Patología Del Hormigón

7/24/2019 Patologa Del Hormign

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PATOLOGAS DE MATERIALES DE CONSTRUCCIN

PRESENTADO POR:

JEAN CARLO TORRES CALDERON

ANYI PATRICIA ORDEZ CAICEDO

A:

JAVIER EDUARDO BECERRA

UNIVERSIDAD SANTO TOMS

FACULTAD INGENIERA CIVIL

GEOLOGA

AO

2015


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ASPECTOS GENERALES DEL DIAGNSTICO Y RECONOCIMIENTO DE LESIONES

INTRODUCCIN Y DEFINICIONES

El estudio de los fallos y lesiones en la construccin, es un tema que ha alcanzado el estatus de ciencia:

ciencia que estudia, analiza y propone remedios y soluciones para distinguir las situaciones constructivas.

Para dicho fin es indispensable realizar una explicacin general de los conceptos procesos que ataen a

una construccin y pueden causar deterioro, a la vez que se busca la manera de realizar una intervencin

que devuelva las propiedades arquitectnicas y estructurales a la construccin.

Patologas constructivas y procesos patolgicos

La patologa constructiva de la edificacin es la ciencia que estudia los problemas constructivos que

aparecen en el edificio posterior a su ejecucin.

El proceso patolgico presenta tres aspectos secuenciales el origen, la evolucin y el resultado final. En

el anlisis patolgico este proceso se recorre de manera inversa, es decir se detecta el resultado de la

lesin, luego el sntoma, luego se recorre la evolucin de la misma hasta llegar a su origen, con el fin de

establecer la estrategia de reparacin pertinente.

Lesiones

Las lesiones son cada una de las manifestaciones del problema constructivo, es decir el sntoma final del

proceso patolgico. Estas se agrupan en tres categoras fsicas, mecnicas y fsicas.

Lesiones fsicas:

Los causantes de problemtica son fenmenos fsicos como heladas, condensaciones, etc. y normalmente

su evolucin depender tambin de estos procesos fsicos. Son causados principalmente por:

Humedad:Presencia de agua en un porcentaje mayor al considerado como normal en un material

o elemento constructivo.

Erosin:es la prdida o la transformacin superficial de un material y puede ser total o parcial.

Suciedad: es el depsito de partculas en suspensin sobre la superficie de las fachadas.

Lesiones Mecnicas

Causadas por factores mecnicos, el cual produce movimientos, desgaste, aberturas separaciones de

materiales o elementos constructivos. Entre Ellos se clasifican: Deformaciones: Variacin en la forma los materiales constructivos o de cerramiento, durante la

obra o cuando esta entre en funcionamiento.

grietas: aberturas longitudinales que afectan a todo el espesor del elemento constructivo.

Fisuras: Aberturas longitudinales que afectan a la superficie o acabado de un elemento

constructivo.

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Desprendimiento: Es la separacin entre un material de acabado y el soporte al que est aplicado

por falta de adherencia entre ambos.

Erosiones mecnicas: prdida de material debido a esfuerzos mecnicos, como golpes o

rozaduras.

Lesiones qumicas

Son causadas por sales., cidos lcalis que reaccionan provocando descomposiciones que afectan a la

integridad del material y reducen su durabilidad. Entre estas lesiones se hallan:

Eflorescencias: Los materiales contienen sales solubles y estas son arrastradas por el agua hacia el

exterior durante su evaporacin y cristalizan en la superficie del material se debe a la humedad.

Oxidaciones y corrosiones: son un conjunto de transformaciones moleculares que tiene como

consecuencia la prdida de material en la superficie de metales como el hierro y el acero.

Organismos: segregan sustancias que alteran la estructura qumica del material donde se alojan.

Erosiones: Transformaciones moleculares de los agregados ptreos, a causa de reacciones

qumicas entre sus componentes.

Causa de la lesin

En caso de presentarse una lesin, se debe buscar la causa que origine, ya que el proceso

patolgico no terminar hasta que sea anulada por completo. Se distinguen:

Causa directa: origen inmediato del proceso patolgico esfuerzos mecnicos, fenmenos

atmosfricos.

Causa indirecta: errores de diseo y ejecucin.

Intervenciones sobre la lesin.

Procesos encaminados a devolverle la funcionalidad estructural y arquitectnica a la edificacin

Reparacin:Conjunto de actuaciones como demoliciones, saneamientos y aplicacin de nuevos

materiales e inclusive la sustitucin parcial o total de la unidad constructiva.

Restauracin:La intervencin debe ser la mnima posible, debe respetar la antigedad de los

elementos constructivos diferenciar lo existente que an se encuentra en buen estado

salvaguardar su historia, para ello se debe desarrollar un plan de intervencin a partir de un

anlisis estructural. Rehabilitacin: con base en un anlisis tcnico e histrico de la construccin, contemplando un

proyecto arquitectnico para nuevos usos, un estudio patolgico reparaciones de las diferentes

unidades constructivas daadas una restauracin de los distintos elementos estructurales.

Prevencin:El estudio de los procesos patolgicos permite conocer escasas, y desarrollar un

marco de medidas preventivas, destinadas a evitar la aparicin de nuevos procesos.

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Estudio patolgico

A travs de la identificacin de un proceso patolgico, lleva como objetivo la reparacin de unidad

constructiva daada para devolverle la funcionalidad constructivo-arquitectnica.

Se busca adoptar un mtodo sistemtico de observacin y toma de datos, para evaluar la capacidad

resistente, integridad, forma y aspecto de la estructura.

Se realizan de manera peridica, con el fin de supervisar el desarrollo del problema y posterior el de la

medida de rehabilitacin.

Es necesario conocerla poca de construccin, estilo arquitectnico, sistema de construccin y

cimentacin, materiales empleados entre otros.

El estudio de las causas del problema debe presentar lineamientos establecidos con anterioridad. Este

marco de trabajo se realiza con base en una visita previa a la edificacin, de este modo establecern las

zonas a tratar, con ayuda de un levantamiento planimtrico de la construccin.

Luego de la visita, se necesita realizar la toma de datos. Esta se lleva a cabo con documentacin de la

historia de la estructura.

Una vez se establezca el tipo de lesiones, se inicia la investigacin sobre el problema patolgico, para ello

se realizan diversas pruebas a los elementos constructivos, identificando

Material o materiales afectados.

Elemento constructivo daado

sistema y detalles constructivos

toma de muestras para ensayo

Entre los rasgos ms notorios de una lesin se halla:

fisuras, inclinacin, prdida de materiales, deterioro diferencial, descamacin por presencia de

agua, acumulacin de suciedad. disgregacin granular, eflorescencias

de igual manera se deben realizar ensayos de carcter fsico, para determinar el estado de los

materiales:

densidad aparente y real porosidad color dilatacin trmica conductividad elctrica Absorcin

de agua capilaridad expansin por humedad eflorescencias permeabilidad.Estos permiten caracterizar el material y predecir el tipo de comportamiento que presentar en

determinadas condiciones descarga y ambiente.

En otra instancia se tienen los ensayos mecnico: de gran importancia, ya que se realizan sobre

elementos de soporte de la estructura, entre los que se encuentran

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Ensayo de resistencia a la compresin ensayo de resistencia flexin ensayo de resistencia a

traccin ensayo de resistencia cohesin ensayo de adherencia.

Estos se enfocan en el comportamiento que presentan los materiales cuando trabajan junto a otros

elementos, cargas y condiciones, frente las cuales pueden estar diseados o no para soportar.

Los ensayos qumicos estn orientados a determinar las caractersticas propias de la materia que

componen los materiales constructivos:

Mtodo General, busca conocer el contenido de slice de una muestra Mtodo ASTM, determinar

el contenido de aglomerante Mtodo de Cliver, separacin de componentes de un mortero por

gravimetra.

EL medio ambiente en que se desarrolla la construccin, tambin tiene su efecto sobre los

materiales, de la importancia de su anlisis:

Ensayos de envejecimiento Acelerado, simular agentes ambientales que causan alteracin en

ciertos periodos de tiempo Ensayo termo hdrico de los ciclos de humedad sequedad, consiste en

hacer pasar una muestra por congelamiento y descongelamiento peridico Ensayo de

heladicidad, temperaturas menores a-15 C Ciclo de cristalizacin de sales Ensayo de ciclos de

radiacin UV ensayo de niebla salina.

En ltima instancia los agentes biolgicos tambin presentan un papel importante en las

patologas:

Ensayos microbiolgicos Ensayos bioqumicos, identificar los productos del metabolismo de los

organismos ensayos histoqumica, identificar protena ensayos qumicos y fsico qumico.

Para llevar a cabo un anlisis exhaustivo de los elementos vulnerables, antes y despus de su intervencin,

es necesario poseer ciertas herramientas de menor o mayor complejidad:

En primer lugar las fotografas con el done detectar la tipologa del edificio, ubicacin, da y hora de la

visita existen una gran variedad de cmaras en la actualidad, las cuales permiten captar un amplio

espectro de las problemticas, entre ellas: la fotografa por infrarrojos, termografa, radiografa,

microfotografas macrografa endoscopio Microscopa ptica de polarizacin microscopa ptica de

fluorescencia, microscopa electrnica de barrido.

Difraccin por rayos x espectrometra de absorcin atmica.

Con el fin de realizar el anlisis del proceso patolgico, es decir de la reconstruccin de los hechos, se

debe determinar cmo se ha desarrollado el proceso patolgico, cual ha sido su origen y causas.

Ya sean de tipo fsico, qumico o mecnica, son indispensables para aislar la lesin y brindarle su correcto

tratamiento.

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Entre estas encontramos aquellas que son ligadas al proyecto, principalmente por error de seleccin de

materiales de ejecucin, sobrecargar o utilizar materiales para soportar cargas esfuerzos para los cuales

no estaban diseados de mantenimiento, las estructuras deben recibir un mantenimiento oportuno a fin de

evitar problemas posteriores.

Con las causas del problema detectadas el siguiente paso es actuar sobre la lesin para devolverle su

funcionalidad a la unidad constructiva, evitar que la patologa aparezca.

Entre las propuestas de reparacin, se hallan diferentes soluciones que varan de acuerdo al tipo de

material afectado, el grado y funcionalidad del mismo.

En cuanto la limpieza de la zona, esta puede realizarse con:

limpieza quimica, limpieza con agua limpieza por proyeccin de ridos limpieza por medios

mecnicos.

A partir de esta se puede presentar cubierta porosidad en el material, que debe ser consolidada con:

lechadas de cal silicatos alcalinos steres de silicato de etilo, mayor penetracin Vinilos epoxi

siliconas.

Posterior a este tratamiento puede emplearse aislantes o protectores superficiales como aisladores de

humedad.

Entre los problemas fsicos, se pueden presentar diferentes soluciones:

Deformaciones: cuando exceden el nivel permitido es conveniente demoler la zona afectada y

restituir.

grietas: debido a que se presenta en elementos estructurales o de mampostera, no es conveniente

repararlos, con grapas, y a que elemento ya no trabaja en unidad, es aconsejable demoler y

rehacer.

Desprendimientos: demoler cambiar

Eflorescencias limpiar y estucar.

Oxidacin y corrosin: cepillar y proteger con elementos anticorrosivos.

Organismos: eliminar y repeler, en dado caso cambiar elemento deteriorado.

Erosin qumica: protegerSe debe prestar especial atencin y revisin peridica a:

cimentaciones, revisando integridad mecnica

contenciones, analizar pandeos y deformaciones muros de carga, arco, bvedas, integridad

mecnica, as como ataques biolgicos

Pilares y vigas: revisando fisuras y grietas que debiliten la estructura.

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Forjado y losas: posibles flechas y roturas en el vano central.

Membranas tensadas: revisar anclajes, nodos y telas.

En fachadas, se debe revisar en periodos de 2 a 5 aos, y realizar cambios preventivos cada 15 aos.

zcalo pao ciego ventanas y protecciones balcn molduras

Cubiertas, ya sean de tipo planas o inclinadas, se debe realizar una limpieza en periodos de 6 meses,

evitando acumulaciones de suciedad. Cuidadosamente comprobar la existencia de alguna lesin.

Tabiques y acabados: se revisa posibles humedades, pandeo, deformaciones grietas y fisuras posibles, a lo

largo de su vida til. Es conveniente revisar cada dos aos. Algunos experimentan otro tipo de problema:

Tabiques, condensacin puertas}, pintura peridica suelos, desprendimientos paredes,

desprendimientos techos, filtraciones.

Se anexan tablas que aclaran los elementos, el tipo de material, periodicidad del mantenimiento,

comprobacin de luisones, accin para reparar y accin de mantenimiento preventivo.

Figura 1, Plan de mantenimiento de los elementos constructivos, Broto.Ahora se detallarn las

causas fsicas,entendidos los cambios o alteraciones generadas por la afectacin

de humedades, erosiones, los procesos biofsicos y la suciedad. Una vez cesa el efecto del agente, el

material tiende recuperar su estado inicial. Entre los agentes ms destacados, se hallan:

Humedades: Es la presencia de agua en estado lquido en lugares o periodos variables.

Originando problemas estructurales y estticos (olores, manchas, decoloracin).

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Las humedades propiedad de los materiales, que en mayor o menor medida la presentan en su

estructura qumica. El problema surge cuando el agua comienza adentrarse en lugares donde no

deba hallarse, ocasionando problemas patolgicos. En cuanto a la tipologa de la humedad, puede

hallarse en ambientes:

- De obra:

Depsitos de agua que no pudieron evaporarse una vez finalizaron los procesos

constructivos.

-

Capilar:El agua presente en el terreno puede ascender por capilaridad, al edificio, esto

sucede cuando no se ha realizado una correcta impermeabilizacin del elemento

estructural.

-

De filtracin:la combinacin de agua y viento conlleva que el agua ingrese elemento

constructivo, a travs de sus cerramientos.

-

De condensacin:

en la atmsfera el contenido de vapor de agua vara en funcin de la

temperatura ambiente, en este caso se puede hablar de humedad absoluta (g de vapor de

H2O. por metro ^3 de aire), humedad relativa (gramos de vapor de agua por 100%).

Cuando masas de aire caliente se encuentran con bajas repentinas de temperatura, el aire

ms caliente se condensa, hasta el punto de saturacin donde se produce roco. Esto

puede producirse en el interior de los edificios.

- Humedad accidental:son aquellas que provienen de accidentes, fallos, roturas o averas

puntuales de las redes de abastecimiento o extraccin de agua. Este problema, cuando se

presenta cerca de cimientos, puede y generar asentamientos de suelos arcillosos y

posteriormente fallas estructurales.

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Erosiones: comprenden los agentes que degradan el material disgregandolo y provocando su

prdida superficial. Entre estos se encuentran:

-

Agua:en cuanto se presenta en diferentes condiciones, agua, nieve o hielo. Provoca

desprendimientos y arrastre de partculas del material. De igual manera los cambios detemperatura producen humedad y de secamiento en el material ocasionando expansin y

contraccin del mismo.

-

Sol: Principalmente la exposicin provoca variaciones de temperatura y prdida de

humedad en los materiales, esto a su vez genera la expansin y contraccin de ciertos

elementos en el edificio, generando inconvenientes serios en la estructura. Este proceso

se conoce como dilatacin higrotrmica

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- viento:

su importancia radica, en la combinacin que presenta con otros agentes erosivos, como

el agua y partculas que puede lanzar contra las fachadas de la edificacin.

Procesos biofsicos:Alteraciones producidas en materiales orgnicos como el caso de la madera

en contacto con hongos e insectos.

- Hongos: en presencia de humedad pueden desarrollarse estos organismos que pueden

pudrir y afectar el material.

- Insectos: principalmente termita, carcoma, sus larvas producen agujeros en el material.

Suciedad:corresponde al depsito y acumulacin de partculas y sustancias contenidas en el aireatmosfrico, tanto en fachadas como en el interior de los poros de las mismas. Entre los factores

que inciden en el incremento de este problema:

- Partculas contaminantes:

resultantes de la contaminacin la combustin de diferentes

materiales.

- Viento: puede traer material y depositarlos sobre las fachadas y cubiertas.

-

Agua: puede ocasionar ensuciamiento debido a las partculas que transporta, el material

dependiendo de su porosidad puede absorber esta humedad y con ella partculas que van

a deteriorar la superficie del material.-

Porosidad del material:En concreto cuanto ms compacto sea el material de fachada la

duracin las fases de mojado dura menos al igual que la penetracin de la capa de agua.

Los ladrillos presentan una rpida absorcin de agua, (2 segundos) mientras que

materiales como el hormign revestido con pintura tarda mucho ms (3600 segundos.)

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-

Geometra de la fachada:esta influye en la velocidad y el camino que puede tomar el

agua durante las lluvias, provocando humedades y depsitos en algunos rincones

muertos.

A continuacin se detallan las

causas mecnicas, implican todas aquellas acciones que presentan

esfuerzo mecnico sobre un elemento, provocando roturas, movimientos, deformaciones. Estas aparecen

cuando se pone en funcionamiento el edificio, resultando de gran consideracin dependiendo del grado

del problema.

De manera general se engloban:

Deformaciones :todo cambio de forma sufrido por algn elemento estructural del edificio como

por un cerramiento como consecuencia de un esfuerzo mecnico flecha, alabeos, pandeos,

desplomes:

- Deformaciones mecnicas: son producto de esfuerzos sobre la estructura causando flexiones,

que pueden resultar en el colapso de la estructura.

- Deformaciones por movimientos generalizados: principalmente por descenso del nivel de la

zona, debido a un asentamiento diferencial del suelo sobre el que se cimenta el edificio. Ene

especial sobre suelos arcillosos, en ocasiones generados por rupturas de elementos de conduccin

hidrulica.

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Grietas y fisuras:son aberturas longitudinales incontroladas en un material constructivo o de

cerramiento. Estn relacionadas en gran medida con el tipo de material y el esfuerzo al cual se

ven sometidas.

- Acciones mecnicas: aplicacin de cargas directas.

Esfuerzos higrotrmicos: expansin y contraccin del agua en el material. En concretos es de

6(10^-6 m/C)

- Deficiencias del proyecto: exceso de carga.

- Deficiencias de los materiales de construccin.

Desprendimientos:Comprenden la separacin de un elemento de su base, por acciones previas

de de fisuras o grietas.

Debido a su posicin son riesgosos, cuando se precipitan a tierra sobre zonas transitadas.

Principalmente se originan por:

-dimensiones incorrectas, mal anclaje debilitamiento del elemento, movimientos del elemento,

penetraciones agua.

Erosiones mecnicas: la porosidad de materiales producido por esfuerzos mecnicos que actan sobre

estos elementos, como golpes, roces, abrasin, entre otros.

En ltima instancia tenemos las

causas qumicas:

principalmente reacciones qumicas de sales, cidos o

lcalis que descompone la materia, se presentan cuatro tipos principales:

Eflorescencias: la cristalizacin en la superficie de un material de sales solubles contenidas en el

mismo, producida por la evaporacin del agua interna del material.

Entre ellas estas.

- Sulfato clcico: interviene poco debido su baja solubilidad.

- Sulfato de magnesio a pesar de su baja concentracin y aparicin, es la ms agresiva de

todas.

- Sulfato potsico: cristalizacin en casa provocando desgaste del material.

- Carbonato clcico: en piedras calizas. Oxidacin y corrosin: es la transformacin y prdida de material en la superficie de los metales.

Este fenmeno depende del tipo de atmsfera en el lugar, un ambiente seco favorece el proceso.

Erosin qumica: alteracin o destruccin de la superficie de un material debido a ciertos

procesos de reacciones qumicas de sus componentes con otros agentes exteriores atacantes:

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Procesos bioqumicos: fomentados por la interaccin de organismo vivos en la edificacin, como

consecuencia se producen acogidos que degradan la superficie

Patologas del Hormign

1. Causas de alteracin.

Es el caso en que una alteracin, con el tiempo, deriva en otra m grave y ms profunda .El

conocimiento de estas es fundamental en cualquiera de las etapas de una construccin que emplee

hormign como material. El conocimiento de las causas de las alteraciones determinar tanto la ejecucin

como la eleccin de los materiales correctos y su dosificacin.

Para construcciones existentes, en casos en que se supone el deterioro o que este ya es manifiesto, la

deduccin y elaboracin de un correcto diagnstico y de su consecuente reparacin, requerir un

conocimiento exhaustivo de los posibles orgenes y causas de dichas alteraciones. Es posible realizar una

clasificacin de las causas segn su origen:

- P. Derivadas de los componentes del hormign.

El hormign se compone de una mezcla ntima de cemento, ridos, agua y eventualmente

aditivos. La incorporacin del acero le brinda la fibra resistente a la traccin que necesita para ser

usado de forma estructural.

Una gran parte de los defectos en las obras de hormign armado se deben a la poca calidad de los

materiales empleados en ella, a los diferentes ambientes a los que pueden estar expuestos o al uso

indebido de estos materiales en funcin del fin buscado.

Los defectos del hormign estn ligados a los defectos de sus componentes, por tanto estos deben

cumplir con una serie de caractersticas, las cuales son:

a. Cemento:Es el factor que incide directamente en la resistencia, que est en funcin de la

relacin

agua/cemento. Pero a la vez, su proteccin alcalina que requieren las armaduras

incorporadas a los elementos de hormign armado.

Por tanto, la relacin de

agua/cementocomo el contenido en cemento condicionan la

resistencia y durabilidad de los elementos de hormign.

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Existen diversos tipos de cemento y es necesario tener en cuenta el nivel de agresividad

ambiental ya que existen casos en los que por ataques de sulfatos en agua ocurren estos

daos. Hay que saber elegir que tipo de cemento es el adecuado.

Cemento muy restrictivo a su uso es el aluminoso, todava se ven construcciones en la

dcada de los 40 y 50.

Composicin y tipos de cemento.

Son conglomerantes hidrulicos que al mezclarlos con agua fraguan y endurecen. Los

cementos se pueden clasificar en:

Cementos Prtland.

Es el ms utilizado a excepcin cuando el suelo es muy rico en sulfatos o la

estructura de hormign est sometida a la accin de determinados agentes

agresivos.

Patologas:

Los defectos en la dosificacin, coccin y molienda, las

adulteraciones durante su fabricacin o posterior a ella, son algunos de los

factores que pueden incidir negativamente tanto en la resistencia como en la

estabilidad del cemento y los hormigones.

La mala conservacin o un mal empleo del cemento en la fabricacin del

hormign se presentan como otros de los factores que inciden en sus defectos.

La fabricacin se basa en una mezcla hasta la sintetizacin. Luego se procede a la

molienda del producto resultante son una pequea adicin de yeso con un grado

de finura elevado.

Componentes principales o activos:Le proporcionan cualidades tcnicas.

- Silicato triclcico : Resistencia mecnica inicial

- Silicato biclcico

- Aluminato triclcico: Acelera el endurecimiento del cemento durante las

primeras horas, pero su presencia es muy vulnerable por el ataque de los

sulfatos.- Ferrito aluminato tetraclcico.

Con el tiempo ambos silicatos adquieren con el tiempo al hidratarse las

mismas resistencias.

Componentes secundarios:

- Cal libre

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- Magnesia libre

- Sulfato

- lcalis.

Fraguado y endurecimiento del cemento:Los primeros en reaccionar con el

agua durante la fase de fraguado son los aluminatos y posteriormente los

silicatos.

Falso Fraguado (Efecto patolgico) :Apelotonamiento de la pasta durante los

cinco primeros minutos. Es un efecto que se presenta por la deshidratacin del

yeso, producto de un exceso de temperatura durante la molienda del cemento. El

falso fraguado suele inducir a incrementar la proporcin de agua, lo que genera

problemas de baja resistencia y retraccin.

Endurecimiento:

Es una fase diferente a la del fraguado y se caracteriza por el

desarrollo progresivo de las resistencias. Cada componente acta en tiempos

diferentes dndole mayor durabilidad al silicato triclcico.A partir de los 28 da

cuando se debilita el aluminato triclcico, el silicato biclcico y triclcico

adquieren resistencia.

Posee propiedad de incidencia con la cantidad de temperatura que desarrolle el

calor de hidratacin.

Este es importante conocerlo para no generar fisuracin en

la masa.

Los ciclos hielo/Deshielo, los proporciona la cantidad de aluminato.

Los componentes secundarios despus de hidratarse generan efectos destructivos

en el hormign:

- La cal libre al hidratarse es expansiva, dando lugar a la formacin de

fisuras superficiales en el hormign o incluso al debilitamiento y

destruccin del mismo. A la vez la cal liberada en la hidratacin es

atacable por aguas puras, cidad y carbonatadas. En consecuencia, los

cementos ricos en cal no solo son inestables, tambin son poco durables.

- la magnesita es expansiva, pero a ms largo plazo, y la cantidad mximatolerada en un cemento Portland es del 5 por 100.

- Los lcalis del cemento pueden tener reacciones con algunos ridos de

naturaleza silcea afectando la durabilidad. Con naturaleza silcea en

necesario un cemento con bajo contenido de lcalis. Pueden ser

peligrosos por producir eflorescencias, acelerar el fraguado del cemento,

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aumentar la retraccin hidrulica y poder corroer determinados vidrios

puestos en contacto con el Hormign.

Se clasifica segn su resistencia a la compresin mnima en kg/cm2 a 28 das,

determinado en probetas. Estn:

- P-350

- P-450

- P-550

Cementos Prtland con adiciones activas.

Compuesto por clinker de cemento Portland y regulador de fraguado en un 80%

del peso, como mnimo, y mximo de 20% de escoria o puzolana. Las adiciones

aportan cualidades positivas al material. Algunas escorias como las puzolanas

poseen propiedades hidrulicas al fijar la cal en presencia de agua forman

compuestos con estas propiedades. Se clasifica en:

- PA-350

- PA-450

- PA-550

Cementos siderrgicos

Formado por clinker de cemento Portland y regulador de fraguado entre un 20 y

80% y escoria siderrgica en la proporcin restante, con un 20% como mnimo.

Cementos puzolnicos

Formado por clinker de cemento Portland y regulador de fraguado mximo en un

80% y puzolana en una proporcin mnima del 20%. Hay dos clases: PUZ-I sin

cenizas volantes y PUZ II con cenizas volantes.

Cementos compuestos

Formado por clinker de cemento Portland y regulador de fraguado en un mnimode 65% de peso y adiciones inerte en proporcin restante. No es apto para

estructuras resistentes.

Cementos naturales:

Se obtienen de la molturacin de clinker de cemento

natural. NL-30 , NL-80 (lentos) y NR-20

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Cemento aluminoso: Molturacin de clinker aluminoso.

Cemento con propiedades adicionales:

Poseen muy buena resistencia: como lo

son Cemento Portland de alta resistencia inicial (ARI), Cemento Prtland resiste

a los yesos (Y), Cemento de Bajo calor de hidratacin (BC), generan calor a los 7

das de 65 cal/g y a los 28 de 75.

La dosificacin de referencia es necesaria pero depende de las condiciones y cualidades a las que

se exigir el hormign.

El aumento de esta sobre la dosificacin de referencia conlleva un aumento proporcional sobre la

proteccin de la armadura. As como mayor adherencia y un ligero aumento de la retraccin

hidrulica.

Si aumentamos la dosificacin del cemento en relacin a la referencia obtendremos mayores

referencias mecnicas.

En esta tabla se muestra las porciones de materiales necesarios para preparar

hormigones resistentes. El agua, arena y grava, se miden en tobos, (baldes), que

equivalen a 19 L.

obras resistencia cemento

(kilogramos)

arena

(tobos)

grava

(tobos)

agua

(tobos)

volumen

(litros)

muros y

plantillas

100 kg/cm 42 kg 6 8 2 180 L

vigas 150 kg/cm 42 kg 5.25 7.5 1.75 165 L

zapatas

(emparrillados)

200 kg/cm 42 kg 4.5 6 1.5 145 L

columnas y

techos

250 kg/cm 42 kg 2.75 5.5 1.25 130 L

alta resistencia 300 kg/cm 42 kg 3 4.75 1 112 L

Tabla 1. Dosificacin del concreto.

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un correcto almacenamiento es fundamental para conservar sus cualidades.

b. ridos:

Condicionan la durabilidad y resistencia. Se tendrn en cuenta cualidades de

composicin de los finos, la granulometra y la compacidad.

No deben ser activos en contacto con el cemento. A la vez deben mantenerse estables a la

accin de los agentes externos con los que va a estar relacionado.

El contenido de limos, arcillas, materia orgnica, limitan su adherencia a la pasta de

cemento y debilita las reacciones de fraguado y endurecimiento del hormign.

No deben emplearse ridos procedentes de de rocas blandas, friables o porosos. Algunos

ejemplos que provocan estos efectos nocivos son el

cuarzo amorfo,

tales como palos,

cristobalitas, andesitas, tridimitas, que al combinarse con los lcalis del cemento

producen compuestos de mayor volumen que destruyen al hormign.

Los compuestos de

azufre combinados

con agua pueden dar lugar tambin a la

formacin de sulfoaluminatos expansivos. La presencia de ridos es un factor frecuente

de los hormigones.

Su presencia se debe, en general, a la falta de limpieza en explotaciones de mina o ro, lo

que genera problemas en los laboratorios.

Las Piritas y otros sulfuros en contacto con la atmsfera,

pueden oxidarse dando

sulfatos que reaccionarn con el aluminato triclcico del cemento, produciendo ettringita

expansiva. En la fabricacin del cemento, se adiciona yeso al clinker en el molino. Este

yeso aadido reacciona antes de las 24 horas con parte del aluminato triclcico la otra

parte del aluminato queda libre para reaccionar, si posteriormente encuentra sulfatos.

Esto puede aparecer en las aguas con las que va a estar en contacto el hormign, dando

lugar a la produccin de ms ettringita, que es expansiva.

Esto se reduce a las grietas, fisuras y en definitiva desintegracin del hormign.

Existen tres variedades de pirita:

Marcasita: Muy inestablePirrotita: Es magntica

Pirita Amarilla: Acompaada de impurezas.

La resistencia del hormign viene dada por una relacin directa con la

Compacidaddel

rido utilizado en su fabricacin. (Volumen real y aparente). A mayor compacidad menor

ser el volumen de huecos y por consiguiente menor ser tambin la cantidad de pasta de

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cemento a emplear, con lo cual el hormign resulta ms econmico. A su vez se necesita

una buena compacidad en los ridos. Es importante para el hormign y los ridos que

entran en su composicin.

Granulometra:

De los ridos es una variable importante, ya que este le da la propiedad

y facilidad de compacidad en el hormign.

Se solucionan de 2 formas comnmente, la primera es utilizar cemento como relleno para

disminuir el grado de compacidad en el hormign y el segundo es aplicar una

compactacin ms energtica. Se consigue una superficie lisa,, dando un aspecto de

mayor compacidad.La primer genera costos mayores y produciendo una temperatura

elevada de hidratacin la segunda genera la deshomogeneizacion de la masa.

Coeficiente de Forma:

La forma del rido grueso tiene una incidencia muy marcada en

la calidad del hormign. Este coeficiente relaciona el volumen de un grano y el volumen

de la esfera. Este no debe ser inferior a 0.15. No solo su forma es importante, sino que

tambin lo es la densidad. Ya que un rido con densidad baja indica ridos porosos y

poco resistentes. Su importancia es grande ya que en proporcin estos ridos ocupan

entre el 70 y el 80 por 100 del volumen del mismo. Los ridos finos inferiores a 0.08 mm

son perniciosos para el hormign, ( especialmente las que tienen una finura comparable a

la del cemento). Estos grnulos generan discontinuidades perjudicando la adherencia

entre la pasta cementante por un lado y los ridos gruesos y las armaduras por el otro.

Al tener una superficie especfica grande, necesitan mucha agua para su mojado,

provocando que el cemento se hidrate incompletamente debilitando el hormign.

Para evitar que se debilite el hormign, se suele recurrir a aumentar la relacin

agua/cemento a fin de conseguir la misma docilidad.

De esta manera debido al exceso de agua, disminuyen las resistencias mecnicas y se

producen efectos patolgicos debido a la mayor retraccin y mayor porosidad de estos

hormigones que puede acelerar acelerar la destruccin de los mismos por los ambientes

agresivos.Por otro lado el exceso de agua que no combine qumicamente con el cemento sale de la

masa, al hacerlo va dejando poros y capilares que hacen que el hormign ms permeable

cuanto mayor sea el agua que tenga que salir.

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c. Agua:

Se originan por dos causas los efectos negativos de este componente en el

hormign los cuales son:

La utilizacin de aguas no potables (debe usarse para hormign en masa, ya que con el

armado la existencia de cloruros por la contaminacin de esta agua genera corrosin.) y la

segunda tiene que ver con la relacin en altas proporciones de agua/cemento en el

amasado. Las aguas deben analizarsen, si se tiene algn tipo de duda ya sea con el estudio

de su PH, las sustancias disueltas, contenidos en sulfatos, ion cloro, hidratos de carbono y

sustancias solubles.

Agua del Mar:

Puede emplearse para el armado del hormign en masa, pero disminuye

la resistencia que puede llegar al 15%. El hormign pretensado y el cemento aluminoso

no deben utilizarse con el agua de mar.

El contenido de ion cloro debe ser de 6 g/l , no habr ningn peligro si se ampla el

margen hasta 20 g/l pero en el hormign en masa. Para el pretensado se debe reducir a

0.25 g/l.

Sulfatos:

Produce expansin de la ettringita, dando como resultado la fisuracin,

hinchazn y desprendimiento progresivo del hormign.

Hidratos de Carbono:

Impide el Fraguado del hormign. No se emplea el agua que

venga de azucareras.

Aguas Selenitosas: Se presenta por el contacto de subsuelos con cimentaciones.

d. Aditivos:

Son aadidos en el momento de su elaboracin. Su finalidad es modificar

ciertas propiedades del mismo de forma positiva, tanto en estado fresco como una vez

fraguado y endurecido. Para los aditivos o existen normas o especificaciones, por lo que

dependen en gran medida de la confianza en la calidad que garantice e cada fabricante.

Defectos:

Deficiencia en la fabricacin (Calidad del material, el cloruro clcico en algn

tipo de aditivo producira corrosin): Retraccin hidrulica (Fisuras), empleo

inadecuado (Estudio sistemtico), sobredosificacin o dosificacin insuficiente.

Debe

evitarse el uso de estos aditivos cuando las propiedades anteriormente mencionadas sepresentan en un 100% cumplidas con la mejor calidad. A su vez se debera hacer un

control sobre su dosificacin.

Tener en cuenta:

Fecha de vencimiento

Experiencia del producto.

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Distribucin homognea.

No emplear ridos absorbentes,

Los agentes de retencin de agua y los colorantes deben ser mezclados en seco

con el cemento.

Vigilar la compactacin

- P. Derivadas de la fabricacin y ejecucin. (Compacidad y homogeneidad)

Dosificacin mal realizada: Deficiencia en equipos de medida.

Transporte y Vertido:No se asegura la homogeneidad de la masa.

Compactacin Deficiente

Forma del Molde:

Disposicin de separacin de las armaduras. Construccin

correcta del cofre.

Fisuras del Hormign:

A partir de las tensiones generadas por alguna accin

durante la fase de elaboracin originan las fisuras: Se pueden relacionar con el

contenido de humedad del material denominadas lesiones. Se darn a conocer

algunas de estas fallas antes y despus del endurecimiento, esto es:

Fisuras, fase anterior al endurecimiento: Inicio-Fraguado (Estado

plstico): Fisuras de asentamiento plstico y de retraccin plstica. El

fenmeno que ayuda a su origen es la Exudacin (Agua que asciende a la

superficie). Esto produce: Altas relaciones de agua/cemento evaporacin

superficial alta, fisuras encima de las armaduras horizontales, fisuras

horizontales en elementos verticales, fisuras coincidiendo con cambios

bruscos de seccin y con secciones delgadas de hormign.

Fisuras, fase posterior al endurecimiento: Estas son : Fisuras por

contraccin trmica inicial y las fisuras de afogarado (Retraccin

Hidrulica, salto trmico), aparecen entre el primer y quinto dia. Los

factores que influyen son: Temperatura inicial de los materiales y latemperatura ambiente, piezas de gran espesor (calor), a mayor cantidad

de cemento mayor es el calor producido. Recomendaciones: Utilizar un

encofrado de madera, mayor cantidad de armaduras para reducir las

fisuras.

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- Influencia del ambiente.

Depende del tipo de cemento y del medio al cual ser expuesto. Es

factible tener conocimiento de un buen uso de los materiales que intervienen en la fabricacin del

cemento ya con anterioridad a su ejecucin, pues es mucho ms econmico, que aplicar un

estudio control a la estructura peridicamente.

As tenemos como dbiles o poco agresivos lo que corresponden a elementos interiores o semi

interiores de edificios en ambiente fresco. En los exteriores se encuentra el agua cida, que por su

PH genera la cada de recubrimiento en ciertas estructuras.

- Deterioro del hormign por agentes Externos:

- Qumicos:

Se producen tanto en el hormign como en el acero. Es ms propenso a los

ataques en medios hmedos. Los ataques a travs del agua lquida se dan en aquellos

elementos que estn en contacto con el suelo (muros, cimentaciones). Si las aguas

agresivas estn en movimiento, aumentar tambin el ataque. En gran medida la

durabilidad del material depender del grado de compacidad que posea.

Erosin qumica:

Se da cuando el compuesto qumico externo est en condiciones de

disolver alguno de los componentes de la pasta de cemento. Resulta entonces la

lixiviacin del componente disuelto : El hormign disminuye su accin respecto a la

armadura. Existe un:

- Ataque cido: Superficie de contacto, debido a las soluciones.

- Reaccin lcali-rido: Depender de la cantidad de agua y de los coeficientes

disueltos de iones alcalinos.

- Ataques por sulfatos o cloruros.

- Lixiviacin: Permeabilidad y difusin.

- Carbonatacin: Difusin de molculas gaseosas a travs de los poros vacos.

- Fsicos:

Pueden darse sobre el hormign fresco como sobre el endurecido. Procesos

destructivos como:

- Lavado- Congelacin

- Heladicidad: Gracias a la porosidad.

- Accin del fuego

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Las bajas temperaturas pueden congelar el agua del hormign fresco, impidiendo la

hidratacin de los componentes del cemento, y destruyendo la microestructura cristalina

de los ya hidratados, al aumentar el volumen.

por otro lado la temperatura ambiental excesiva se suma al efecto de calor desprendido en

las reacciones de hidratacin, incrementando las posibles reacciones trmicas posteriores.

El efecto conjunto de la alta temperatura ambiental y el aire en movimiento genera la

desecacin de las superficies exteriores del hormign. Importante analizar en caso de

incendios en las estructuras. 500-700 en el hormign y en el acero 550.

1. Tratamiento de los elementos del Hormign

En los hormigones, la corrosin se produce en las barras de acero, por lo cual la proteccin de las

mismas es de gran importancia. Esta se realiza por medio del recubrimiento u por la

incorporacin de productos industriales que impidan el paso de humedad por capilaridad interior

de la masa del hormign.

la proteccin de las estructuras de hormign por medio de la aplicacin de sistemas eficaces

constituidos por pinturas, barnices y revestimientos, ofrecern resistencia qumica y fsica a las

acciones de la atmsfera, u otras agresiones a la que la obra estar sometida. Se pueden tratar las

patologas de dos formas:

Revestimientos conformado por elementos de gran espesor:

Base bituminosa, vinilicas,

asflticas, neopreno, goma butlica, cermica, ladrillos anticorrosivos.

Pinturas de proteccin:Tienen como funcin tanto la reduccin del riesgo de contaminacin del

hormign, como la finalidad esttica: Revestimientos hidrfugos de poro abierto e

impermeabilizantes con formacin de pelcula.

Patologa de Agregados Ptreos.

Materiales rocosos o ptreos, haciendo referencia a las rocas que se usan en las obras de

construccin como las argamasas elaborada con materiales naturales sometidos a distintos tipos

de tratamientos. Estas rocas son materiales poco homogneos. Presenta discontinuidades y

desigualdades a diferentes escalas. Sin embargo se consideran como los materiales con mayor uso

en la historia gracias a la gran resistencia y durabilidad que presentan estas. Sus patologas

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dependen en gran parte de su localizacin en el edificio y del tipo de piedra como sillares, como

parte de juntas y rellenos, como revocos y tratamientos superficiales y como ornamentacin.

La capacidad de respuesta en los agregados dependen principalmente a sus caractersticas

mecnicas, hdricas, trmicas y dinmicas.

El estudio de las patologas de los materiales ptreos es imprescindible a la hora de conocer y

prevenir las causas de alteracin y de intervenir en su cura, mantenimiento y conservacin.

Tipos de Alteracin:

Estn relacionados con la degradacin del material por estar expuestos a

medios externos. Las rocas sufren reajustes estructurales y composicionales tendientes a

encontrar un nuevo equilibrio. Tambin pueden sufrir alteraciones originadas en propiedades

intrnsecas del material, en la formas en que se extrajo el material, de la cantera, en su utilizacin

en la obra y en su cuidado posterior.

Ptinas:

Son las pelculas o capas delgadas que cubren las piedras, a nivel superficial.

Constituyendo una alteracin y modificacin de los materiales, pero no implica necesariamente

un proceso de deterioro.

- P. Envejecimiento

- P. Decoloracin

- P. Cromticas

- P. Biticas

- P. Suciedad, P. Negras.

Depsitos Superficiales:Elementos depositados ya sea de holln Excremento de aves, el humo o

cualquier organismo biolgico.

Escamas: Son pelculas o lminas superficiales que se caracterizan por tener un espesor de

alrededor un milmetro. Las escamas pueden llegar a desprenderse constituyendo una alteracin

de Descamacin.

Costras:Lminas que se forman que se forma en parte externa de las rocas.

Descamaciones: Levantamiento y separacin de las escamas formadas en la superficie.Estriadura:Excavaciones acanaladuras largas y delgadas.

Fisuras:Discontinuidades planares, o fracturas.

Erosin:

Es la abrasin o el desgaste que se produce en los materiales ptreos y que comportan

una prdida de volumen y una desaparicin de las formas.

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Alteraciones de las Rocas: Causas de alteracin:

Es fundamental escoger las rocas de

la manera ms adecuada en una obra constructiva, ya sea para decidir acerca de su

disposicin en la obra y para llevar a cabo un buen trabajo de restauracin. En trminos

generales se pueden nombrar como agentes agresores de los materiales:

Agua

Sales solubles

Organismos vivos

Contaminantes atmosfricos

Por otro lado y en combinacin con estos agentes, las rocas pueden sufrir degradaciones debidas a

sus caractersticas inherentes o a los sistemas de extraccin. Los contextos involucrados son:

Caractersticas intrnsecas del material:

Dependen de las caracteristicas petrograficas de las

rocas, entre las que se debe destacar la porosidad y configuracin del sistema poroso, la superficie

especfica y las propiedades hdricas, que estn relacionadas con el movimiento de fluidos al

interior del material. Encontramos las degradaciones producidas por:

Compuestos de xido de hierro: En general, en los mrmoles, piedras calizas con

frecuencia en areniscas y pizarras se pueden encontrar componentes de xido de hierro.

Al actuar con la humedad, se transforma en un mineral denominado goetita, el cual es un

xido de hierro hidratado. Esto produce un aumento de volumen, el cual conlleva a

generar fisuras y grietas. Esta topoqumica o accin puntual del asentamiento con

compuestos ferruginosos incrementa la degradacin de materiales.

Compuestos Piritosos: Encontrados en calizas, mrmoles, pizarras, muy raramente en

granitos.

Procesos de Caolinizacin y Cloritizacin: Suceden en aquellas rocas que estn

compuestas por los feldespatos y micas, el proceso de caolinizacin disgrega a los

feldespatos y los fragmenta en partculas pequeas. El proceso de cloritizacin afecta a

las micas, que liberan xido de hierro de forma lenta hasta que se transporta en goetita.

Factores Qumico-ambientales:

La fuerza que ejerce se basa en su poder de disolucin. El agua

penetra en diferentes puntos hasta distintas profundidades, lo que resulta en superficies que sehacen paulatinamente desiguales y cada vez ms corrodas. Son importantes:

xidos de azufre

xidos de carbono

xidos de nitrgeno y de compuestos de nitrgeno

Cloruros y fluoruros

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Factores Fsico-Ambientales:

Las agresiones estn representadas fundamentalmente por cuatro

agresores: El hielo, el viento, las vibraciones y la temperatura.

Factores Biolgicos:

Existen determinados organismos que se asientan sobre los materiales

rocosos y que juegan un papel importante en la alteracin qumica y fsica de los mismos.

Principales organismos:

Microorganismos.

Algas y musgos

Lquenes

rboles y plantas superiores

Animales.

En general se considera al agua como el peor enemigo de los materiales ptreos. Es cierto que el agua

juega un papel en ocasiones definitivo en la actuacin de los procesos qumicos y de algunos procesos

fsicos y biolgicos, esto conlleva a que el agua no es mala para las rocas siempre y cuando est limpia.

Sin embargo el agua, tambin es el vehculo que transporta la mayor parte de los agentes destructivos. No

se ha encontrado una forma de garantizar una proteccin total de las piedras contra el agua sin alterar su

apariencia.

Tratamiento:

Se compone de Proteccin, Sustitucin, Reintegracin, Mantenimiento y conservacin

preventiva.

Referencias Bibliogrficas

Enciclopedia broto de patologas de la construccin.

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