Patología en puentes de hormigón.doc

8/18/2019 Patología en puentes de hormigón.doc

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Patología en puentes de hormigón

La importancia de los puentes en el desarrollo y en las relaciones humanas ha

sido el objetivo principal del impulso para el conocimiento en la construcción ymantenimiento de dichas estructuras.

Todos sabemos las ventajas que tiene el uso del hormigón a nivelarquitectónico, es por ello que se utilice en grandes cantidades debido a suscualidades estructurales y estéticas.

Los puentes confeccionados con hormigón armado están diseñados pararesistir cargas propias, sobrecargas y acciones del medio ambiente. inembargo, con el paso del tiempo el material sufre alteraciones presentando unaserie de patolog!as de diferente intensidad e incidencia, lo cual obliga a generar un mantenimiento regular y en muchos casos a reparaciones o refuer"os. #ldeterioro de la estructura compromete tanto el aspecto estético como sucapacidad resistente, siendo posible incluso producir un colapso parcial o total.

#$isten dos factores fundamentales en el deterioro de las estructuras dehormigón% uno de ellos es el efecto de la sal con la consecuente corrosión delas armaduras producto de los cloruros, el otro es el e$ceso de cargas

aplicadas.

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& nivel de estructura los principales problemas están enfocados en accidentesy a la socavación de los cimientos.

DetecciónLa primera tarea dentro de un sistema de reparación será reali"ar la inspecciónde obra para determinar el estado de servicio, en el que habrá que%

' ' (dentificar las causas que provocan o provocaron ese deterioro' ' )onocer la dimensión del deterioro en cuanto a los efectos sobre las

propiedades f!sicas y mecánicas de los materiales as! como delimitar las "onasa reparar.

' ' #studiar la variación en el tiempo de las condiciones a las que está sujetala obra.

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)omo resultado de esta investigación se tendrá un conocimiento de lasactuales caracter!sticas resistentes y funcionales de la estructura, por lo quepermitirá proponer una reparación de la misma.

CausasLas patolog!as en las estructuras presentan manifestaciones e$ternas de lascuales se puede determinar su naturale"a, origen y fenómenos asociados, ypor lo tanto, estimar sus posibles consecuencias.

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Los s!ntomas más comunes son% fisuras, eflorescencias, flechas e$cesivas,manchas, corrosión de la armadura pasiva y de pretensado, oquedadessuperficiales o segregación, creados por distintas causas provocadas por laacción actuante, como%a* &usencia o pérdida del recubrimiento en las armaduras.

b* (mpermeabili"ación incorrecta o carencia de ella.c* +ormigonado con temperaturas ambientales e$tremas.d* ibrado insuficiente del hormigón.e* -ala calidad del hormigón.f* &sientos yo desli"amientos en encofradosg* )ontaminación de los áridos.h* /epósito de sales de deshielos.i* #fectos por presencias de microorganismos. j* /eformaciones impuestas0* 1uegol* obrecargas

m* &cciones e$cepcionales y accidentalesn* #l mantenimiento y uso de la estructura

Principales patologías#n este post haremos una s!ntesis de los diferentes daños o defectos queinciden en el deterioro de los elementos de un puente por una sucesión deprocesos que atentan contra la durabilidad de la estructura.

/años t!picos generados en puentes. (magen perteneciente a)2-32&4

/e acuerdo con estudios estad!sticos del 5ureau eguritas referenciados por)alavera 67889* se ha encontrado que en #uropa, seg:n las etapas delproceso constructivo, el ;7< de los daños se presentan en la etapa deejecución, el =>< en la etapa de concepción y diseño del proyecto, y el 7?<durante el uso y mantenimiento.

#mpe"aremos enumerando cada una de estas manifestaciones patológicascon las que nos hemos encontrado y nos han solicitado ayuda para su posiblereparación%

1) Grietas y fisuras

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La formación de fisuras se debe a la deformación provocada por la cargamecánica en una pie"a de hormigón refor"ado o pretensado, y puede tenerorigen en muchos factores, tales como fisuras por deformación de tensión ocompresión 6estado cr!tico de leve colapso*@ fisuras originadas por esfuer"ocortante o torsión 6que constituyen un estado cr!tico de leve colapso*@ fisuras

causadas por despla"amiento del hormigón@ fisuras originadas por contracción@fisuras causadas por deformación de longitud térmicas o higroscópicas@ fisurasprovocadas por deficiencia en el posicionamiento de equipo de soporte ydetalles en las juntas.

4ormalmente cualquier elemento de hormigón armado es propenso a quepresente fisuraciones bajo las cargas normales de servicio, sin embargo,cuando el ancho de las fisuras producidas es grande 6mayor a A.; mm* seconsidera como una manifestación patológica y pueden afectar elfuncionamiento de la estructura.

2) Fisuras por retracción

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La fisuración por retracción plástica ocurre mientras el hormigón está en estadofresco, generalmente se presentan en superficies hori"ontales, con relaciónsuperficie libre volumen mayor a =.;A, entre la primera y las seis primerashoras después, generando fisuras y microfisuras que se e$tiendenrápidamente.

Beneralmente son fisuras de poco espesor 6A.? mm a A.C mm* y su longitudpuede variar desde unos cuantos cent!metros hasta apro$imadamente 7.;metros. )om:nmente son fisuras en forma de l!nea recta que no siguen unmismo patrón y no presentan ninguna simetr!a.

3) Coqueras &lteración sufrida por el hormigón definida por la presencia de oquedadessuperficiales que quedan en el hormigón endurecido, evidenciando "onasvac!as en las caras de los elementos. Las coqueras son causadasgeneralmente por falta de vibrado, compactación e$cesiva o deficiente,prácticas inapropiadas en la colocación del hormigón en "onas con altadensidad de refuer"o, dosificaciones inadecuadas de me"clas de hormigón,etc.

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4) Construcción inadecuada de juntas fríasLa continuidad entre hormigones en diferentes etapas que no se tratancorrectamente afectan directamente a la durabilidad de la estructura. #l diseñoinadecuado de juntas o una mala construcción de las mismas dan acceso librea agentes agresivos como% sulfatos, cloruros, carbonatos, etc, los cualesatacan directamente al hormigón o a las armaduras, reduciendo la vida :til dela estructura.

1 ) !florescenciasLas eflorescencias consisten en el depósito de sales que son li$iviadas fueradel hormigón, las cuales se cristali"an después de la evaporación del agua quelas transportó. 2curren frecuentemente en la superficie del hormigón cuando elagua tiene la posibilidad de penetrar a través del material, en forma intermitenteo continua, o cuando se presentan procesos de humedecimiento y secadoalternadamente.

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Las eflorescencias en s! mismas no constituyen un problema de durabilidad delas estructuras, sin embargo, además de afectar la estética, ocasionan unincremento de la porosidad del hormigón y un aumento en la permeabilidad,permitiendo que el hormigón sea más vulnerable a otras patolog!as quedeterioran la estructura.

1 ") Car#onatación La carbonatación es la reacción que se presenta entre el dió$ido de carbono

6)2?* del aire atmosférico o del suelo con los componentes alcalinos delhormigón )a62+*?, generando carbonato de calcio 6)a)2=* y la disminuciónde la reserva alcalina del hormigón. La carbonatación es un proceso queavan"a lentamente pero de forma continua hacia dentro de la superficiee$puesta del hormigón, facilitando el proceso de corrosión de las armaduras delas estructuras de hormigón y finalmente su mismo deterioro. La carbonataciónavan"a más rápidamente cuando se tiene un contenido de humedad intermedio6CA a >A < +D*.

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1 $) Corrosión de la ar%adura La corrosión de las armaduras es un proceso electroqu!mico que causa lao$idación del acero de refuer"o en el concreto. Los factores que favorecen elproceso de corrosión se relacionan con las caracter!sticas del hormigón, elespesor del recubrimiento, la locali"ación de la armadura y el medio ambienteal cual está e$puesta la estructura.

Los daños causados por el proceso de corrosión de las armadurasgeneralmente se manifiestan a través de% fisuras en el hormigón paralelas a ladirección del refuer"o, descascarillado yo desprendimiento del recubrimiento.

1 &) Da'o pro(ocado por la colisión de (eículos y fuego La colisión de un veh!culo contra las estructuras del puente provoca cargas

e$tremas y elevadas dif!ciles de dimensionar, causando deformación aguda ydaños tales como el desprendimiento de la cubierta y la e$posición de la barra

de acero refor"ado, e$igiendo un programa de protección para talesreparaciones.

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#n las estructuras de hormigón refor"ado y pretensado, el fuego produce unaacción tremendamente nociva. #l calentamiento del material produce unaumento del volumen generando enormes esfuer"os internos que provocandeformación del hormigón, grietas y colapso del hormigón.

1 *) +oca(ación e conoce como a la erosión causada por el agua o por materiales abrasivos

transportados por una corriente, la cual genera desgaste del hormigón y fallasde estabilidad. #s t!pica de los estribos, pilas y cimentaciones.

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1 1,) Deterioro del or%igón pretensado Los elementos del hormigón pretensado también pueden sufrir con las

acciones nocivas de diferentes factores, como pueden ser% pérdida deadherencia entre el acero tensado y el hormigón@ relajación del aceropretensado@ retracción del hormigón@ corrosión por deformación del hormigónbajo tensión del acero pretensado@ deficiencia de la barra de acero de refuer"opasiva en el anclaje.

1 11) Fallo en apoyos y juntas deterioradas

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-eparación)ada ve" es más com:n encontrarse con estructuras deterioradas, lo cuale$ige una intervención, ya sea demoliendo y reconstruyendo, cosa que ocurre

en casos e$tremos, o reparando o rehabilitando.

)on la reparación de los puentes se obtiene un aumento o recuperación de lacapacidad portante del mismo, con lo que podrán llegar al final de la vida :tilprevista. 3ero esta vida :til podrá ser alcan"ada en el caso de que la elecciónen el sistema de reparación sea el adecuado, ya que lo que se pretende esbuscar una mayor durabilidad, puesto que de nada sirve el empleo de losmejores materiales del mercado para la reconstrucción del mismo si noempe"amos por una buena preparación de la superficie.

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/e esta manera, se debe retirar todo material dañado o disgregado hastaobtener un material consistente, ya que de no hacerlo se podr!a perjudicar lacalidad de los materiales y de la reparación, como también proceder a limpiar laarmadura de posibles corrosiones y sin producir deterioro en ellas. #sto,inevitablemente sólo se consigue con el chorro de agua a alta presión.

La técnica de la idrode%olición emplea agua a alta presión para eliminar elhormigón en mal estado y sin afectar lo más m!nimo a las armaduras, puestoque no provoca vibraciones en la armadura, la deja limpia de impure"asorgánicas o minerales y sin quitarle sección a la misma, y entre otras cosas, noprovoca fisuraciones en el resto de la estructura, por lo que es una herramienta

esencial en este tipo de intervenciones.

#n los pró$imos post haremos hincapié en el tratamiento de reparación que sedio en algunos de los ejemplos que os hemos comentado hoy.
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