Informe Prediagnostico de Corrosion

 

 

República Bolivariana Venezuela Universidad Centroccident Centroccidental al “Lisandro

lvarado”  

Decanato de Ingeniería Civil Departamento de Construcción Corrosión en Estructuras de Concreto Armado

INFORME PREDI GNÓSTICO DE CORROSIÓN

Barquisimeto Agosto 2018

 

 

República Bolivariana Venezuela Universidad Universid ad Centroccident Centroccidental al “Lisandro

lvarado”  

Decanato de Ingeniería Civil Departamento de Construcción Corrosión en Estructuras de Concreto Armado

INFORME PREDI GNÓSTICO DE CORROSIÓN

Integrantes: GRUPO 2 Valentina García – García – C.I.:  C.I.: 23.839.015 Kevin Chirino – Chirino – C.I.:  C.I.: 23.482.917 Reynik Rodríguez – Rodríguez – C.I.:  C.I.: 16.323.991 Gabriela Pérez – Pérez – C.I.:  C.I.: 24.744.793 Carlos Marchena – Marchena – C.I.:  C.I.: 20.045.216 Profesor: Ing. Humberto Bolognini Barquisimeto Agosto 2018

 

CORROSIÓN EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO

El presente trabajo se constituye como un ejercicio netamente académico, se realizó como una asignación durante el curso de la materia electiva Corrosión en Estructuras de Concreto Armado. Nosuposiciones constituye un real yconsientes debido a las limitaciones de tiempo e información disponible se hicieron y omisiones ocaso misiones para poder alcanzar los objetivos didácticos  

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RESUMEN   RESUMEN Aunque la corrosión es principalmente un problema en construcciones e instalaciones, no se debe desestimar de las actividades del día a día. Debido a esto, este tema siempre se trata desde una perspectiva científica y técnica y se brinda muy poca información a quienes pueden sufrirla en el hogar o en cualquier lugar donde se realicen actividades diarias. este describe el funcionamiento de la celda electroquímica como fundamento básico para la explicación del proceso de corrosión. Se hace mención de la presencia de un ánodo, un cátodo, un conductor eléctrico, un conductor iónico (electrolito) y una diferencia de potencial p otencial entre el cátodo y el ánodo y sus características electroquímicas electroquímicas,, como elementos indispensables de la celda electroquímica. Por ser un fenómeno de superficie, el conocimiento de la interface electroquímica es determinante para la comprensión del desarrollo de la corrosión, por lo que es descrita de forma b básica. ásica. Luego de adentrarnos en el estudio e studio de la corrosión y sus efectos en el concreto armado hemos dado la importancia y relevancia a la misma, y las consecuencias que conlleva la ignorancia en el tema y su destinación. En la evaluación llevada a cabo de la edificación descrita en este informe, se ha presenciado, evaluado y analizado las consecuencias, así como recomendaciones y conclusiones que nos permiten dar solución a la problemática existente, diagnosticar a tiempo en necesario para evitar el avance al deterioro de cualquier estructura el control de corrosión dependerá del diagnóstico de la patología determinada. Sin embargo, es importante indicar que aún con todas las investigaciones realizadas sobre el particular, todavía existe incertidumbre al respecto. sea ha recomendado en este informe la Protección Catódica ya Catódica ya que es el único sistema de verdadero control de la corrosión, ya que detiene la corrosión al permitir que la armadura se comporte como cátodo, por lo que se ha demostrado su gran utilidad en estructuras de concreto reforzado existentes, aun cuando en los últimos años se ha estado aplicando en estructuras nuevas como método preventivo. En la práctica, en general, por razones técnicas y económicas no se llega a detener la corrosión, sino a alcanzar una disminución que garantice el tiempo de servicio.

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INTRODUCCIÓN   INTRODUCCIÓN La corrosión del concreto armado consiste en la oxidación destructiva del acero donde se produce una reacción oxido-reducción entre el hierro y el oxígeno atmosférico en presencia de agua, debido a la inestabilidad química que posee el hierro. Por lo tanto, la corrosión ocurre por la formación de una celda galvánica electroquímica que está conformada por cuatro elementos principales como lo son el ánodo, ubicación donde ocurre la reacción de oxidación, el cátodo, ubicación donde ocurre la reacción de reducción, conductor metálico mediante el cual fluye la corriente eléctrica como flujo de electrones y un electrolito donde la corriente eléctrica es generada por el flujo f lujo de iones en un medio acuoso. Este fenómeno llamado corrosión tiene un efecto negativo en las estructuras de concreto armado debido a que produce perdidas de la sección transversal del acero de refuerzo por lo que se ve afectada la capacidad portante de la misma, perdida de recubrimiento, fisuras en dirección del acero y grietas generando como consecuencia el fin de su vida útil. Uno de los graves problemas del concreto armado como material combinado de construcción es la corrosión. Convirtiéndose esta en un poderoso destructor del acero de refuerzo. La corrosión puede originarse por diversas causas. Es trabajo de ingeniería diagnosticar estas variables, para poder más adelante a delante determinar las intervenciones pertinentes. Se realizó un estudio en una vivienda residencial ubicada vía Duaca en el km 14 en la Urbanización Yucatán, Manzana H, #22, donde se observó que hay elementos estructurales afectados por un fenómeno f enómeno corrosivo y que por ser una situación que compromete las condiciones de estética, seguridad, confortabilidad y funcionabilidad f uncionabilidad de la estructura, se ev evaluaran aluaran las posibles causas del deterioro y para ello se elaborara un diagnóstico de las fallas, que consiste en una serie de ensayos producto la inspección y posterior levantamiento y de estaque manera presentar certero deldeporque se produjo un daño de tal magnitudde endaños una estructura no hapoder alcanzado su vidatanto útil. un diagnóstico Nuestro equipo se conforma por un grupo de estudiantes el cual llevo a cabo un trabajo de inspección, investigación, diagnóstico y análisis de la sintomatología de fallas por corrosión de elementos estructurales en el área de la cerca perimetral y losa de techo de la entrada e ntrada de la vivienda en cuestión.

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INDICE   INDICE RESUMEN……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………pág. RESUMEN ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………pág. 2 INTRODUCCIÓN ………………………………………………………………………………………………………………………………………………....………pág.  3 OBJETIVOS…………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………....………pág.  5 OBJETIVOS…………………………………………………………………………………………………………….…………………………………………....………pág. Objetivo del estudio…………………………………………………………………..…………….…………………………………………....………pág. estudio…………………………………………………………………..…………….…………………………………………....………pág.  5 Objetivo general…………………………………………………………………………………………………………….……………………....………pág. general …………………………………………………………………………………………………………….……………………....………pág. Objetivos específicos específicos………………………………….…………………………………………….…………………………………………....………pág. ………………………………….…………………………………………….…………………………………………....………pág.   55 DESARROLLO DEL INFORME……………………………………………………………………………………….……………………………………....………pág. INFORME……………………………………………………………………………………….……………………………………....………pág.  5 Antecedentes de la estructura………………………………………………………………………………………….…………………....………pág. estructura………………………………………………………………………………………….…………………....………pág.  5 Recopilación de datos acerca del ambiente y clima…………………………………………………………………………….....………pág. clima …………………………………………………………………………….....………pág. 6  Inspección visual y levantamiento de fallas………………………………………………………………………………………………..……pág. fallas………………………………………………………………………………………………..……pág. 6  Análisis de las fallas determinadas mediante la inspección visual visual………………………………………………………....………pág. ………………………………………………………....………pág. 11  Muestreo…………………………………………………………………………………………………………….………………………………..………pág. Muestreo …………………………………………………………………………………………………………….………………………………..………pág. 11   Selección de ensayos…………………………………………………………………………………………………………………………....………pág. ensayos…………………………………………………………………………………………………………………………....………pág. 12   Ensayos de Información……………………………………………………………………………………………………..…....………pág. Información……………………………………………………………………………………………………..…....………pág. 12   Ensayos Físicos…………………………………………………………………………………………………………….…………..………pág. Físicos…………………………………………………………………………………………………………….…………..………pág. 12   Ensayos Electroquímicos………………………………………………………………………………………………………....………pág. Electroquímicos………………………………………………………………………………………………………....………pág. 13   Evaluación estructural……………………………………………………………………………………………………………………….....………pág. estructural……………………………………………………………………………………………………………………….....………pág. 13   RESULTADOS DEL INFORME…………………………………………………………………………………………………………….…………………………pág. INFORME…………………………………………………………………………………………………………….…………………………pág. 14   Hipótesis de falla…………………………………………………………………………………………………………….…………………....………pág. falla…………………………………………………………………………………………………………….…………………....………pág. 14   Interpretación de resultados por ensayo………………………………………………………………………………………………….……pág. ensayo………………………………………………………………………………………………….……pág. 14  Diagnóstico…………………………………………………………………………………………………………….……………………………..………pág. Diagnóstico …………………………………………………………………………………………………………….……………………………..………pág. 14   CONCLUSIONES…………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………pág. CONCLUSIONES …………………………………………………………………………………………………………….……………………………………………pág. 15   RECOMENDACIONES…………………………………………………………………..……………………….…………………………………………....………pág. RECOMENDACIONES …………………………………………………………………..……………………….…………………………………………....………pág. 15   REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS…………………………………………………………………………………………………………….…………..……..…pág. BIBLIOGRAFICAS…………………………………………………………………………………………………………….…………..……..…pág. 16   ANEXOS…………………………………………………………………………………………………………….………………………………………….......………pág. ANEXOS …………………………………………………………………………………………………………….………………………………………….......………pág. 17  

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OBJETIVOS   OBJETIVOS OBEJTIVO DEL ESTUDIO → Generar una evaluación evalua ción basados en los criterios empleados en la investigación sobre los efectos efe ctos de corrosión en estructuras de concreto armado. OBJETIVO GENERAL → Realizar un diagnóstico patológico por corrosión. corrosión. OBJETIVOS ESPECIFICOS → Se dividen en 5 objetivos a ejecutar:          

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Realizar una inspección preliminar de la estructura Formalizar un diagnóstico en base al levantamiento de fallas Ejecutar los ensayos requeridos para el análisis de la sintomatología de fallas Dar comprobación a la hipótesis planteada Generar un informe en base a las recomendaciones y conclusiones del caso

DESARROLLO DEL INFORME  INFORME  El diagnóstico por realizar se le generara a una edificación de tipo vivienda, de una sola planta, ubicada en la zona norte de Barquisimeto, Estado Lara. La casa se encuentra en la urbanización Yucatán, en el Km 14, vía Duaca, manzana H, #22, la cual presenta daños evidentes por corrosión, los cuales afectan la vida útil de la estructura, más específicamente la funcionabilidad y seguridad de la misma.

ANTECEDENTES DE LA ESTRCUTURA La estructura anteriormente mencionada fue construida en el año 1992, proyecto desarrollado y ejecutado por INAVI (Instituto Nacional de la Vivienda). Se debe señalar que dicha edificación ed ificación desde el momento de su construcción no ha tenido evaluaciones posteriores a su finalización en obra, no se le ha realizado el mantenimiento adecuado y necesario para mantener su vida útil y por consecuente, su durabilidad, siendo afectada su capacidad portante como factor de seguridad, su confortabilidad, funcionabilidad y estética. Para el análisis diagnóstico de la estructura en cuestión, se tomó como sector de estudio la cerca perimetral que delimita la vivienda y la losa nervada de techo inmersa en la ampliación de esta. Ambas zonas no presentaron intervenciones ni reparaciones a lo largo de su periodo de uso. En base a la losa nervada de techo, consta de 20 cm de espesor con aproximadamente 14 años de antigüedad con respecto a la vivienda en sí, puesto que esta corresponde a una ampliación de la vivienda en cuestión. Desde hace aproximadamente 2 años, se ha evidenciado síntomas de manchas de eflorescencia (manchas blancas) en la losa de techo debido a la percolación del agua a través del concreto armado, generado por un deficiente mantenimiento de la capa impermeabilizante, en conjunto con fisuras paralelas al acero de refuerzo. Se debe acotar que la capa de impermeabilización venció su plazo de vida útil y en su momento necesito ser reemplazada, acción que no se ejecutó en el tiempo más adecuado agravando más la situación del lugar. Por otro lado, se tiene la cerca perimetral que delimita la vivienda, con dimensiones de viga y columna de 20x20 cm con aproximadamente 14 años de construcción. Desde hace aproximadamente 4 años, se ha evidenciado una u na corrosión avanzada, en la que se aprecian fisuras paralelas al acero de refuerzo y desprendimiento del espesor de recubrimiento del acero, en conjunto con el abombamiento del concreto armado por acción de la expansión de los óxidos del acero. Se puede evidenciar en la memoria fotográfica que el acero quedó completamente expuesto a las condiciones ambientales, agravando su situación. Página 5 de 23 

 

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En base a las propiedades de los materiales, se empleó un cemento Portland tipo I y un agua con alta dureza, sin presunta presencia de cloruros y sulfatos. En base a los materiales áridos empleados en el diseño de mezclas, no se tiene información de sus características. Con respecto a la relación agua/cemento, dosificación de cemento, agregados, uso de aditivos y resistencia característica a la compresión, se desconocen sus indicaciones e información.

RECOPILACION DE DATOS ACERCA DEL AMBIENTE Y CLIMA En base a los datos ambientales obtenidos se tiene que, para la zona y ubicación de la estructura, existe un porcentaje de humedad relativa promedio del 63%, con una temperatura promedio de 26°C, y una velocidad de vientos comprendida entre 5 y 18 kilómetros sobre horas.

INSPECCION VISUAL Y LEVANTAMIENTO DE FALLAS A continuación, se anexan las planillas del levantamiento levan tamiento de fallas de los elementos a evaluar

SIMBOLOGIA  DELAMINACIÓN DEL CONCRETO DESPRENDIMIENTO DEL CONCRETO DELAMINACIÓN DEL ACERO EXPUESTO ABOMBAMIENTO DEL CONCRETO CANGREJERAS GRIETAS

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INFORME DIAGNOSTICO PATOLOGICO POR CORROSION  TIPO DE ESTRUCTURA: Aporticada ESTRUCTURA:  Aporticada EDAD: 26 EDAD:  26 años (APROX) UBICACIÓN: Urb. UBICACIÓN:  Urb. Yucatán, Km 14, Vía Duaca, Manzana H, #22 FECHA DE INSPECCION: 22 INSPECCION: 22 de agosto de 2018 TIPO DE AMBIENTE: Exterior AMBIENTE: Exterior CROQUIS DE UBICACIÓN

REGISTRO FOTOGRAFICO Cara externa al perímetro de la casa

Cara interna al perímetro de la casa

CROQUIS DE LA FALLA Cara externa al perímetro de la casa

Cara interna al perímetro de la casa  

DESCRIPCION Y MAGNITUD En base a la cara externa de la viga perimetral de la casa, se evidencia: Delaminación del concreto con un área de 145x7cm aproximadamente con una profundidad de 2mm a 5mm, manchas de humedad. En base a la cara externa de la viga perimetral de la casa, se evidencia: Desprendimiento del concreto con un área de 157x10cm aproximadamente, con una profundidad de 8cm, grieta de 52cm de longitud, de 2mm de espesor y 2,8cm de profundidad. Se evidenció perdida del recubrimiento de protección. Delaminación del acero. Ataque microbiológico activo, en la parte superior del elemento estructural. Grieta de 40cm de longitud, de 5mm de espesor y un 1cm de profundidad; Desprendimiento del concreto con un área de 24x6cm aproximadamente, con una profundidad de 2cm; ambas fallas presentes en la parte inferior del elemento estructural. OBSERVACIONES Durante el momento de la toma del registro fotográfico, el clima presentaba intervalos de lluvia y soleado. INTEGRANTES DEL EQUIPO: Valentina García, Kevin Chirino, Reynik Rodríguez, Gabriela Pérez, Carlos Marchena   Página 7 de 23 

 

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INFORME DIAGNOSTICO PATOLOGICO POR CORROSION TIPO DE ESTRUCTURA: Aporticada ESTRUCTURA:  Aporticada EDAD: 26 EDAD:  26 años (APROX) UBICACIÓN: Urb. UBICACIÓN:  Urb. Yucatán, Km 14, Vía Duaca, Manzana H, #22 FECHA DE INSPECCION: 22 INSPECCION: 22 de agosto de 2018 TIPO DE AMBIENTE: Exterior AMBIENTE: Exterior CROQUIS DE UBICACIÓN

REGISTRO FOTOGRAFICO Cara externa al perímetro de la casa

CROQUIS DE LA FALLA Cara externa al perímetro de la casa

Cara interna al perímetro de la casa

Cara interna al perímetro de la casa  

DESCRIPCION Y MAGNITUD En base a la cara externa de la viga perimetral de la casa, se evidencia: Desprendimiento del concreto con un área de 210x12cm aproximadamente, con una profundidad de 8cm. Se evidenció perdida del recubrimiento de protección. Delaminación del acero. Manchas de humedad en un 95% de la cara de la viga. Cangrejeras cercanas al nodo donde convergen ambas vigas En base a la cara externa de la viga perimetral de la casa, se evidencia: Abombamiento del concreto con un área de 38x8cm aproximadamente. Cangrejeras cercanas al nodo donde convergen ambas vigas. Grieta de 30cm de longitud, de 1mm de espesor y 3cm de profundidad. Ataque microbiológico activo, en la parte superior del elemento estructural. OBSERVACIONES Durante el momento de la toma del registro fotográfico, el clima presentaba intervalos de lluvia y soleado. INTEGRANTES DEL EQUIPO: Valentina García, Kevin Chirino, Reynik Rodríguez, Gabriela Pérez, Carlos Marchena   Página 8 de 23 

 

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INFORME DIAGNOSTICO PATOLOGICO POR CORROSION  TIPO DE ESTRUCTURA: Aporticada ESTRUCTURA:  Aporticada EDAD: 26 EDAD:  26 años (APROX) UBICACIÓN: Urb. UBICACIÓN:  Urb. Yucatán, Km 14, Vía Duaca, Manzana H, #22 FECHA DE INSPECCION: 22 INSPECCION: 22 de agosto de 2018 TIPO DE AMBIENTE: Exterior AMBIENTE: Exterior CROQUIS DE UBICACIÓN

REGISTRO FOTOGRAFICO

CROQUIS DE LA FALLA

DESCRIPCION Y MAGNITUD Grieta de 145cm de longitud, con 4mm de espesor y 2cm de profundidad. Arranques expuestos en la parte superior de la columna. OBSERVACIONES Durante el momento de la toma del registro fotográfico, el clima presentaba intervalos de lluvia y soleado. INTEGRANTES DEL EQUIPO Valentina García, Kevin Chirino, Reynik Rodríguez, Gabriela Pérez, Carlos Marchena

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INFORME DIAGNOSTICO PATOLOGICO POR CORROSION  TIPO DE ESTRUCTURA: Aporticada ESTRUCTURA:  Aporticada EDAD: 26 EDAD:  26 años (APROX) UBICACIÓN: Urb. UBICACIÓN:  Urb. Yucatán, Km 14, Vía Duaca, Manzana H, #22 FECHA DE INSPECCION: 22 INSPECCION: 22 de agosto de 2018 TIPO DE AMBIENTE: Exterior AMBIENTE: Exterior CROQUIS DE UBICACIÓN

REGISTRO FOTOGRAFICO

CROQUIS DE LA FALLA

DESCRIPCION Y MAGNITUD Red de grietas mayormente paralelas al acero de refuerzo de 30cm a 110cm de longitud, de 2mm de espesor. Pérdida del friso de la losa del techo. OBSERVACIONES Durante el momento de la toma del registro fotográfico, el clima presentaba intervalos de lluvia y soleado. INTEGRANTES DEL EQUIPO Valentina García, Kevin Chirino, Reynik Rodríguez, Gabriela Pérez, Carlos Marchena

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CORROSIÓN EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO ANÁLISIS DE LA FALLAS DETERMINADAS MEDIANTE LA INSPECCION VISUAL

  Con respecto a las vigas perimetrales del levantamiento de fallas, se puede presumir que la delaminación de laminación del concreto como el desprendimiento de este, se produjo producto de la presión generada por la expansión de los óxidos de dell acero de refuerzo, y de dicha manera se generó el abombamiento del concreto y la perdida considerable del recubrimiento de protección, causado por la expansión de óxidos. Se debe acotar que las tres fallas anteriormente expuestas, están ubicadas en la parte inferior de la viga tanto lateral como por debajo producto de la concentración mayor del agua en dicha zona. Adicionalmente se tiene presencia de un ataque microbiológico activo en la cara superior de la vida producto de la exposición continua a las condiciones atmosféricas, lugar donde se empoza el agua de las precipitaciones, trayendo como consecuencia la percolación del agua dentro el concreto por fisuras y por medio de la porosidad del concreto. Las grietas generadas a lo largo del elemento estructural se deben a la sobrecarga generada en el concreto producto de la corrosión originada en el acero de refuerzo, re fuerzo, siendo las grietas paralelas a este acero del concreto armado. Con respecto a las manchas de humedad presentadas entre un 90% - 95% de la cara del elemento estructural son producto de un ataque microbiológico inactivo que tuvo lugar en ella, dicha distribución no fue uniforme a lo largo de la viga debido a una diferencia de concentración de agua por lo que toda la sección no estaba bajo las mismas condiciones de saturación por la humedad relativa del ambiente. La cangrejera generada cercana al nodo donde convergen ambas vigas se debe a la falta de homogeneidad durante el vaciado del concreto, por lo que se generaron vacíos entre los agregados gruesos presuntamente ocasionado por una mala gradación del material árido empleado para el e l diseño de mezcla. Con respecto a la columna, las grietas que se presentan p resentan a lo largo del elemento son debidas a contracciones del mismo producto de la corrosión. Se presume que el tipo de corrosión es por aireación diferencial debido a que los arranques de las cabillas embebidos dentro del concreto están completamente expuestos al ambiente, y el enrejado esta anclado al acero de refuerzo de la columna. Con respecto a la losa del techo, se debe acotar que es el lugar donde por más de 10años se ha hecho el proceso de calentamiento del vehículo perteneciente a la familia que reside en dicha vivienda, presentando de esta manera, una acumulación considerable de dióxido de carbono en dicha área afectada, lo que nos lleva a pensar que la estructura puede estar afectada por carbonatación producto de la fusión del dióxido de carbono emanado del vehículo familiar con los álcalis del concreto, mas específicamente el hidróxido cálcico y en presencia de agua, proveniente de las posibles filtraciones que posee la losa debido a una precaria impermeabilización. Se presume que el concreto utilizado es de bajo contenido cementante por lo que es altamente poroso siendo mayor al 15% de la porosidad efectiva que estipula la Norma NTF 4015 para un concreto de inadecuada calidad. Siendo de relevancia acotar que, la estructura en cuestión tiene manchas verdosas en sus paredes y adyacencias, por lo que es indicativo de una constante actividad microbiológica. Adicionalmente, la viga que une la losa de techo anteriormente expuesta con el techo de machihembrado presenta redes de grietas en las terminaciones de los nodos y en la unión de la viga con la losa.

MUESTREO Una vez realizada la inspección visual e identificada la sintomatología de fallas en los elementos estructurales, se define la hipótesis con la finalidad de comprobar o descartar la suposición ante el problema a evaluar. En función al daño de los elementos, se decide realizar la toma de muestras en e n la vivienda. Debido a que la población inmersa en el análisis es limitada, la muestra representativa de la población se basará en el total de elementos estructurales afectados, siendo estos 4 conformados por 2 vigas perimetrales continuas, 1 columna que forma parte tanto de la estructura interna de la casa como del cercado perimetral, la cual presenta el daño más grave ante las que conforman la cerca perimetral y una u na losa nervada de techo. Página 11 de 23 

 

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Sin embargo, para un mayor alcance del estudio, se debe tomar una muestra significativa de aquellos elementos conectados y no cercanos a los seleccionados del estudio, presuntamente no afectados que conforman la estructura, para determinar si el daño se ha propagado en ellos. Dichos elementos serán las dos columnas y viga de carga que soporta la losa nervada de techo en la entrada a la vivienda.

SELECCIÓN DE ENSAYOS

Ensayos de Información:  Información:    Ubicacióndelaceroderefuerzo , el equipo utilizar es el pachometro o magnetómetro y con este instrumento se detectan elementos metálicos que no están visibles, ya que su principio se basa en el registro de la alteración de corriente eléctrica que circula entre dos polos magnéticos ante la cercanía de un metal, de esta forma se consigue la ubicación de las barras de refuerzo y se puede determinar el espesor de recubrimiento en un elemento de concreto armado. No obstante, su precisión es muy limitada. •

El procedimiento para este ensayo es hacer un barrido con el sensor del pachometro en el sentido donde se estime que se encuentra el acero embebido hasta que el sensor indique la máxima lectura, se marca el elemento con tinta o tiza y la posición, y para determinar la profundidad del acero de refuerzo se mide el espesor de recubrimiento haciendo mediciones en ambas caras del elemento. EsteensayoselerealizaráparaloselementosC1,C2,C3,V1, V2,V3,V4yLOSANERVADA.     Porosidad , con este ensayo podemos determinar la permeabilidad del concreto siendo el factor más importante para su durabilidad. La porosidad el concreto es una medida d dee su compacidad. El procedimiento para determinar la porosidad se basa en ensayar e nsayar una muestra del espécimen de concreto donde inicialmente se seca en horno hasta obtener peso constante a una temperatura entre 105°C 10 5°C y 110°C, se somete a regulaciones de temperatura con un desecador y se procede a pesar las muestras. Se sumerge en agua por un lapso de tiempo mínimo 24 horas. Una vez sumergido se registra su peso mediante una balanza hidrostática (peso sumergido), se extrae y se seca superficialmente para darle la condición de saturado con superficie seca y luego se pesa nuevamente (peso saturado). Mediante operaciones matemáticas se pueden obtener los porcentajes de porosidad aparente, porcentaje de poros reales y porcentaje de absorción. EsteensayoselerealizaráparaloselementosV1,V2,V3,V4 yLOSANERVADA  

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Ensayos físicos:   Profundi Profundidad dad de carbonat carbonatación ación, este ensayo se realiza con fenolftaleína como indicador de medios básicos, se procede a escarificar el concreto a varias profundidades hasta llegar al nivel de la armadura de refuerzo, al agregar la fenolftaleína, si el concreto se colorea morado significando que conserva propiedades de pH altamente alcalinas, al no colorearse indica que esta no ha acidificado por acción del medio, indicando carbonatación en el elemento. EsteensayoselerealizaráparaloselementosC1,C2,C3,V1,V2,V3,V4yLOSANERVADA.   •

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Ensayos electroquímicos:   Potencialdecorrosióndelaceroderefuerzo , con este ensayo nos permite tener una idea de la probabilidad de activación del acero ante la corrosión. Su procedimiento consiste en seleccionar una superficie donde hacer la evaluación, en caso de no tener acceso libre al acero de refuerzo se debe perforar la estructura, es netamente un ensayo destructivo cuando no hay acceso directo. Una vez definida el área se debe verificar la continuidad eléctrica al momento de realizar el ensayo, previo a este ensayo es recomendable tener la ubicación del acero de refuerzo para de esta forma hacer la mediciones de manera más directa sobre el acero de refuerzo, se debe limpiar la superficie de concreto seleccionada que debe estar lisa para acoplarse correctamente con la semi-pila cobre-sulfato de cobre y también se debe deb e limpiar la superficie de acero expuesto, y si este último presenta productos de corrosión deben ser removidos con procedimientos mecánicos. •

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Para lograr una lectura correcta la superficie debe estar húmeda, se debe saturar mínimo 30 min para mejorar la conductividad eléctrica antes de iniciar las mediciones. Se debe conectar el electrodo de referencia al polo negativo del voltímetro y el polo positivo se conecta al acero expuesto, sobre el concreto se coloca una esponja plana y húmeda para mejorar el contacto electrodo-concreto y se procede a realizar las mediciones. Esteensayosele realizaráparaloselementosC1,C2,C3,V3,V4yLOSANERVADA.     VelocidaddeCorrosión , este ensayo se basa en la técnica de resistencia a la polarización, determina la velocidad a la cual se pierde sección el acero de refuerzo por corrosión. Su procedimiento consiste en perforar para hacer contacto con el acero de refuerzo en el área seleccionada luego de haber saturado la superficie por al menos 30min y se sitúa el sensor sobre el concreto a través de una esponja. Se procede a realizar las mediciones y se recomienda tomar al menos tres mediciones en un mismo punto debido a la variación del grado de humedad del concreto y la temperatura. EsteensayoselerealizaráparaloselementosC1,C2,C3,V3,V4yLOSANERVADA.  

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EVALUACIÓN ESTRUCTURAL En base a la evaluación estructural, se confieren una serie de recomendaciones re comendaciones de rigor para la estructura afectada, estas se basan en lo siguiente: Se debería hacer un análisis de resistencia para saber a capacidad portante del elemento ante las acciones de carga sobre él. Sin embargo, dadas las dimensiones de la columna y de la viga se hace engorroso e ngorroso y poco factible la comprobación de dicho ensayo puesto que se requiere la extracción del núcleo de cada elemento estructural teniendo en cuenta que al momento de implementar el Core Drill extractor de núcleo, el diámetro de la broca dependerá del tamaño máximo nominal del agregado; por ello, el ensayo no se realiza puesto que la extracción de núcleo deberá ser con un diámetro de 4” 4 ” o 6” teniendo 6” teniendo como resultado que la profundidad de la broca será 2 veces el diámetro de la misma respectivamente, siendo esta una extracción completa de la sección de cara a cara, razón por la cual no es recomendable realizar. En cuanto al cálculo de flecha, se recomienda tomar la flecha obtenida por la viga ante las solicitaciones de cargas y la afectación de la corrosión, y comparar con la flecha normativa, tomando en cuenta que esta una reja soldada a su parte inferior por lo que puede llegar a tener un efecto efe cto de elemento rigidizador sobre dicho elemento estructural. Ante cualquier circunstancia, se prohíbe cambiar el uso de la edificación existente debido a que se vería afectada su capacidad portante, con ello la seguridad de la estructura y, por consiguiente, la vida útil de la misma.

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RESULTADOS DEL INFORME  INFORME  HIPOTESIS DE FALLA

En la vivienda ubicada en la Urbanización Yucatán, vía Duaca, se presentan una serie de daños aunados a la corrosión presente en dicha estructura de concreto armado. Se presume que la causa de la corrosión en los elementos estructurales de la cerca perimetral y la losa nervada de techo se deben a la alta porosidad del concreto empleado, al bajo espesor de recubrimiento y en algunos casos, nulos. También se evidenció, mediante los resultados de los ensayos, presencia de carbonatación por causa del dióxido de carbono acumulado en dicho ambiente. INTERPRETACIÓN DE RESULTADOS POR ENSAYOS En base al ensayo de Pachometria, se demostró que en varios de los casos no existía el mínimo recubrimiento de diseño estipulado por norma, puesto que los aceros de refuerzo estaban colocados muy próximos a las caras del elemento, por lo que se le facilitó la llegada de los agresores a los aceros. Se pudo dejar en evidencia que las grietas y fisuras correspondían a la longitud de los aceros de refuerzo tanto en la losa de techo como en las vigas y columnas. En base al ensayo de porosidad, p orosidad, se obtuvo una porosidad efectiva de 40% en las vigas de la estructura, siendo este catalogado como una porosidad correspondiente concreto hacia de inadecuada p or lo que altamente poroso, permitiendo la entrada de agentes agresores pora un el concreto al acero.calidad En basepor a la losa lodehace techo, se obtuvo una porosidad del 20%, siendo también catalogada como un concreto de inadecuada calidad, y de igual manera, altamente poroso, sin embargo, en menor magnitud que las vigas. En base a ensayo de profundidad de carbonatación, se obtuvo 10cm de profundidad importante de carbonatación en las vigas y columnas, siendo el factor más perjudicial debido a que neutraliza el concreto, disminuyendo el pH del mismo y de esta manera, despasivando al acero, dejándolo completamente expuesto ante los agresores que entraran por el concreto debido a su alta porosidad. Sin embargo, en la losa de techo se evidenció una profundidad de 2,5cm, valor que excede por tan solo 0,5cm el espesor de recubrimiento constituido por el friso, por lo que se concluye que no se ve afectado el acero, con respecto a la disminución de su capa pasiva. pa siva. En base al ensayo de potencial de corrosión, se obtuvo el valor de -350 miliVoltios, representando un 90% de probabilidad de que exista corrosión del acero. Sin embargo, para la losa de obtuvo un valor de -200 miliVoltios, por lo que indica una probabilidad de que qu e el acero este en proceso de corrosión menor al 10%. En base al ensayo de velocidad de corrosión, es donde se estimará la velocidad a la cual el acero pierde su sección por corrosión, en el cual se obtuvo el valor de 0,8 MicroAmper por unidad de área, indicando que existe un nivel de corrosión elevado; a su vez que, para la losa de techo, se obtuvo el valor de 0,2 MicroAmper por unidad de área correspondiente a un nivel de corrosión moderado. Se debe acotar que este ensayo por sí solo no diagnostica la corrosión debe ser complementado con otros ensayos electroquímicos, físicos y químicos a fin f in de d diagnosticar iagnosticar correctamente, además de ser realizado e interpretado por profesionales especializados en corrosión a fin de garantizar el correcto análisis de resultados y por ende validar los valores obtenidos. DIAGNOSTICO La hipótesis de falla anteriormente descrita, para dar un diagnóstico certero de la problemática actuante en la vivienda ubicada dentro de la urbanización Yucatán, vía Duaca, en el Km 14, se concluye, basado en los resultados obtenidos Página 14 de 23 

 

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mediante los ensayos realizados que, efectivamente existe una corrosión agravada en los elementos estructurales que presentaron los daños más evidentes, siendo su principal causa la alta porosidad del concreto y el precario recubrimiento de protección al acero no garantizando la protección necesaria ante los agentes agravantes, evidenciándose también una evolución importante en el proceso de carbonatación en la estructura, y notorias delaminaciones como perdidas de sección del acero de refuerzo. Sin embargo, aunque la corrosión que se presenta en la estructura está bastante avanzada, más específicamente la viga perimetral y la losa de techo, en la estructura de la vivienda v ivienda la velocidad de corrosión ha sido moderada, por lo que el diagnostico, en conjunto con técnicas de control y rehabilitación adecuada, la estructura puede llegar a ser reparada, recuperando así su funcionamiento ideal, la estética y la confortabilidad y por consecuencia, su vida útil. Se debe acotar que parte par te de la estructura presentan daños irreversibles por un gran grado g rado de desprendimiento del concreto y perdida del acero en su totalidad, causado por el gran avance de la corrosión en ellos, por lo que su recuperación será más engorrosa, sin mencionar que lo más recomendable sería, derribar los elementos en cuestión y rehacerlos de la manera correcta tomando en cuenta la influencia de corrosión en la estructura en cuestión.

CONCLUSION   CONCLUSION Se puede concluir después de la inspección; los estudios y ensayos realizados que la causa más aparente causante de la corrosión presente en la estructura dentro de toda su sintomatología es la aguda porosidad y la falta de recubrimiento en los elementos a pesar de ladel multifactorial presencia deataque otros desencadenantes, ya que otrosseanálisis arrojaron resultados como estudiados la total carbonatación concreto, manchas por microbiológico, entre otros, presume que al momento de ser edificados hubo ausencia de mano de obra capacitada, falta de control de espaciadores del encofrado así como un buen control de la relación (a/c) agua-cemento, quizás un buen control del agregado apropiado junto con las otras consideraciones nombradas pudieron brindar a estos elementos una mayor vida útil, ya que la intervención a estos elementos depende de la importancia dentro sistema que la conforman y no es sencillo su reemplazo o reparación y requieren de estudios más especializados tanto en lo estructural como lo patológico. El ignorar la corrosión o su incorrecto saneamiento podría agravar el daño exponencialmente, acelerando la degradación de lo afectado, llegando incluso a su colapso, siendo este el principal fenómeno que debemos evitar, es ético obrar conscientemente respecto a las consideraciones y parámetros a seguir en su diagnóstico, así como la objetividad y veracidad del informe generado.

RECOMENDACIONES   RECOMENDACIONES Aunque la corrosión puede llegar a ser considerada generalmente un fenómeno natural, puede llegar a la perdida algunas propiedades como estéticas, mecánicas, de seguridad y confort. El fundamento principal ante la corrosión es controlarla, tomando en cuenta diferentes factores, pero el más básico es aislar los elementos de los factores desencadenantes que conllevan a su aparición. En nuestro caso de estudio, donde la corrosión ya se encuentra con gran avance, las recomendaciones a seguir se plantean a continuación: 1.- No oculte ni ignore las zonas afectadas, evite e vite a todo caso las reparaciones inadecuadas. 2.- Coloque protección catódica como método para detener su evolución. 3.- Reemplace los elementos con daños irreversibles, como son las vigas perimetrales señaladas en este informe. 4.- Evite en futuras construcciones dejar aceros de refuerzo (arranques) ( arranques) expuestos, recubra con mortero. Página 15 de 23 

 

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5.- Realice frecuentemente el mantenimiento del impermeabilizado a la losa para evitar la percolación del agua a través de ella, como el mantenimiento adecuado para la protección catódica. 6.- Contrate personal capacitado con conocimiento en corrosión.

REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS  BIBLIOGRAFICAS    Manual de inspección, evaluación y diagnóstico de corrosión en estructuras de concreto armado (DURAR 1998).

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2 013.   Prevención de daños y rehabilitación de estructuras de concreto armado, primera edición 2013.

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ANEXOS   ANEXOS

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El presente trabajo consta de 15 páginas de contenido y 4 páginas de anexos, es propiedad intelectual de los autores y coautores, validando su realización con la firma de cada una de sus páginas componentes. Además, se constituye como un ejercicio netamente académico, se realizó como una asignación durante el curso de la l a materia electiva Corrosión en Estructuras de Concreto Armado. No constituye un caso real y debido a las limitaciones de tiempo e información disponible se hicieron suposiciones y omisiones consientes para poder alcanzar los objetivos didácticos

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