CONGRESO DE INGENIERA

CEIC 2013

REPARACIN DEL CONCRETO CON

SISTEMAS Y PRODUCTOS

Ing. Ramn Torres Tecnomaster S,A

A dnde vamos desde aqu ?

Mejora de la Tecnologa

Era Piedra

Era del CONCRETO

Ms Alto

Ms Grande

Ms Largo

REPARAR

PROTEGERMEJORAR

Aditivos para Concreto

Aditivos para Cemento

CONCRETOMorteros

Resinas de Inyeccin

Sistema FRP

Sistema A-P-E

WBA

Sistemas de

Impermeabilizacin

Sistema Para Pisos

Industriales

WBA

MEJORAR

REPARAR

PROTEGER

Qumicos BASF

REPARACIN

DEL CONCRETOQUE ES UNA FALLA ESTRUCTURAL?

restringido, una falla estructural se refiere a un colapso en el cual la estructura se

rompe en pedazos. Sin embargo,en la mayora de los casos el trmino incluye

otras condiciones aparte del colapso, que pueden ser no tan drsticas y aun as

llevar a prdidas grandes.

Consideremos lo que dicen los autores sobre falla no necesariamente

significa el colapso total, pero tambin puede aplicarse a una limitacin, como

cuando una construccin no puede desempearse de acuerdo con la intencin

(Brooks and Choudhury, 2002, pp.2).

Nuestra definicin operativa ser la provista por

REPARACIN

DEL CONCRETO

Fisuracin.

Suponen una rotura aparente en un elemento constructivo y

son una importante fuente de informacin por fallas. Siempre

se producen por esfuerzos de traccin o de cortante, (edificios)

, en losas de pisos por contraccin y tensin, 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. Se

muestra a continuacin una clasificacin de las fisuras segn el

espesor (Ver tabla 2.1) y sus probables causas.

REPARACIN DEL CONCRETO

Clasificacin Descripcin

1 Microfisuras: e < 0,05 mm En general carecen de importancia

2 Fisuras: 0,1 < e < 0,2 mm En general son poco peligrosas, salvo en ambientes

agresivos, en los que pueden favorecer la corrosin

3 Macrofisuras0,2 0,4 mm Estas son las fisuracionesque pueden,tener

repercusiones estructurales de importancia

4 Grietas: 0.4 < ancho < 1.0 mm Existe reduccin en la capacidad sismorresistente.

Debe desocuparse el edificio, analizar la losa de concreto y proceder a una

rehabilitacin temporal o activa siempre en estudio progresivo

5 Fractura: 1.0 < ancho < 5.0 mm Existe una reduccin importante en la capacidad

sismo resistente. Deber procederse a una evaluacin definitiva urgente, para

determinar si se procede a la demolicin

6 Dislocacin: ancho > 5.0 mm

Las fisuras o grietas deben ser observadas y estudiadas con mucho detalle, ya que

proporcionan valiossima informacin sobre su origen y su estado de evolucin.

Mediante la observacin visual se puede determinar si son fisuras o grietas, saber la

direccin y la forma por la apertura de sus labios y el sentido de su movimiento. Hay

que tener en cuenta la evolucin estacional, pocas de calor y de fro, por lo que un

estudio completo de la evolucin puede durar mnimo un ao o ms.

La Reparacin en el Concreto Pregunta fundamental : Porqu fall ese concreto ?

Ejemplo del paciente que llama, por telfono a su Mdico.

El buen mdico, le pedir a su paciente que acuda para examinarlo. Probablemente deba solicitar algunos estudios de laboratorio, para confirmar el diagnstico.

Recomendar un Tratamiento .

Un mal Doctor indicar al paciente tomar medicina, sin examinarlo

El paciente permanece sin recuperarse

El Paciente muere

HABRA QUE PROCURAR EXAMINAR, SIEMPRE !

Pregunta fundamental... sigue

Qu pasa si el concreto es reparado con el mismo material usado en la

construccin original ?

La reparacin fallar nuevamente

Porqu ?

El concreto original es ms fuerte .

El concreto original ha desarrollado contraccin.

El concreto original se ha carbonatado en algn grado.

El concreto original se ha agrietado.

El concreto original ha sufrido alguna deformacin.

pregunta fundamental . . .

Qu pasa si el concreto ha desarrollado contraccin ?

las sobre-capas producen esfuerzos cortantes y

desarrollarn, deformaciones.

el substrato ha desarrollado grietas

el substrato permite el ingreso de cloruros-despasivando al acero

si el concreto se ha carbonatado, en algn grado:

tambin propicia la despasivacin del acero

la superficie por reparar, debe prepararse para remover la lechada y la carbonatacin .

tambin se removern los contaminantes orgnicos

Qu es el Mdulo de elasticidad del

concreto ?

El concreto no es un material eminentemente elstico La

elasticidad, es la propiedad mecnica que hace que los

materiales sufran deformaciones reversibles por la

accin de las fuerzas exteriores que actan sobre ellos.

La deformacin, es la variacin de forma y dimensin de

un cuerpo. Un material es elstico cuando la

deformacin que sufre ante la accin de una fuerza,

cesa al desaparecer la misma.

El mdulo de elasticidad es un parmetro muy

importante en el anlisis de las estructuras de concreto

ya que se emplea en el clculo de la rigidez de los

elementos estructurales

de acuerdo a la norma ASTM C-469, el mdulo de

elasticidad (Ec) se obtiene calculando la pendiente del

segmento de recta que pasa por los puntos A y B, para

lo cual es necesario obtener del trazo de la curva (o en el

transcurso de la prueba) la ordenada correspondiente a

las 50 microdeformaciones y la abscisa correspondiente

al esfuerzo

pregunta fundamental . . .

Qu pasa entonces si el concreto ha sido reparado

con material diferente al usado en la

construccin original ?

El concreto original ha desarrollado contraccin

las sobre-capas NO producirn esfuerzos cortantes ni desarrollarn

deformaciones, si se consigue una buena adherencia.

El concreto original se ha acortado en algn grado:

las capas de concreto de reparacin, debern asimilar la

contraccin por poseer un Alto Mdulo Elstico y elementos en su

formulacin diseo, para compensar la contraccin.

Tabla de Valores pH

Problemas Comunes

Defectos que se aprecian en la superficie

Fisuras / Grietas

Filtracin de agua

Errores en la construccin

Decisin de Reparacin estructural

Restaurar la Esttica y Proteccin

Defectos en la Superficie del

Concreto :

Oquedades, Huecos, Ratoneras

Arena suelta con cemento, mal mezclados

Burbujas, ampollas

Desprendimientos de fragmentos, pop outs

Grietas en zona de juntas

Grietas en zona de trincheras y de ubicacin de equipos.

Variacin en color

Errores de Construccin

Mezclas inapropiadas de concreto

Elevada Relacin a/c.

No diseado especficamente para ese proyecto.

Sangrado excesivo.

Segregacin .

Mal acomodo y vibrado incompleto.

Deficiente trabajo de juntas (diseo y construccin).

Recubrimiento insuficiente de concreto.

Proteccin inadecuada del medio ambiente (viento y temperatura).

Mal curado del concreto.

Drenajes inadecuados.

El tema de: Las Grietas

Un principio a considerar:

El Concreto tiende a contraerse y expandirse debido a:

CAMBIOS EN ELCONTENIDO DE HUMEDAD

CAMBIOS EN LA TEMPERATURA

DEFLEXIONES CAUSADAS POR CONDICIONES DE CARGA Y

DE SOPORTE.

Las Grietas

Muchas causas:

Contraccin Plstica

Contraccin por secado

Contraccin, durante el asentamiento del concreto

Esfuerzos por Temperatura

Temperatura del concreto, significativamente mayor que la delaire

Por Reaccin Qumica

Condiciones del clima

Por la Corrosin en el acero de refuerzo

Debido a Errores en diseo y detallado

Aplicacin inadecuada de cargas externas

Prcticas pobres de Construccin

Afectacin

Pueden afectar nicamente la apariencia pueden ser indicativas

de un dao a la Integridad Estructural de una reduccin a la

Durabilidad.

Su trascendencia depende del tipo de estructura y de la naturaleza

del agrietamiento.

Habr grietas que se acepten en algunas construcciones, pero

inadmisibles en presas, estructuras de concreto, diseadas para

contener lquidos en algunos elementos estructurales, de una

substancial participacin en el Proyecto.

GRIETAS EN ELEMENTOS DE CONCRETO

Ancho admisible en grietas, segn su condicin de exposicin

Modos de Agrietamientos

Grietas por Contraccin Plstica

LAS MS COMUNES

Agrietamiento por Contraccin Plstica

Grietas por Contraccin por Secado

Qu circunstancias

agrietan:

Prdida de humedad en el

concreto nuevo, ya endurecido

Prdida de humedad del concreto

hacia la base

Agrietamiento por reaccin

Alkali-Agregado

Corrosin por Cloruros

Causa de Agrietamiento:

Movimiento de la Base

Fuerzas que agrietan:

Movimiento por presencia

de agua (humedad)

Compactacin inadecuada

EL CONCRETO NO

TIENE LA CULPA!!!!

FILTRACION DE AGUA

DEBIDO A :

Fisuras/Grietas

Permeabilidad misma del concreto

Qu pasa en un pavimento si

penetra agua?

Falla la base y subbase y el pavimento rgido se

detriora!!!

Entonces Cual es el secreto?

TENEMOS QUE IMPERMEABILIZAR

IMPERMEABILIZAR SIGNIFICA PROTEGER!!!

TENEMOS QUE SELLAR

PARA PROTEGER TAMBIN!!!!

Prdida de la Integridad Estructural

Defectos que comprometen la integridad

estructural:

- Grandes vacos y oquedades en la

masa del concreto.

- Mala adherencia entre acero y

concreto

- Segregacin del concreto.

- Grietas estructurales.

EVIDENCIAS DEL DETERIORO

- Descascaramiento de la superficie

- Salida del agregado causado por la reaccin Slica-lcalis

- Desprendimientos

- Delaminacin

- Fisuras/Grietas

- Presencia del acero de refuerzo expuesto.

- Manchas

SE REQUIERE PROTECCION CONTRA EL

DETERIORO PROPICIADO POR:

Congelacin y deshielo

Ataque de iones de cloruro

Carbonatacin

Ataque cido

Ataque de sulfatos

Reaccin Alcali-agregado.

Abrasin e impacto

Erosin

Nosotros mismos generamos

Contaminacin

y la Contaminacin Qu genera?

C A R B O N A T A C I O N

Es la conversin, del hidrxido de calcio, existente

en los materiales cementicios endurecidos,

a Carbonato de Calcio,

por la reaccin con el Bixido de Carbono de la

Atmsfera, en presencia de humedad.

Ca(OH)2 + CO2 3 + H2O

Como puedo detectar Carbonatacin?

FENOFTALENA

47

plantas omicroorganismos

sales de deshielo

fuego

carbonatacin

Porqu se deteriora el

concreto?

terremoto

alta relacin a/c

contaminacinambiental

helada

diseo defectuoso

envejecimiento

cidos

baja calidad del concreto

bajo recubrimientodel refuerzo

corrosin delrefuerzo

abrasin

sobrepeso

aceites

baja calidad de colocacin

El Concreto Falla?

Es de Profesionales, planear bien una Reparacin

en el Concreto

Anlisis , estrategia y diseo

EVALUACION Anlisis de

Reparacin

Estrategia de

Reparacin

Necesidades

Del Usuario

Alcance de

la Causa?

Alcance del

Efecto?

Vida til

Urgencia

Costo

Requisitos Tcnicos

De rendimiento

Esttica

Necesidades

Estructurales

Efecto de la

Reparacin

En la

Estructura

Constructibilidad

Ambiente

Seguridad

Mtodos/Materiales

Reparacin /Proteccin

55

El Sistema Hace la Diferencia

VALOR

AADIDO

56

BASF

Construccin Nueva Material de ReparacinConsideraciones Consideraciones

Resistencia Compresin AdherenciaResistencia Flexin Retraccin

Resistencia Tensin Mdulo Elstico Hielo -Deshielo PermeabilidadRetraccin Hielo -DeshieloRelacin A/C Resistencia TensinAsentamiento Resistencia Flexin

Resistencia Compresin

Proceso de Seleccin de Materiales

Requerimiento

del dueo

Causa del

deterioro

Determinar el objetivo

del Proyecto

Determinar las Propiedades

necesarias para cumplir

con los objetivos del Proyecto

Condiciones

de Servicio

Aplicacin de

condiciones

Identificar los materiales o sistemas

que pueden producir propiedades requeridas

Seleccione el material o sistema que pueda proveer un balance ptimo de

funcionamiento, riesgo y factores de costos.

Calidad en los Materiales Para

Reparar Concreto

C

A

L

I D

A

D

Morteros cementicios y concreto,

formulados y pre -envasados.

Arena, cemento y polmeros.

Arena, cemento, y aditivo(s).

Arena, cemento y agua.

Criterio de Seleccin de un Mortero

Para Reparar Concreto

Para la expectativa de Durabilidad:

- Baja Permeabilidad

- Baja transmisin de vapor de agua

- Resistente a congelacin y deshielo

- Resistente al descascaramiento

- Resistente a los sulfatos

- Resistente a la abrasin

Caractersticas de un Material

adecuado para la Reparacin

Fcil de aplicar

Compatible con el concreto y su

ambiente

Resistente a la formacin de

fisuras/grietas

Que proporcione una proteccin

adicional

61

Sistemas BASFpara Reparar

ConcretoCondiciones Diferentes

Distintas Soluciones

requieren

BASF

SISTEMAS DE

REPARACION

DEL CONCRETOEMACOReparacin Estruc

EMACORenovar. Superficie

EMACORep.Area Trafico

MASTERSEALImpermeabilizar y Reparar

CONCRESIVEReparacin con

Resinas

Restriccin

de Tiempo

Tipo de

Estructura

Espectro de

las Cargas

Capacidades

Requeridas

Grado de

Deterioro

62

Aplicaciones BASFpara Reparacin

de Concreto

Reparacin Estructural

Renovacin Estructural

Reparacin Area de Trfico

Impermeabilizacin y Proteccin

Reparacin Especial con Resinas

63

BASF Aplicaciones Reparacin

Concreto

EMACO "S" Reparacin Estructural

EMACO "R" Renovacin Superficial

EMACO "T" Reparacin Areas de Trfico

Masterseal Impermeabilizacin y Proteccin

Concresive Reparacin con Resinas Especiales

Tenemos que hacerlo fcil

Ms fcil todavia!

Aplicaciones prticas con equipo

adecuado (menos factor humano)

Mortero pre-envasado aplicado

Por proyeccin

68

Reparacin Estructural

Reparaciones que soportan

Carga Estructural

Criterios de Ingeniera:AdherenciaRetraccinMdulo ElsticoPermeabilidadHielo -DeshieloResistencia Mecnica

69

Reparacin con Resinas

Especiales

Condiciones:Donde el concreto no se puede repararcon materiales cementiciosConcreto agrietadoAtaque qumicoAdherencia a diferentes materiales

Aplicaciones Tpicas:Puentes, estructuras hidrulicas, edificios

70

Reparacin con Resinas

Especiales

Aplicaciones Unicas que Suponen la

Unin de Elementos de Concreto

Criterio de Ingeniera:ViscosidadAdherenciaFluencia/Mdulo ElsticoResistencia a Tensin

Reparacin de Grietas

Estructurales

Inyeccin a presin

- Grietas desde 0.002 a 0.25 in.

(0.05 to 6 mm) de ancho

- Baja viscosidad o gel

Aplicacin por gravedad

-

- Epxico de baja viscosidad

Reparacin de Grietas

Estructurales

ASTM C 881, Tipo I o IV

Baja viscosidad

- 500 cps o menos

- Penetracin incrementada

- Aplicacin rpida

Resina Epxica Baja

Viscosidad

CONCRESIVE 1090

Resina Epxica en Pasta

CONCRESIVE 1490

SISTEMA CONCRESIVE-DIFERENTES

RESINAS EPOXI POR CONSISTENCIA

PREPARAR BIN PARA INYECTAR

BIN

Puerto de manguera transparente .

PUERTOS DE INYECCIN

Mquina que bombea la Resina y el Catalizador,

en la Proporcin indicada

EQUIPO DE INYECCIN

BUEN FLUJO DE

INYECCIN=GARANTIA

PRESIN Y FLUIDEZ, EL XITO

DE LA INYECCIN

TEMPERATURA Y HUMEDAD, TEMA CLAVE

PARA LAS RESINAS, TANTO EPOXI COMO

URETANOS.