Patologias en Obras Hidraulicas

 

 

UNIVERSIDAD NACIONAL DE CAJAMARCA FACULTADA DE INGENIERÍA ESCUELA ACADÉMICA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

TEMA: PATOLOGÍAS EN ESTRUCTURAS HIDRÁULICAS Presentado por: DÍAZ VÁSQUEZ, Nilder BRIONES POMPA, Fernando

Docente: MCs. Ing. ÁLVAREZ VILLANUEVA Jairo l.

Curso: Mecánica de fluidos I

Ciclo: V

CAJAMARCA, PERÚ 2019

 

 

ÍNDICE DE CONTENIDOS ÍNDICE DE CONTENIDOS .................................................... .......................................................................... ............................................. ........................... .... 2  ÍNDICE DE TABLAS .......................................................... ................................................................................. .............................................. .............................. ....... 3  ÍNDICE DE IMÁGENES .................................................. ........................................................................ ............................................ .................................. ............ 3  I. RESUMEN .................... ........................................... ............................................. ............................................ ............................................ ...................................... ................4  II. INTRODUCCIÓN .......................................................... ................................................................................. .............................................. .............................. ....... 5  III. OBJETIVOS ............................................. .................................................................... ............................................. ............................................. .............................. ....... 6  IV. MARCO TEÓRICO ............................................ ................................................................... ............................................. ......................................... ...................7  4.1 DEFINICIONES ........................................... ................................................................. ............................................ ............................................. .......................7  V. DESARROLLO TEMÁTICO .......................................... ................................................................ ............................................ .............................. ........ 8  5.1 PRINCIPALES PATOLOGÍAS QUE SE PRESENTAN EN LAS OBRAS HIDRÁULICAS ...................... ............................................. ............................................. ............................................ ............................................. ........................... .... 8  5.1.1 PATOLOGÍAS EN PLANTAS DE TRATAMIENTO ............................................ ................................................ .... 8  5.1.2 PATOLOGÍAS EN CANALES.................... .......................................... ............................................. ...................................... ............... 8  5.1.3 PATOLOGÍAS EN TUBERÍAS...................................... TUBERÍAS............................................................ ......................................... ...................9  5.2 DESCRIPCIÓN DE PATOLOGÍAS EN OBRAS HIDRÁULICAS. INTRODUCCIÓN ........................................... ..................... ............................................. ............................................. ............................................ ............................................. .................................. ........... 9  5.2.1 patologías presentes en estructuras de tierra. ...................... ............................................ ...................................... ................ 9  5.2.2 Patologías en estructuras de hormigón armado ...................................... ...................................................... ................13  VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES .................... .......................................... ........................................... .....................19  7.1 CONCLUSIONES ........................................... .................................................................. ............................................. ....................................... .................19  7.2 RECOMENDACIONES....................... .............................................. ............................................. ............................................ ............................ ......19   VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS...................... ............................................ ............................................. ................................ ......... 20  IX. LINKOGRAFÍA....................................... ............................................................. ............................................. .............................................. ............................ .....20  X. ANEXOS ..................... ............................................ ............................................. ............................................ ............................................ .................................... .............. 21 

 

 

ÍNDICE DE TABLAS Tabla N° 1: Resumen de patologías en obras hidráulicas...................... ............................................ ................................ ......... 21  ÍNDICE DE IMÁGENES Figura N° 1:Fisuras y grietas. ............. .................................... ............................................. ............................................ ......................................... ................... 8  Figura N° 2:Corrosión del hormigón ..................... ........................................... ............................................. ............................................. ...................... 8  Figura N° 3:Grietas ... ......................... ............................................. ............................................. ............................................ ............................................. ....................... 9  Figura N° 4: Delaminación ..................... ........................................... ............................................ ............................................ ...................................... ................ 9  Figura N° 5:Incrustaciones ........................................... ................................................................. ............................................ ...................................... ................ 9  Figura N° 6:Corrosión generalizada ......................... ................................................ .............................................. ......................................... .................. 9  Figura N° 7: Sifonamiento ............................................ .................................................................. ............................................ .................................... .............. 10  Figura N° 8:Deslizamiento que afecta la cortina de tierra. t ierra. ............................................ ..................................................... ......... 11  Figura N° 9:Corrosión presente en el hormigón ...................... ............................................ ............................................. ........................... 14  Figura N° 10:Lixiviación ...... ............................ ............................................ ............................................ ............................................ ................................ .......... 1144  Figura N° 11:Fisuras en el hormigón. .................... .......................................... ............................................. ........................................... .................... 15  Figura N° 12: Abrasión .................... .......................................... ............................................ ............................................ ........................................... ..................... 15  Figura N° 13: Eflorescencia del hormigón armado. ............................... ..................................................... ................................ .......... 16  Figura N° 14:Cavitación en la superficie en las estructuras de hormigón. ............................. ............................. 16  Figura N° 15:Carbonatación del hormigón en obras hidráulicas. ...................... ........................................... ..................... 17  Figura N° 16:disgregacion del concreto .............................. ..................................................... .............................................. ............................ ..... 17  Figura N° 17: Desagregación en las estructuras de hormigón armado ..................... ................................... .............. 18  Figura N° 18: Corrosión que se presentan en las estructuras. .................... ........................................... ............................ ..... 21 

 

 

I. RESUMEN En el presente informe se realiza un estudio sobre las patologías en obras hidráulicas (canales, estaciones de bombeo y plantas de tratamiento de agua potable). Se definen las patologías que se manifiestan en estas obras hidráulicas, que permita caracterizar las mismas a partir de identificar los daños, averías, las causas y sus posibles soluciones. Sobre la base de los estudios anteriores, se propone una secuencia de pasos para realizar los trabajos de evaluación y diagnóstico de las patologías en obras hidráulicas. Además, se incluye la confección del catálogo de patologías como herramienta quede permite agrupar los daños, averías y su posible solución, que se presentan en fundamental las obras objeto estudio.  

 

 

II. INTRODUCCIÓN El agua es vital para la vida, a ella se asocia su surgimiento y desarrollo en el planeta, dejando una profunda huella en el devenir histórico de la humanidad. Tal como expresará Rolando García Blanco en su libro dedicado al acueducto de Albear “El acceso al agua, por sus

implicaciones biológicas y sociales, ha constituido el elemento determinante en el desarrollo ulterior de todaque colectividad humana”.  (carranza, 2013). En(canales, el presente trabajo sedeidentificara las patologías se manifiestan en las obras hidráulicas estaciones bombeo y  plantas de tratamiento), donde se establecerán las posibles causas encontradas y se darán las recomendaciones recomendac iones pa para ra su soluc solución. ión.

 

 

III. OBJETIVOS   General



 

Identificar patologías en estructuras hidráulicas

  Específicos



 

Identificar y confeccionar un inventario de las patologías que se presentan en las obras hidráulicas y proponer posibles soluciones para evitar los daños.

 

Incentivar al estudiante la investigación

 

 

IV. MARCO TEÓRICO 4.1 DEFINICIONES DEFINICIONES Patología Es la parte de la durabilidad, que se refiere a los problemas pr oblemas que experime experimentan ntan las estructuras. Presa Se construye con el fin de interrumpir el flujo de agua que normalmente tiene lugar en una corriente de agua (río o arroyo) para embalsar el agua durante el período húmedo (lluvioso), siendo uno o varios los propósitos del mismo. Ejemplos de ellos pueden ser: crear una reserva  para satisfacer satisfacer las de demandas mandas de los usuarios en el pperíodo eríodo de seca, regulación regulación de avenidas avenidas para para reducir inundaciones, inundaciones, cría de peces, fines turísticos, recarga del manto subterráneo, etc. (Pardo 2010) Aliviadero Estructura mediante la cual se puede dar salida desde el embalse cuando al mismo arriban volúmenes de agua superiores a los que se desea retener. r etener. (Pardo 2010) Es una estructura hidráulica destinada a permitir el pase, libre o controlado del agua en los escurrimientos superficiales, formado por un vertedor (muro de gravedad), muros de contención, losas de fondo y vigas en las estructuras de entrada y salida según los tipos de aliviadero. Canales La conducción de líquidos puede dividirse en dos grandes grupos: las conduccione conduccioness libres y forzadas. Aunque ambos grupos presentan muchos aspectos coincidentes, se diferencian en uno muy importante: las conducciones libres tienen una superficie libre expuesta a la presión atmosférica, mientras que las conducciones forzadas son aquellas en que el líquido lí quido llena todo el conducto y la presión es diferente a la presión atmosférica. Las conducciones libres tienen una gran aplicación, por ejemplo: los sistemas de riego y drenaje, las conducciones de agua para acueductos o para industrias, los alcantarillados de nuestras poblaciones y otros. En general, se puede decir que las conduccione conduccioness libres se dividen en dos grandes grupos: conducciones conduccion es libres naturales y conduccion conducciones es libres artificiales. En las libres se incluyen los ríos, arroyos y corrientes subterráneas, mientras que las artificiales, construidas por el hombre, comprenden los canales, canaletas, alcantarillas, acueductos y cunetas. (León 1989)

 

 

V. DESARROLLO TEMÁTICO 5.1 PRINCIPALES PATOLOGÍAS QUE SE PRESENTAN EN LAS OBRAS HIDRÁULICAS 5.1.1 PATOLOGÍAS EN PLANTAS DE TRATAMIENTO En los distintos elementos que constituyen las plantas de tratamiento se presentan varias  patologías, como las del deterioro del hormigón por agentes externos ya sean químicos o físicos, patologías derivadas por la fabricación y ejecución, patologías relacionadas con la influencia del medio ambiente, patologías originada por defectos y deterioro del acero, las cuales ocasionan un deterioro acelerado del hormigón en las plantas   potabilizadoras que se manifiestan como la desegregac desegregación ión del hormigón, corrosión del hormigón, las eflorescencias, estalactitas, manchas de óxido, desconchado, fisuración y agrietamiento del hormigón, manchas de humedad, moho, carbonatación del hormigón, corrosión salina, salina, corrosión por lixiviación, a modo de conocimiento general, general, pues este trabajo tiene como antecedente la investigación realizada por (Álvarez 2010)

 Figura N° 1:Fisuras y grietas. grietas.

Fuente: Wikipedia

 Figura N° 2:Corrosión del hormigón  Fuente: Wikipedia

5.1.2 PATOLOGÍAS EN CANALES En canales se pueden presentar patologías específicas como grietas o fisuras, red de grietas, manchas de óxido, ddelaminación elaminación y problemas relaciona relacionados dos con las juntas de cconstrucción, onstrucción, se exponen los mismos citados en el trabajo de diploma de Luis Miguel Garriga Fonseca (Garriga 2007) titulado: Diagnóstico Patológico Estructural de obras hidráulicas en la  provincia de Ciego Ciego de Ávila, en la ccual ual hace referen referencia cia detallada de cada una de de las  patologías presentes presentes en Cana Canall magistral Zaza –  Ciego  Ciego de Ávila.

 

 

 Figura N° 3:Grietas  Fuente: Daily Crespo Crespo Pérez

 Figura N° 4: Delaminación  Fuente: Daily Crespo Crespo Pérez

5.1.3 PATOLOGÍAS EN TUBERÍAS En las tuberías en cua cuanto nto a las patologías se disti distingue nguenn las sigu siguient ientes: es: patología en tubería tubería rígida, patología patología en tubería tubería de hinca, pa patología tología en tube tubería ría fl flexible exible y durabilidad o deterioro dete rioro de la tuberías que se ponen de manif manifiest iestoo como, como , la rotura de la ju junta, nta, los esfuerzos ovalizantes (produce fisuras y roturas en el interio int eriorr de la tubería), conexiones a pozo (fisura en la tubería  por conexión conexión ejecutada ejecutada defe defectuos ctuosamen amente), te), exce exceso so de de compres compresión ión por un increme incremento nto de temperatura, depresión interior o bien por carga crítica de pandeo debido a un nivel freático elevado y un relleno relleno flojo, increme incremento nto de presión, incrustaciones incrustaciones,, corrosión generalizada, revestimientos escasos, etc.(Flórez2014)

 Figura N° 5:Incrustaciones  Fuente: Wikipedia Wikipedia

 Figura N° 6:Corrosión g generalizada eneralizada  Fuente: Wikipedia

5.2 DESCRIPCIÓN DE PATOLOGÍAS EN OBRAS HIDRÁULICAS. INTRODUCCIÓN El proceso patológico en una parte o el todo de la estructura presupone que hay unas causas que constituye cons tituyenn el origen, que a su vez provocarán provocarán las ppatologías atologías que se manifiestan manifi estan en las obras obr as hidráulicas. En este capítul capítuloo se explica las diferentes patologías qque ue se pued pueden en presentar en las estructuras ya sean de tierra e hormigón armado, los factores que influyen en las obras hidráulicas y el procedimiento para el diagnóstico de las obras objeto de estudio. 5.2.1 patologías presentes en estructuras de tierra. El proceso patológico es la secuencia que comprende el origen y las causas del estado de lesión o desperfecto de la obra, la evolución del proceso de deterioro, sus

 

  síntomas y finalmente las manifestaciones de deterioro que se detectan u observan en las construcciones afectadas.(Cherry 2006) Las patologías que se manifiestan en las presas de tierra son las siguientes: a)  Sifonamiento: El sifonamiento se produce cuando una fuga de agua concentra y erosiona el suelo  progresiv  prog resivamen amente te has hasta ta formar formar un con conduc ducto to que une al embalse con el pie del tal talud ud aguas aguas abajo. (Armas Cuando 1987) el agua fluye a través del terraplén y del cimiento, su carga hidráulica se disipa venciendo las fuerzas viscosas inducidas que se oponen al flujo en los poros del suelo; recíprocamente, el agua que fluye genera fuerzas erosivas que tienden a empujar a las  partíc  pa rtícula ulas, s, arrastrándola arrastrándolass en la dirección del flu flujo jo.. En el moment momentoo en que este arrastre arrastre se  produce  prod uce comie comienza nza el sifona sifonamient mientoo mecánico del su suelo elo.. Las fuerza fuerzass resiste resistentes ntes de dependen penden de la cohesión, cohesión, del acom acomodamiento odamiento y el pes pesoo de llas as partíc partículas, ulas, así como de la existencia de filtros aguas abajo. Según el mecanismo descrito, el sifonamiento se produce en las zonas más sueltas de un suelo,, donde la cohesión sea míni suelo mínima ma y el gradi gradiente ente ssea ea alto. El sifonamiento comenza comenzara ra en la zona aguas abajo, donde se presenten estas características, creado un hormiguero, de donde saldrá agua y partículas de suelo.

 Figura N° 7: Sifonamiento Sifonamiento  Fuente: Wikipedia

b)  Agrietamiento: El agrietamiento se produce cuando en el cuerpo de la cortina se producen esfuerzos de tracción. Estos esfuerzos tienen su origen en deformaciones diferenciales entre las distintas partes de terraplén, incluyendo su cimentación. La geometría de la cortina y la compresibilidad de los diferentes materiales que la componen definen asientos diferenciales entre los mismos, que pueden producir zonas de tracción y eventualmente grietas. (Armas 1987) El agrietamiento puede ser transversal al eje de la presas y longitudinal, cuando coincide con co n el eje de la cortina. En gene general ral las grietas se pueden propagar a lo largo de planos en cualquier dirección. Las gr grietas ietas pueden tener exte extensione nsioness y anchos muy

 

  variables, las grietas anchas y grandes, aunque peligrosas, son fácilmente detectables,, siendo las finas las más peligrosas por cua detectables cuanto nto pueden pasar inadvertidas.(Armas 1987) Las grietas transversales se originan por asentamientos diferenciales entre tramos adyacentes de la cortina.

c)  Deslizamiento: 

 Figura N° 8 Distribución Distribución de grietas grietas en las secciones de una presa.  Fuente:

Un deslizamiento se produce cuando a lo largo de una determinada superficie de falla se ejercen esfuerzos de cortantes mayores que la resistencia que puede movilizar el suelo en esa misma superficie.(Armas 1987) Los deslizamientos son una una de las causas frecuentes frecuentes de fallo en las presas de tierra. Constituyen Constituyen

 Figura N° 8:Deslizamiento que afecta la cortina cortina de tierra.  Fuente: Daily Crespo Crespo Pérez

un fenómen fenómenoo espectacu espectacular lar y pel peligroso, igroso, a la vez que son suscept susceptibles ibles de un tratamiento tratamiento analítico analítico detallado. Por estos motivos han recibido una atención grande por parte de los ingenieros que  proyectan  proy ectan presas. Los métodos de aanálisis nálisis de estabilidad qque ue se utiliza utilizann en la actualidad han han tomado como crit criterio erio de ajuste de sus resu resultados ltados los des deslizamientos lizamientos ocurridos en presas y diques.(Armas 1987)

d)  Filtración:

 

  Al analizar el flujo del agua a través de la cortina y del terreno de la cimentación de una una presa, se obt obtiene iene iinform nformación ación de tres cuestiones fund fundamen amentales tales..   El gasto de d e agua de infilt infiltración ración a través de la zona de flujo flujo  

La influencia influencia del flujo del agua sobre la estabi estabilidad lidad general de la masa de suelo a través de la que ocurre.   Las posibilidades del agua de infiltración de producir arrastres de material sólido, erosiones y sifonamiento. e)  Erosión:

La erosión es el desprendimiento, transporte y depositación de partículas o masas pequeñas de suelo o roca, por acción de las fuerzas generadas por el movimiento del agua. El flujo  puede concentrarse concentrarse en can canales ales producie produciendo ndo surcos y cárcav cárcavas. as. Las gotas de lluvia pueden pueden contribuir al desprendimiento de las partículas o granos. Puede producir sedimentación de de materiales en el pie del talud. Como solución se propone generalmente, la construcción de obras de drenaje y de bioingeniería, así como concreto dental, concreto lanzado o modificaciones de la topografía del talud. Los procesos de erosión son muy comunes en suelos residuales residual es poco cementados o en suelos aluviales, especialmente, los compuestos compuestos por limos y arenas finas principalmente, cuando la cobertura vegetal ha sido removida.(Suárez 1998) f)  Asentamiento: Tienen lugar al reducirse el el espesor de un estrato debido a la reducción de su pparte arte vacía, lo que tiene que ver con la l a consolidación de esa masa de suelo al aplicársele determinada carga. Cuando la respuesta de los diferentes estratos y/o las cargas que tiene lugar en los distintos  puntos no es la misma, ocurren diferentes grados de asentamientos, asentamientos, diferencias que se conocen como asentamientos diferenciales, que de ser marcados son muy  peligrosos.(Carrazana  peligrosos.(Carraza na 2013) g)  Deformación: En las presas como en cualquier otro tipo de construcciones donde se altera el medio al aplicar esfuerzo tienen de deformaciones, formaciones, quesepasan pasan porcomo la respuesta de intrínseca cada tipo de suelo a esfuerzos, la carga s, que se le lugar impone, lo que también conoce resistencia del suelo, que al ser menor que los esfuerzos aplicados, el suelo falla, por la llamada resistencia al cortante, dando lugar a desplazamientos importantes de su masa, provocando problemas problemas a la estabilidad del medio, que en el caso de las presas de tierra se pueden resumir en tres: La estabilidad de tipo estático: entendiendo por tal la necesidad de que el coeficiente de seguridad, frente a un deslizamiento total o parcial que afecte a la presa o a su cimentación, sea aceptable, bajo llas as fuerza fuerzass másicas que actú actúan an de una forma perman permanente, ente, como son el peso  propio de la obra, las fuerz fuerzas as de filtración y de la presión intersticial del aagua gua eenn las diversas circunstancias que que se presentan nor normalme malmente nte en la vida de la presa. Este tema t ema está ligado l igado fundamentalmente fundamen talmente con la resis resistenc tencia ia al esfuerzo cortante de los mater material iales es que la componen, componen, de una una forma menos acusad acusadaa con la deformabil deformabilidad idad y permeab permeabilidad ilidad de llos os mismos.

 

  La estabilidad de tipo interno: llamando así a la permanencia de la funcionalidad de cada una de las partes de la presa en especial la del núcleo o pantalla de impermeabilización. Problemas como la figuración, erosión extern externa, a, pero principalmente la interna o sifonamiento, preocupan cada vez vez más a los técnicos de presas. La dispersabi dispersabilidad lidad de los materiales, material es, su deformabilidad, su colapsabilidad, la geometría de la sección tipo y de los contornos de la obra, juegan un un papel deci decisivo sivo en su correcto ffunciona uncionamiento miento.. La estabilidad de tipo dinámico: en aquellos casos en los que la sismicidad del emplazamiento sea de tener en cuenta, si bi bien en la mayor pa parte rte de las veces esta sol solicitaci icitación ón se transforma en otra de tipo estático está tico equival equivalente, ente, en casos especiales especial es o importantes; es preciso efectuar un análisis verdaderamen verdad eramente te dinámic dinámicoo del comportamiento de la obra.(Gutierrez 2009)

5.2.2 Patologías en estructuras de hormigón armado El hormigón armado es el m material aterial más popular y desarr desarrollado, ollado, ya que aprovech aprovechaa en forma muy eficiente las características de buena resistencia en compresión, durabilidad, resistencia al fuego y moldeabilidad del hormigón, junto con las de alta resistencia en tensión y ductilidad del acero, ace ro, par paraa formar un material compuesto que re reúne úne muchas muchas de las ventaja ventajass de ambos materiales material es componentes. El hormigón está sujeto sujeto a deformaci deformaciones ones importantes por cont contracción racción y flujo flujo plástico que hacen que sus propiedades de rigidez varíen con el tiempo. Estos fenómenos deben ser considerados en el diseño, modificando modificand o adecua adecuadamente damente los re resultado sultadoss de los análisis elásticos y deben tomarse precauciones en la estructurac estructuración ión y el dimensionamien dimensionamiento to para evitar que se presenten deformaciones excesivas o agrietamientos por cambios de volumen.(Hernández 2002) Las patologías son las siguientes:

a)  Corrosión: La corrosió corr osiónn del refuerzo en el hormigón, es uunn proceso pro ceso de naturaleza electroquímica en el cual se producen pr oducen reacciones química químicass y hay un fl flujo ujo de corriente. Este fenómeno presupone la existencia de reacciones de oxidación (pérdida de electrones) y de reducción (ganancia de electrones) y la circulación de iones a través del electrolito, generándose una pila electroquímica que funciona como un circuito cerrado en  presencia de oxíge oxígeno no y humed humedad. ad. (Che (Cherry rry 2006)

 

 

 Figura N° 9:Corrosión 9:Corrosión presente en el horm hormigón igón  Fuente: Wikipedia

b)  Lixiviación La lixiviación lixivi ación consist consistee en el lavado de las sustancia sustanciass solu solubles, bles, principalmente hidróxido hidróxido del cálcico del d el hormigón, factor que causa uuna na disminuci disminución ón de la densidad y una una debilitación debilit ación de la integridad del hormigón.(Drizoro 1997) La lixiviación lixivi ación es mayor especialmente cuando el agua pasa a través través del hormigón a presión. En la figura 16 ilustre un ejemplo de lixiviación lix iviación cuando el agua circula sobre la superficie de una estructura de hormigón.

 Figura N° 10:Lixiviación  Fuente: Wikipedia

c)  Fisuración La fisuración fisuraci ón debe ser tratada como uuna na manifest manifestación ación inseparabl inseparablee de la naturale naturaleza za física  –   mecánica mecán ica del hormigón armad armado. o. Téngase en cuen cuenta ta la estructura heterogénea de este material, material , compuesto por crist cr istales ales de cemento en forma de agujas, los cuales envu envuelven elven los granos de arena y piedra y junto con ellos a la armadura de refuerzo. La unión y las fuerzas elementales de adherencia entre esos componentes son diferentes, además en muchos muchos lugares queda quedann conduc conductos tos capilares, poros y burbujas de aire, alrededor de los cuales se forman zonas de mayor o menor concentración de tensiones, que dan lugar a los micros fisuras iniciales.

 

  El estado fisurado del hormigón armado no se puede evitar, pero se puede minimizar si se emplean procedimientos correctos en la selección de los materiales y sus proporciones, la tecnología de ejecución a utilizar y el diseño de la obra y sus elementos componentes.

d)  Abrasión y desgaste:

 Figura N° 11:Fisuras en el hormigón.  Fuente: Daily Crespo Crespo Pérez

Abrasión superficial producida por el arrastre de áridos. Es un daño típico en aliviaderos y desagües en presas, lechos de esclusas, canales en planta plantass depuradoras, etc.

 Figura N° 12: Abrasión Abrasión  Fuente: wikipedia

 

 

Las acciones acci ones asoci asociadas adas a esfue esfuerzos rzos qu quee provocan un un desgaste de la superficie superfici e expuesta del hormigón se pueden agrupar como fenómen fenómenos os de abrasión abrasi ón y desgaste, aunque aunque más específicamente específicamen te se cons considera idera ab abrasión rasión cuan cuando do hay uuna na acción mecánica m ecánica por p or arrastre de de sólidos sobre la superficie.(Drizoro 1997) e)  Eflorescencia  Las eflorescencia ef lorescenciass que ocurren frec frecuent uentemen emente te en la superfi superficie cie del hormigón cuando cuando el agua tiene posibilidad posibili dad de percollar a través del material, ya sea en forma interm intermitente itente o continua, continua, o cuando una cara expuesta sufre el proceso de humedecimiento y mojado en forma alternativa.(Helene 2003) Las eflorescencias consisten en el depósito de sales que son lixiviadas fuera del hormigón, las que que se cristalizan lueg luegoo de la evaporación del de l agua que las transportó transportó o por la interacción interacci ón con el di dióxido óxido de carbono de la atmósfe atmósfera. ra. Entr Entree las sales típicas podemos citar los sulfatos sulfatos y ccarbonatos arbonatos de sodio, potas potasio io o calcio.(Helene 2003)

f)  Cavitación:

 Figura N° 13: Eflorescencia Eflorescencia del hormigón ar armado. mado.  Fuente: Wikipedia

Despegue de los áridos y aglomerantes de la superficie del hormigón debido a la succión creada por la presión negativa en zonas aguas abajo, donde el agua circula con rapidez. Este fenómen fenómenoo es típico de aliviadero aliviaderos, s, rápidos y otros elemento elementoss en centrales hidroeléctricas.(Drizoro 1997)

 Figura N° 14:Cavitación en en la superficie en las estructuras de hormigón.  Fuente: Daily Crespo Crespo Pérez

 

 

g)  Carbonatación: Es una patología que es típica de obras de hormigón armado en la primera etapa aparecen en la superficie superf icie ddel el hormigón unas grietas a lo largo de donde se encuen encuentran tran las armaduras. armaduras. Después, el recubrimiento del hormigón se desprende. La carbonatación del hormigón es un proceso químic químicoo de enve envejecimien jecimiento to ambiental causado por la acción del dióxido de carbono y el agua, que transforman transforman el hidró hidróxido xido calcio en carbona carbonato to cálcico. Durante la carbonatación, la dureza y resistencia disminuye, disminuy e, es decir de alcalino a neu neutro. tro. a compresión del hormigón aumentan y el pH

 Figura N° 15:Carbonatación 15:Carbonatación del hor hormigón migón en obras hidráulicas.  Fuente: wikipedia

h)  Disgregación: 

Es un tipo de deterioro que se manifiesta por señales de pudrición o corrosión superficial del hormigón, llegand llegandoo a provocar la degradación de sus capas exteriores, erosionándose o perdiendo determinadas cantidades de la pasta de cemento en polvo, provocando rugosidades superficiales super ficiales,, porosidad y oquedades que se conv convierten ierten en elementos elementos facilitadores de la penetración de agentes perjudiciales y devienen en problemas de mayor gravedad gravedad para el material. La dis disgregación gregación tiene, por lo general, uuna na causa de origen ori gen químico, por procesos de carbonatac carbonatación, ión, la acción de sulfatos, ácidos y otras sustancias deteriorantes del hormig hormigón. ón.

i)  Desagregación:  

 Figura N° 16:disgregacion 16:disgregacion del concreto  Fuente: wikipedia

Esta patología se aparece en obr obras as de hormigón. hormigón. Es un estadio de mayor avance avance y gravedad gravedad de los procesos causantes de la disgregación y, por tanto, de los propios síntomas. síntomas. En la

 

  desagregació n el pr desagregación proceso oceso destructivo lle llega ga a causar la pérdida de los granos del árido, ju junto nto con la pasta de cemento cemento solidi solidificada ficada que los eenv nvue uelve lve y aglutina, aglutina, apareciendo apareci endo grandes huecos huec os en la superfi superficie cie y hacia el interior de los elementos elementos de hormigón, hormigón, causando causando y combinándosee con otros efectos y deteri combinándos deterioros, oros, por lo que puede llegar a la destrucción total de los el elementos ementos.. (C (Cherry herry 2006)

 Figura N° 17: Desagregación Desagregación en las estructur estructuras as de hormigón armado  Fuente: Wikipedia

 

 

VII. CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES 7.1 CONCLUSIONES   Se identifican las principales patologías que se pueden manifestar en las obras hidráulicas organizadas organizadas para las estructu estructuras ras de titierra, erra, de hormigón y tuberías tuberías..  

Se presenta la descripción de las patologías en las estructuras de tierra y hormigón armado, que nos sirve como guía para su posterior identificación en la obra objeto de estudio.

7.2 RECOMENDACIONES   Realizar la aplicación del procedimiento propuesto en diferentes tipos de obras hidráulicas para su generalización en las Empresas de Aprovechamiento Hidráulico como etapa previa a la planificación y ejecución de reparaciones o mantenimientos.   

Incluir en el procedimiento propuesto propuesto la aplicación de la computación mediante mediante la elaboración de sistema de gestión de patologías, mantenimiento y reparaciones de obras hidráulicas a través de las técnicas de los Sistemas de Información Geográficos

 

 

VIII. REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS BIBLIOGRÁFICAS hidráulicas.Casoo de Estudio:   Álvarez, L. (2010). "Estudio de patologías en obras hidráulicas.Cas Planta Potabilizadora Amistad cubano búlgara de Camagüey y Planta Potabilizadora de Nuevitas. ." Centro de investigaciones y desarrollo de las estructuras y los mareriales.    Álvarez, O. (2004). "Sistema metodológico para el diagnóstico de las edificaciones en el Centro Histórico de La Habana."   

Álvarez,Departamento O. R., Sixtoto(2003). "Diagnóstico de edificaciones de La Plaza Cristo." Departamen de Ingeniería C Civil, ivil, Facultad de Ing Ingeniería eniería Civil,del Instituto Superior Politécnico Jose Antonio Echeverría ISPJAE.    Armas, N. H. E. (1987). Presas de Tierra. Cuidad de La Habana, Editorial ISPJAE.    Broche, C. J. J. (2003). "Palacio de los Capitanes Generales." Centro de investigación y desarrollo de las estructuras y materiales, mat eriales, CIDEM, Facultad de Construcciones, Construccione s, UCLV.    Carrazana, D. (2013). Aplicación de una pared de suelo para solucionar filtraciones en presas de tierra (Caso ddee estudio Presa Zaza). Departamento de civil Universidad Central Central Marta Abreu de Las V Villas. illas. Ingeniero Civil. 

IX. LINKOGRAFÍA  

https://es.slideshare.net/jimmyesk1/patologia-del-concreto 

 

 

X. ANEXOS

 Figura N° 18: Corrosión Corrosión que se presentan en las estructuras.  Daily Crespo Pérez

T abla N ° 1:  Resumen de patologías en obras hidráulicas.

 Fuente: Wikipedia