilizacin adecuada.
Fisuras de momentos torsionantesManifestacin tpica
Diagnostico Acero de refuerzo de borde insuficiente Proteccin trmica insuficiente
Alternativas de correccin
a) Preparar y limpiar cuidadosamente las superficies
b) Restaurar el monolitismo
c) Reforzar bordes con nuevo refuerzo a 45
d) Efectuar proteccin trmica conveniente
Fisuras de contraccin hidrulica y trmicaManifestacin tpica
Diagnostico
Curado ineficiente Proteccin trmica ineficiente Exceso de calor de hidratacin Exceso de agua de mezclado
Alternativas de correccin
a) Preparar y limpiar cuidadosamente las superficies
b) Cuando se trate de losas con alta solicitacin
Aplicar un nuevo acabado empleando adhesivo de base acrlica
c) Cuando se trate de losas con pequea solicitacin
Tapar las fisuras con resane
d) Efectuar proteccin trmica conveniente
PunzonamientoManifestacin tpica
Diagnostico
Exceso de carga concentrada Losa muy delgada Concreto de resistencia inadecuada Acero de refuerzo insuficiente Acero de refuerzo mal posicionado en el diseo o en la ejecucin
Alternativas de correccin
a) Eliminar las partes sueltas y limpiar adecuadamente las superficies
b) Reconstituir el monolitismo
Inyectar resina epxica
c) Reforzar la losa junto al apoyo, con placas metalicas adheridas con resina epoxica
d) Reforzar el apoyo de la losa con la creacin de un capitel en la cabeza de la columna
e) Eventualmente demoler y reconstruir
f)
MUROS
Fisuras de asentamientoManifestacin tpica
Diagnostico Asentamiento de la cimentacin y los apoyos Acero de refuerzo insuficiente Acero de refuerzo mal posicionado Alternativas de correccina) Preparar y limpiar cuidadosamente la fisura
b) Restaura el monolitismo Inyectar resina epoxica
c) Reforzar la cimentacin
d) Aliviar las cargas actuantesFisuras de contraccin hidrulica y trmicaDiagnostico Desplazamiento trmico de la losa Concreto de resistencia inadecuada Desplazamiento trmico y contraccin hidrulicaAlternativas de correccin a) Prepara y limpiar adecuadamente las fisuras
b) Crear una junta de dilatacin en el lugar de la fisura y rellenar con sellador
c) Efectuar proteccin trmica eficiente y restaurar el monolitismo
d) Aplicar impermeabilizacin adecuada en la cimentaciones
Fisuras de flexinDiagnostico Losa muy flexible en estructuras Juntas de colado mal ejecutadas Acero de refuerzo insuficienteFisuras de tensin Diagnostico Acero de refuerzo insuficiente para transmitir las cargas Acero de refuerzo mal posicionadoAlternativas de correccin a) Preparar y limpiar adecuadamente las fisuras y superficies
b) Restaurar el monolitismo
c) Inyectar resina epoxica
d) Limitar el valor de la sobrecarga de acuerdo al anlisis estructural
e) Reforzar el muro a travs de:
f) Acero de refuerzo empotrado
g) Placas metlicas adheridas al concreto
h) Convivir con las fisuras
PUENTES Y VIADUCTOS
Deterioracin general Corrosin del acero de refuerzo Deterioro de las barandas Degradacin de las juntas de dilatacin Percolacin de agua Rotura de cantos en los dientes de Gerber Deterioro de los apoyos FisurasDiagnostico Recubrimiento insuficiente Impactos Diseo inadecuado Barandas muy esbeltas Ausencia de mantenimiento Posicin inadecuada Solicitacin excesivaAlternativas de correccina) Preparar y limpiar adecuadamente las fisuras y superficies
b) Restaurar el monolitismo
c) Reparar o reforzar las regiones con acero de refuerzo corrodo
d) Restaurar bordes de las juntas de dilatacin con mortero epxico
e) Restaurar los dientes de Gerber
f) Eventualmente, creas goteras, efectuar revestimiento de proteccin
g) Aplicar revestimiento de proteccin
h) Proteccin catdica o electroqumica
i) Eventualmente, demoler y reconstruir
SILOS Y TANQUESPercolacin de lquidos y corrosin del acero de refuerzoDiagnostico Tirante o espaciador mal ejecutado Junta de colado mal ejecutado Oquedades superficiales del colado Movimiento trmico diferencial Acero de refuerzo insuficiente Recubrimiento insuficiente Concreto de resistencia inadecuada
Alternativas de correccin a) Preparar y limpiar cuidadosamente las fisuras b) Restaurar el monolitismoc) Demoler y restaurar cavidades localizadas:d) Reparar o reforzar las regiones con acero de refuerzo corrodoe) Reforzar la estructuraf) Aplicar revestimiento de proteccing) Aplicar procedimientos electroqumicos h) Impermeabilizar y proteger trmicamente
ESTRUCTURAS EN AGUA DE MAR O AGUA DULCEDeterioro generalizada Desgaste mecnico Corrosin en los elementos semi - inmersos Rotura de aristas FisurasDiagnostico Concentracin de tensiones en cantos y aristas vivas Concreto con alta permeabilidad y/o elevada porosidad Mala ejecucin Recubrimiento insuficiente Manipulacin de materiales agresivosAlternativas de correccin.a) Retirar las partes sueltas y limpiar cuidadosamente las superficiesb) Restaurar el monolitismo: Inyectar resina epxicac) Demoler y restaura cavidades localizadas:Mortero polimrico base cemento.d) Reparar o reforzar las regiones con acero de refuerzo corrodo.e) Reforzar regiones inmersas.f) Aplicar revestimiento de proteccin.g) Aplicar procedimientos electroqumicos.h) Impermeabilizar y proteger trmicamente.Colapso o deterioracin acentuada de la parte superior Corrosin del acero de refuerzo Degradacin del concreto
Diagnostico Concreto de resistencia inadecuada Recubrimiento insuficiente. Mala ventilacin de tubera. Roturas localizadas por accin de cargas excesivas o asentamientos. Ausencia de proteccin.Alternativas de correccin.a) Preparar y limpiar cuidadosamente las superficies.b) Restaurar el monotelismo. Inyectar resina epxicac) Reparar: Mortero polimrico base cemento. Mortero polimrico lanzado.d) Reconstruir o reforzar. Concreto. Concreto lanzado.e) Aplicar revestimiento de proteccin.f) Aplicar procedimientos especiales.Deterioracin de la parte inmersa. Desgaste CavitacinDiagnostico Concreto de resistencia inadecuada Roturas localizadas por la accin de cargas excesivas o asentamiento. Velocidad excesiva del lquido. Exceso de partculas abrasivas. Ausencia de proteccin. Alternativas de correccin.Despus de inspeccionar y analizar la situacin, es necesario:a) Preparar y limpiar cuidadosamente las superficies.b) Reparar: Mortero polimrico base cemento. Mortero polimrico lanzado.c) Reconstruir o reforzar. Concreto Lechada para reparacin inmersa Concreto lanzado.d) Aplicar revestimiento de proteccin y endurecedores de superficie.Corrosin del acero de refuerzo, fisuras y degradacin del concreto.
Diagnostico. Concreto de resistencia inadecuada Gradientes trmicos Cargas dinmicos no consideradas Gases y lquidos agresivos Mala ejecucin Mantenimiento insuficiente e inadecuado Ausencia de proteccinAlternativas de correccinDespus de analizar adecuadamente la situacin, puede ser necesario:a) Retirar las partes sueltas, preparar y limpiar cuidadosamente las superficiesb) Restaurar el monolitismo Inyectar resina epoxica.c) Reparard) Reforzare) Restaurar mnsulasf) Reparar o reforzar regiones con acero de refuerzo corrodo.g) Aplicar revestimiento de proteccin h) Aplicar procedimientos electroqumicos.CIMENTACIONESDefectos de elementos estructurales de cimentacinDiagnostico Proyecto inadecuado Concreto de resistencia inadecuada Mala ejecucinAlternativas de correccin Despus de analizar adecuadamente la situacin, puede ser conveniente:a) Remover las partes sueltas y limpiar cuidadosamente las superficies.b) Reforzar los componentes de cimentacin con problemas: Datos Zapatas Pilotes (parte superior)c) Demoler y reconstruir cabezas de pilotes: Micro-concreto fluido Concreto
Conclusin
Las alternativas de correccin son utilizadas para los diagnsticos de problemas que se presentan en una obra, como la corrosin en vigas, columnas lozas o muros, pueden ser causados por la mala ejecucin, recubrimiento insuficiente material, agentes agresivos, dosificacin inadecuada, sobrecargas, exceso de calor, exceso de agua cada problema con alternativas de correccin Los problemas que se presentan en una obra pueden ser solucionadas eliminando lo afectado, reforzndolo o en caso mayor reconstruyendo en algunos casos preparar y limpiar cuidadosamente el rea afectada, es importante saber cules son las complicaciones que se pueden presentar para buscar la mejor manera de solucionarlos.
Bibliografa
Manual de reparacin de estructuras de concreto (IMCYC), captulo 3. Gua para el diagnstico y la correccin de los problemas. Pag.23
http://www.biblioteca.udep.edu.pe/bibvirudep/tesis/pdf/1_122_180_80_1138.pdf
http://revitalizatemexico.wordpress.com/2011/12/12/preparacion-y-reparacion-de-estructuras-de-concreto/Pgina 7