8. Tema 08 Patologia Del Concreto

PATOLOGIAS DEL CONCRETO

Ing° Hugo Pisfil Reque Docente Uladech Católica Escuela Profesional de Ingeniería Civil

Introducción: El concreto es uno de los materiales más utilizados en el mundo para la construcción y las patologías se trata de evaluar la durabilidad, el diagnostico del deterioro que experimentan las estructuras del concreto; mediante estas patologías se estudia las posibles causas, consecuencias y posibles soluciones de los daños en el concreto.

Patología del Concreto Dentro de las patologías del concreto encontramos las siguientes:

Hormiguero o cangrejera: Es la exposición de los agregados gruesos y vacíos irregulares en la superficie del concreto.

En esta circunstancia nos encontramos con cangrejeras, posiblemente ocasionados por vaciados y vibrados inadecuados o por líneas de materiales que dificultan el avance del concreto, algunas de estas cangrejeras pueden repercutir directamente sobre el desempeño estructural del edificio. Sea el caso en el que nos encontremos, todos requerirán reparación o resane. El éxito de dicho procedimiento no solo depende de un buen análisis del problema, sino también de la selección de los materiales y del modo de aplicación. Recuérdese que los daños al concreto son previsibles y pueden protegerse a tiempo para evitar asumir altos costos posteriormente; incluso las cangrejeras pueden minimizarse a través de un correcta colocación y vibrado del concreto. Esta patología  fue analizada por 5 expertos ingenieros civiles con la finalidad de sacar conclusiones y observaciones, podría decir que sólo fijándonos en una fotografía puntual de una obra, podemos discernir sobre una serie de aspectos de lo que puede ser la obra globalmente, pudiendo en este caso concreto precisar lo siguiente de esta obra:

1. No hay un buen nivel de control de calidad, si es que ha habido control de calidad, en todo caso debe haberse hecho por correo y sin remitente.

2. Los encofrados se han ejecutado de manera anárquica sin seguir un adecuado aplomado y nivelación de los mismos; además de haberse realizado con madera de mala calidad y muy reutilizada. 3. La disposición de armado de las vigas   que se ve más que intuirse a través del gran número de coqueras, indica un armado excesivamente tupido en determinadas zonas, lo que implica un error de diseño respecto de recubrimientos y separaciones de armado.

4. El vaciado del concreto  es totalmente deficiente, tanto en su mezclado, donde parece haber grandes carencias, la distribución del concreto en los encofrados tiene grandes deficiencias, además de un inexistente o pésimo vibrado, que provoca una interminable lista de fallos como coqueras, nidos de abeja, segregaciones, escorrentía de lechada, rebabas, irregularidad total de los recubrimientos, asiento plástico del concreto debido a las oquedades, etc., que no ha sido poco. 5. El desencofrado ha sido burdo  y torpe, además la mala calidad de la madera parece haber

contribuido a pérdidas evidentes de lechada dejando todas las aristas con irregularidades.

6. Queda claro que en la obra, no es que no han contado con un Arquitecto o Ingeniero Civil, ni siquiera han contado con un Ingeniero Comercial, porque el sobre-costo de la reparación de todos los errores es muy elevado en tiempo y dinero (material + mano de obra).

Junta Fría: Es la no adherencia de un concreto viejo con uno nuevo.

Juntas Frías y Juntas de Construcción Los trabajos de colocación del concreto en una obra, normalmente deben ser interrumpidos en razón de los horarios de las jornadas laborales. Tales interrupciones deben estar previamente planificadas para que los planos de separación entre el concreto antiguo y el nuevo, queden en zonas donde no haya solicitaciones de importancia. A veces, por falta de pericia, experiencia o capacidad instrumental en la preparación y colocación del concreto en obra, se pueden producir interrupciones en el servicio del concreto no previstas en la planificación de la obra, caso en el cual se producen las llamadas “juntas frías”. De manera contraria, estas interrupciones deben ser planificadas por los profesionales responsables de la construcción, dando origen a las llamadas “juntas de construcción”.

Las juntas “frías” se producen generalmente   cuando se interrumpe la producción o mezclado de concreto por un período de tiempo tal, que el mismo inicia el proceso de fraguado antes de que el proceso de mezclado continúe. También pueden producirse por causas de fuerza mayor como por ejemplo debido a fallas en los equipos, condiciones climáticas desfavorables, retraso de la llegada del concreto premezclado, entre otros. Las juntas “de construcción” son aquellas que se realizan deliberadamente pero con previa planificación, de acuerdo a la programación de vaciado que se tenga. Las  juntas de construcción deben dividir la estructura en segmentos que puedan construirse de manera lógica y eficiente. De ser posible, los detalles deben aparecer en los planos Para situaciones inevitables, un recurso posible que depende del tiempo supuesto para la interrupción, es el empleo de aditivos retardadores de fraguado

Crazing o panal de abeja: Película delgada de pasta que se agrieta formando un patrón de figuración tipo panal de abeja.

Fisuración en el concreto armado: Esta falla se presenta como una rajadura que es paralela a la dirección del acero.

Fisuras en el concreto:  Las fisuras en elementos de concreto es de recurrencia diaria y no existe obra realizada en concreto que no presente esta patología, lo importante es saberlas reconocer, prevenir su aparición, saber cómo resanarlas cuando se presenten y en algunos casos inducirlas para que aparezcan antes de realizar los acabados.

Contracción por secado del concreto: Este fenómeno se produce por la pérdida de humedad del concreto, debido a la acción de agentes como la temperatura, viento, humedad relativa, etc. Los orígenes de estas patologías se producen por muchas causas dentro de ellas se encuentran: El asiento plástico, la retracción plástica, retracción hidráulica, figuración en mapa. Dentro de las deformaciones impuestas tenemos, la fluencia, variaciones térmicas, pretensado, asientos del terreno, cambios de color, erosión, congelación. Por ataque biológico tenemos, agua de desagüe, invernaderos. 1- Fisuración del hormigón en estado plástico: donde encontramos dos tipo; por retracción plástica que ocurre cuando el hormigón está sujeto a una pérdida de humedad provocada por la temperatura del aire y del hormigón, la humedad y la velocidad del viento generando altos niveles de evaporación superficial. En consecuencia de las restricciones provocadas por el hormigón se desarrollan tensiones de tracción provocando fisuras poco profundas pero de profundidades variables, suelen ser bastante anchas y su longitud varía entre pocos milímetros y más de un metro. Comienzan como fisuras de poca profundidad pero pueden convertirse en fisuras donde sus profundidades abarquen la totalidad del elemento.

Por otro lado encontramos las fisuras por precipitación de los agregados, que después de su colocación, vibración y acabo, el hormigón tiende a seguir consolidándose estando restringido por las armaduras. Estas restricciones provocan vacíos y/o fisuras adyacentes al elemento. El grado se fisuración puede verse si el vibrado es insuficiente o se utilizan encofrados muy flexibles o con pérdidas.

2- Fisuración del hormigón endurecido: 2.1. Restricción por secado:  es provocada por la pérdida de humedad de la pasta cementicia. Cuando el hormigón pierde humedad, tiende a extenderse y este cambio de volumen es una característica propia del hormigón (combinación de la retracción y restricción) provocando el desarrollo de tensiones de tracción. Cuando la resistencia supera la tracción del hormigón este genera fisuras que con el tiempo pueden penetrar más profundamente hacia el interior. Generalmente son fisuras irregulares cuando la capa superficial tiene mayor humedad que el interior del hormigón, que da como resultado una serie de fisuras finas y poco profundas con poca separación.se puede controlar utilizando juntas de contracción y un adecuado detallado de las armaduras.

2.2. Tensiones de origen térmico:  es generada por las diferencias de temperatura dentro de una

estructura de hormigón que pueden ser provocadas por partes de la estructura que pierden calor de hidratación a diferentes velocidades, ocasionando cambios diferenciales de volumen. Si las tensiones de tracción provocadas por los cambios diferenciales de volumen superan la capacidad de deformación por tracción del hormigón, éste se fisurará. La fisuración del hormigón masivo se puede deber a una temperatura en la superficie de la masa mayor que la temperatura en el interior de la misma. Cuanto más masiva sea la estructura, mayor será su potencial de generar gradientes térmicos y fisurarse.

2.3. Corrosión de las armaduras:  la corrosión de un metal, generalmente es un agente oxidante, de humedad o de flujo de electrones dentro del metal, produciendo reacciones químicas en la superficie

del metal y cerca de la misma. El acero de las armaduras del hormigón está preparado para no corroerse, sin embargo, se puede corroer si la alcalinidad  del hormigón se reduce por carbonatación o si la pasividad de este acero es destruida por iones agresivos provocando un aumento en su volumen. Este aumento estimula a las tensiones radiales de estallido alrededor de las barras de armadura, y la consiguiente aparición de fisuras radiales localizadas. Estas fisuras se pueden propagar a lo largo de la barra o provocando el descascara miento del hormigón. También se puede formar una fisura ancha en un plano de barras paralelas a una superficie de hormigón y esto puede llevar a la fisuración laminar.

2.4. Prácticas constructivas inadecuadas: existe una gran variedad de prácticas constructivas inadecuadas cuyo resultado puede ser la fisuración del hormigón. Entre ellas la más habitual es la de agregarle agua al hormigón para mejorar su trabajabilidad lo que significará un

aumento del diferencial de temperatura el interior y el exterior de la estructura.

entre

Otro es la falta de curado que aumentará el grado de fisuración de una estructura de hormigón, si el curado se terminar antes de tiempo permitirá mayor retracción por parte del hormigón. Otros problemas constructivos que pueden provocar fisuración son el uso de apoyos inadecuados para los encofrados, una compactación inadecuada y la colocación de juntas de contracción en puntos de tensión elevada.

2.5. Sobrecargas durante la construcción:

2.6. Errores de diseño y detallado:  pueden provocar fisuraciones inaceptable incluyendo el uso de ángulos reentrantes mal detallados en las esquinas de muros, elementos y losas premoldeados, la incorrecta selección y/o detallado de las armaduras, la restricción de

elementos sujetos a cambios de volumen provocados por variaciones de temperatura y humedad, la falta de juntas de contracción adecuadas y el incorrecto diseño de las fundaciones, que provoca movimientos diferenciales dentro de la estructura. Para mantener las inevitables fisuras poco abiertas e impedir su propagación, se requiere armadura diagonal correctamente anclada. La importancia del correcto diseño y detallado dependerá de la estructura y las cargas particulares involucradas, para esto se deben tener especial cuidado en el diseño y detallado de aquellas estructuras en las cuales la fisuración podría provocar problemas de serviciabilidad importantes.

TIPOS DE ATAQUE AL CONCRETO Los ataques al concreto pueden ser agrupados de la siguiente manera: 1.- Ataques químicos por ácidos. 2.- Ataques químicos por bases. 3.- Ataques químicos por sulfatos. 4.- Ataques químicos por cloruros.

5.- Ataques químicos por sustancias diversas. 6.- Ataques químicos biológicos. 7.- Ataques químicos por agua. 8.- Ataques químicos por gases. 9.- Ataques químicos por reacción cementoagregados. 10.- Ataques físicos por congelación. 11.- Ataques físicos por desgaste superficial. 12.- Ataques físicos por altas temperaturas. 13.- Ataques físicos por radiación. 14.- Ataques físico-químicos por corrosión. 15.- Ataques físicos por sismo. 16.- Ataques físicos por empuje de tierras. 17.- Ataques físicos por acción de raíces. 18.- Ataques debido a explosiones. 20.- Ataques físicos debido al impacto de vehículos. 21.- Ataques físicos debido al impacto de las olas.

Definiciones: - Grietas:  Todas aquellas aberturas incontroladas de un elemento superficial que afectan a todo su espesor. Una grieta es aquella que alcanza todo el espesor de un elemento constructivo debilitándolo en su función estructural y no estructural (por ejemplo apareciendo en pilares, vigas, etc. o en tabiques, revestimientos, etc.)

- Fisuras:  Todas aquellas aberturas incontroladas que afectan solamente a la superficie del elemento o a su acabado superficial.

RAJADURAS

Junio 2013