Presentación Patología Modulo II 1

7/23/2019 Presentacin Patologa Modulo II 1

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MODULO IIMODULO IIMODULO IIMODULO IIUNIDAD 1UNIDAD 1UNIDAD 1UNIDAD 1

PATOLOGIAS EN ESTRUCTURASPATOLOGIAS EN ESTRUCTURASPATOLOGIAS EN ESTRUCTURASPATOLOGIAS EN ESTRUCTURAS


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En este segundo Mdulo nos introducimos en el tema deEstructuras sus fallos y lesiones.

Veremos las lesiones en el Hormign Armado de acuerdo adistintas clasificaciones y como evitarlas

Presentacin:


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Objetivo:

Al terminar la Unidad los participantes:

Identificarn las fisuras por causas no estructurales, verancomo aparecen, como se evitan y como se reparan

Detectarn y sabrn como acta, dentro de las causasqumicas de las lesiones, el fenmeno de la Corrosin


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Temario:

1- Primeros pasos para la realizacin de un diagnostico de unproblema estructural

2- Fisuras y grietas en el hormign

3- Fisuras no estructurales

3.1 Fisuras del Hormign Fresco3.2 Fisuras del Hormign endurecido


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Consignas para discutir en el foro:

Reflexione a partir de lo solicitado:

Porque muchas de las rutas de nuestro pas realizadas conpavimento de Hormign armado tienen fisuras. Hay formas de

prevenirlas?. Hay formas de repararlas?Vierta sus respuestas en el foro y establezca un intercambiode opiniones con sus compaeros de curso.


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1- Primeros pasos para la realizacin de un diagnsticode un problema estructural

Para emprender el anlisis de los deterioros de una estructuradebemos apoyarnos en pruebas, bibliografa y nuestraexperiencia.Como ya mencionamos en el Mdulo anterior

La 1inspeccin es fundamental para recuperar unaestructura degradada y nos encontramos con dos casos:

1- Que se disponga de tiempo para evaluar las cargas y losmotivos de la degradacin, (viendo que pasa en fundaciones,columnas, muros de subsuelos que reciben cargas, vigas, etc.).

2- Que no haya tiempo para la evaluacin por lo que se debernaplicar medidas para que la estructura no colapse.


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En el caso 2 las medidas de seguridad a tomar serninmediatas, como ser:

Apuntalamiento (preferiblemente con perfiles de aceroque es lo mas efectivo) (se debern estimar las cargaspreviamente)

Reduccin de cargas y sobrecargas (a travs del desalojodel edificio, reduccin de archivos, etc.)

Si es el caso de un puente : prohibicin de circular o reducirla categora del mismo (Ejemplo : puente de Av. Juan B.

Justo, Ciudad de Buenos Aires Ao 1970)


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En caso que tengamos el tiempo necesario:El DIAGNOSTICO PRESUNTIVO nos dar la 1

HIPOTESIS

Para ello necesitamos analizar el problema cumpliendo conuna serie de puntos a saber:


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a- Obtener la documentacin tcnica existente

b- Un registro fotogrfico exhaustivo

c- Un listado de anomalas que se presentan y sepueden ver en la estructura a saber:

Anlisis de zonas con desprendimiento de hormign

Plano detallado con mapa de fisuras (observar sobre

todo fisuras en vigas cuarteado o red de fisuras ) Presencia de gel de exudacin

Eflorescencias

Manchas de xido

Nidos de abejas


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De este Diagnstico Presuntivo y del examen visual podemos llegara determinar las posibles causas

Fisuras: A continuacin veremos una clasificacin e identificacin

detallada de las mismasGel exudacin: Reaccin Alcal Agregado

Eflorescencias: Lixiviacin de hidrxidos con o sin formacin decarbonatos

Desprendimientos: Presiones externas Corrosin del acero Congelamiento y Deshielo

Manchas de xido : Corrosin de las armaduras, (carbonatacin delhormign accin de cloruros)

Nidos de abejas: Falta de homogeneidad en el vaciado Congestinde armaduras Agregado grueso de grandes dimensiones respecto delespaciado entre armaduras


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Si no existe un plano de estructuras se deber dibujar el mismosobre el plano municipal marcando las estructuras con daos.

Si existen deformaciones en los miembros estructurales hay queverificar su flecha.

No siempre es necesario realizar un ensayo de carga.

Las deflexiones se pueden determinar a partir de un simple clculoy se suelen realizar simples mediciones in situ, (calculamos laflecha en funcin de la luz de la viga, su altura y comparamos ladeflexin en su parte central con la flecha admisible)

Una vez que llegamos al diagnstico, se deber realizar unprograma de reparacin, y un programa de control de obra


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Consignas para discutir en el foro:

Que significa reducir la categora de un puente?si no lo sabe, investigue

Vierta sus respuestas en el foro y establezca unintercambio de opiniones con sus compaeros decurso.


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2 - Fisuras y grietas en el hormign

Las fisuras y grietas nos ayudan en la mayora de loscasos a realizar el diagnstico de las fallas.

Son sntomas capaces de aportar datos muy importantes,como por ejemplo el sentido del movimiento y su actividad.

La naturaleza del hormign, el proceso de hidratacin delcemento y las acciones atmosfricas, hacen que las fisurasestn consustanciadas con el mismo.


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Las fisuras, son roturas que aparecen generalmente en la

superficie del hormign, por la existencia de tensionessuperiores a su capacidad de resistencia.

Se originan en las variaciones de longitud de determinadas

caras del hormign con respecto a las otras, y derivan detensiones que desarrolla el material mismo por retracciones oentumecimientos que se manifiestan generalmente en lassuperficies libres y por efectos de acciones externas


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En las estructuras de hormign pueden aparecer fisuras

que pueden manifestarse al cabo de aos, de semanas, dedas, o solamente de horas de su vertido en el encofrado yque pueden estar motivadas por causas mltiples, unasveces actuando aisladamente y otras asociadas a otrosfenmenos.

Las fisuras se distinguen por la edad de aparicin en unelemento estructural, por su forma y trayectoria, abertura,movimiento, etc.


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Las fisuras pueden ser la va por la cual pueden entrar alhormign, principalmente, los agentes agresivos de tipoqumico.

No hay que pensar, que las estructuras fisuradas dehormign son siempre peligrosas, lo que importa conocer esel tipo de elemento estructural en que han aparecido y lanaturaleza de las fisuras.

stas son especialmente peligrosas cuando sobrepasandeterminados espesores y cuando estn en determinadosambientes.

Si tenemos en cuenta el momento en el que aparecen en elhormign, distinguimos fisuras que se manifiestan en estadoplstico y las que tienen lugar en el hormign endurecido.


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En todo proceso de fisuracin se pueden observar dosetapas: una microfisuracin inicial y una macrofisuracin

posterior.

Las microfisuras no son apreciables a simple vista pues,en general, no aparecen al exterior sino para convertirseen macrofisuras que son las que podemos llegar aevaluar.

Se consideran microfisuras las fisuras en las que elespesor es inferior a 0,05 mm.


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Clasificacin de las fisuras en funcin delmovimiento que admitan

Fisuras estabilizadas o muertas: en las que se llega auna abertura determinada y el proceso queda parado comoocurre, por ejemplo, en un proceso de retraccin hidrulica

Fisuras vivas: en las que la abertura es variable deacuerdo con la temperatura, con solicitaciones dinmicas, etc.

Fisuras en movimiento: aquellas en las que la fisuracincontina normalmente con una velocidad decreciente hasta

llegar a la estabilizacin


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Clasificacin de las Fisuras por accionesexternas o internas

Fisuras estructurales yFisuras no estructurales

Las fisuras estructurales son las debidas al alargamiento delas armaduras o a las excesivas tensiones de traccin o

compresin producidas en el hormign por los esfuerzosderivados de la aplicacin de las acciones externas o dedeformaciones impuestas.

Las fisuras no estructurales son las producidas en elhormign, durante su estado plstico o despus de su

endurecimiento, pero generadas por causas intrnsecas, esdecir, debidas al comportamiento de sus materialesconstituyentes.


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3. Fisuras no Estructurales

Fisuras del Hormign Fresco: (Comportamiento plstico)

a) Retraccin plstica : Afogarado

b) Asentamiento plstico: Exudacin

c) Movimiento del encofrado

Fisuras del Hormign Endurecido:

d) Retraccin de secado

e) Trmicas

f) Entumecimiento Hidrulico

g) Por adherenciah) Qumicas


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Nota: Tanto a las fisuras por Retraccin Plstica como

a las de Retraccin de secado dependiendo de losautores se las pueden llegar a mencionar como deRetraccin Hidrulica

a) Fisuras de Retraccin Plstica

Son caractersticas del hormign fresco y son producidas porla tensin capilar, (por eso se la puede conocer como fisuras

de Retraccin capilar), en los poros llenos de aguaapareciendo como consecuencia de la prdida de humedaden forma rpida durante el fraguado por un retraso u omisinen el curado o proteccin del hormign. Tambin puedesuceder por succin del encofrado.

Se producen generalmente entre la primera hora y las seishoras a partir de su vertido en el encofrado, aunque a vecespueden incluso aparecer al da siguiente.


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Tienen gran importancia en aquellos elementos estructuralesen los cuales prevalece la superficie sobre el volumen (losas,pavimentos) y en especial cuando hay una prdida rpida deagua causada por tiempo seco, viento o altas temperaturas.Pueden a veces aparecer tambin en tiempo fro e incluso

hmedo si existe viento.La fisuracin se facilita si existen cerca de la superficiearmaduras o ridos gruesos que impidan la deformacin delhormign.


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Estas fisuras de retraccin plstica suelen ser superficialescon aberturas que oscilan entre 2 y 3 mm y van decreciendoconforme van profundizando en la pieza.

Tambin pueden llegar a atravesar el espesor de las losas, adiferencia de las fisuras de asentamiento plstico.

Este tipo de fisuras son muy frecuentes en las losas de

hormign y pueden mostrarse, por lo general, de lassiguientes maneras: pueden seguir lneas paralelasdiagonales, aproximadamente a 45 con las esquinas, condistancias entre ellas comprendida entre los 20 centmetros ylos 2 metros; presentarse a modo de crestas onduladas, o

siguiendo un patrn indeterminado formando generalmenteuna especie de malla.


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Tambin es comn que sigan el recorrido de las armaduras ode alguna cualidad fsica de la pieza, como por ejemplo uncambio de seccin o una interrupcin en el hormigonado.

Fisuras de afogarado: son un tipo de retraccin plsticasuperficial intensa.

Son siempre superficiales y generalmente de menos de 1 cm.de profundidad y de 0,05 a 0,5 mm de anchura.

Estas fisuras aparecen en las primeras 6 horas de colocacin,es decir, durante el estado plstico del hormign, No hay queconfundirse con la fisuracin en mapa, (de forma similar) queaparece con el hormign endurecido, entre 1 y 15 das despusde haber sido colocado en el encofrado.


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En los elementos de espesor variable, las fisuras aparecernen mayor cantidad en las partes ms delgadas.

Por lo general, las fisuras de afogarado se manifiestan como

un dibujo en forma de red o malla no regular de entre 5 y 10cm. de lado.

No siguen lneas determinadas sino que se ramifican ypresentan sinuosidades debido a que aparecen cuando elhormign no tiene prcticamente resistencia y han deadaptarse al contorno de los ridos a los cuales no puedenromper.

Tienen una finura tal que, a veces, solo se las percibe despusde cierto tiempo cuando se han llenado de suciedad o polvo.

Los nidos de fisuras son concentraciones fuertes de fisuras enuna determinada zona.


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Fisuras por retraccin plstica

Probeta con retraccin plstica

Fisuras por afogarado


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b) Fisuras de asentamiento plsticoAparecen siguiendo las lneas de las barras de armado.Se producen por un desplazamiento de las partes slidas delhormign hacia el fondo del encofrado debido a la accin de lagravedad y del agua hacia la superficie.

En general, se trata de fisuras amplias y poco profundas, deescasa trascendencia estructural, aunque pueden tenerincidencia en los efectos de corrosin de armaduras al quedardesprotegidas.

Suelen aparecer generalmente durante las tres primeras horasdespus del vertido del hormign y, en algunas ocasiones,hasta las seis e incluso ocho horas posteriores.

Aparecen en los lugares donde el movimiento deasentamiento derivado del descenso de la masa de hormignse haya limitado.


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En funcin de la forma concreta de la restriccinmencionada, se pueden distinguir los siguientes tipos:

Fisuras marcadas inmediatamente encima de lasarmaduras horizontales, ya sean stas las armadurasprincipales o los estribos.

Fisuras horizontales en elementos verticales (comocolumnas, muros, etc.) cuando los estribos limitan elmovimiento del hormign al descender.

Fisuras coincidiendo con cambios bruscos deseccin. Son muy frecuentes en losas cruzadas. Seforma a causa de la diferencia de asentamiento del

hormign segn los diferentes grosores.


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Fisuras coincidiendo con seccionesdelgadas de hormign.

Cuando el plano de las armaduras nopermite el descenso del recubrimiento y lodesolidariza del resto de la pieza.

Fisuras coincidiendo con las viguetas queforman la losa


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Fisuras por asentamiento plastico

Exudacin del Hormign


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c) Fisuras por movimiento de encofrado

Generalmente se producen en vigas a consecuencia defalencias en el apuntalamiento de los laterales del encofrado.

Una vez vertido el hormign en el encofrado, cuando empieza

a fraguar, se produce desplazamiento de la parte superior deltablero, marcando una fisura longitudinal en su parte superioraproximadamente en el centro de la viga


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d) Fisuras de retraccin de secado

Se producen a consecuencia de las tensiones de traccincreadas en la masa de hormign al quedar impedida ladeformacin provocada por los cambios volumtricos en laretraccin de secado, (prdida de humedad).

A diferencia de las de retraccin plstica, suelen tener unaanchura constante y un trazado limpio sin cruces niramificaciones.

Estas fisuras de retraccin son muy estrechas, del orden de0,05 a 0,1 mm de anchura y es frecuente que no tengan msde 0,02 mm.

Tampoco son profundas y suelen penetrar en el hormign de4 a 10 mm.


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Pueden aparecer a partir de las dos o tres semanas desde elvertido del hormign, pero el riesgo de su aparicin persiste en

condiciones normales hasta un ao, retardndose a veces hastalos dos y tres aos, en funcin de las condiciones de sequedadatmosfrica.

En este tipo de fisuracin juegan un papel importante la rigidezdel elemento estructural y sobretodo, la del conjunto estructuralque le afecta. Se puede dar el caso de que en vez de producirsela fisuracin en el elemento que se acorta, se produzca en loselementos que estn unidos a l.


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Este efecto es frecuente en vigas de seccin grande y muyarmadas unidas a columnas esbeltas y poco rgidas; en este

caso las fisuras aparecen en la cabeza y pie de las columnasen vez de en la viga.

En el caso contrario, en vigas con luz ms o menos grande,pueden aparecer fisuras perpendiculares a su eje, de

espesor constante, que seccionan las vigas si stas seencuentran coaccionadas por columnas de gran rigidez.

En las losas pueden aparecer fisuras de retraccin si estasestn coaccionadas por vigas o nervios unidas a ellas.


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La retraccin en elementos verticales puede originar fisuras enelementos horizontales que funcionen hiperestticamente conellos.

En el caso de retraccin diferencial en los diferentes elementosverticales, da lugar a un estado tensional en las vigas y losasque puede ser comparable al producido por un asientodiferencial del terreno.

La retraccin en lminas y cscaras, al tener ms libertad dedeformacin que los otros elementos estructurales, se traduceen una reduccin de las flechas si las vigas de borde impidenlos movimientos en estas lneas.

Sin embargo, al deformarse la lmina por retraccin puedenaparecer fisuras en su intrads.


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Las fisuras de retraccin en lminas deformables, perocoaccionadas en sus bordes, son muy parecidas a las deflexin presentando una abertura variable que vadisminuyendo desde el intrads hasta la lnea neutra de laseccin.

Los muros de contencin de tierras son elementos de granmasa con tendencia a sufrir los efectos de la retraccin.

Por lo general, las fisuras en estos muros, suelenpresentarse en su coronamiento y van decreciendo hacia elterreno a la vez que van cerrndose hasta llegar adesaparecer en la proximidad de ste debido a que la

humedad y el abrigo que proporciona el terreno son unascondiciones muy favorables para el curado.


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La fisuracin por retraccin de secado puede afectarsolamente a los recubrimientos.

Esto ocurre en los elementos muy armados en los que

las propias armaduras son las que coaccionan losmovimientos del ncleo de la pieza y no los de ellosque al ser ms superficiales son ms propensos aretraer, dando lugar a la aparicin de fisurassuperficiales y en ocasiones a pequeos

desprendimientos localizados en zonas delrecubrimiento.


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e) Fisuras Trmicas

Estas fisuras suelen aparecer en la superficie en forma de unmapa de fisuras de escasa profundidad (algunos milmetros ocentmetros).

A veces son tan finas que slo se observan si se humedece con

agua la superficie del hormign.Las diferencias de temperatura dentro de la masa del hormignproducen cambios volumtricos diferenciales en la misma ycuando la tensin de traccin generada es superior a la

resistencia del hormign se produce la rotura del mismo.


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e1) Fisuras de dilatacin

El hormign se contrae con el fro y con el calor aumentasu volumen y, con l su longitud.

Si no se determinan estos movimientos en la estructura se

llegar, en general, a la fisuracin, porque el movimiento noquedar absorbido por una red de juntas debidamentesituadas.


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e2) Fisuras por contraccin trmica inicial

Suelen aparecer entre el primer y quinto da despus del vertido,cuando el hormign ha finalizado ya su fraguado.

La expansin que produce el calor generado por las reacciones

de hidratacin del cemento provocan tensiones en las zonas atemperaturas ms fras del mismo elemento, por estar encontacto con el ambiente, o con volmenes de hormign puestosen obra con anterioridad que van impidiendo su libre movimientode retraccin inicial.

Abundan especialmente en los muros de contencin, en las losasgruesas y en general, en aquellos elementos de espesorconsiderable, en especial cuando la disipacin de calor delncleo se halla impedido por alguna de sus superficies.

Suelen confundirse con las de retraccin hidrulica ya que hayuna elevada coincidencia con los lugares habituales de apariciny con algunos de los factores que influyen en su formacin.


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e3) Fisuras por congelamiento - Ciclo hielo deshielo

Los daos provocados por los ciclos de congelamiento y deshielorepresentan el deterioro fsico ms habitual relacionado con las

condiciones meteorolgicas.Tanto el congelamiento del agua de la pasta como elcongelamiento del agua en los agregados, o ambos fenmenos,pueden daar el hormign

Los daos en el hormign endurecido provocados por elcongelamiento se deben al movimiento del agua hacia los sitios decongelamiento y a la presin hidrulica generada por elcrecimiento de cristales de hielo

Las partculas de agregado estn rodeadas por pasta cementiciaque impide que el agua escape rpidamente.


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Cuando las partculas de agregado estn por encima de ungrado crtico de saturacin, la expansin del agua absorbidadurante el congelamiento puede fisurar la pasta cementiciacircundante o daar el propio agregado

La mejor manera de proteger al hormign contra elcongelamiento y deshielo consiste en utilizar la menor

relacin agua-cemento y cantidad total de agua posibles,utilizar agregados durables e incorporar aire adecuadamente.

Tambin es importante el proceso de curado.


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La fisuracin de este tipo se produce en forma de D consisteen una serie de fisuras muy prximas en forma de media luna(similar a una letra D), que aparecen en la superficie delpavimento en forma adyacente y aproximadamente paralela a

las juntas transversales y longitudinales del pavimento y alborde libre.


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f- Fisuras de Entumecimiento Hidrulico

Aquellas que aparecen a consecuencia del aumento de volumendel hormign, como consecuencia de un contacto permanente

con el agua. Desde el punto de vista de la fisuracin, son menospeligrosas que las de retraccin debido a la menor resistencia atraccin de los hormigones y a los valores relativos ms altos delas retracciones con respecto a los entumecimientos.

g- Fisuras por AdherenciaSe produce en zonas en que la armadura que trabaja a traccinse encuentra insuficientemente anclada.Se caracteriza por fisuras normales a la armadura, acompaadaen ocasiones por fisuras paralelas a aquellas.


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Prevencin y reparacin de las fisuras superficiales de"contraccin de fraguado" (retraccin plstica)

Para evitar la aparicin de fisuras por retraccin plstica se debeevitar una desecacin rpida del agua superficial, con unaproteccin adecuada del hormign durante las primeras horas,aplicando un retardador de fraguado que hace que disminuya elcalor de fraguado ocasionando menores tensiones internas o un

curado con agua efectivo e ininterrumpido, (cubierta hmeda oinundacin).

Debern disponerse juntas (juntas de contraccin) y armadurasrepartidas de pequeo dimetro en forma de malla superficial

(en losas) o armaduras de piel (en vigas esbeltas) o a 45 enesquinas de muros.


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Las juntas de contraccin han de asegurar la estanqueidad y laadherencia entre el hormign nuevo y viejo.

En el caso de muros, las distancias entre juntas verticales

dependen de la altura del muro, no debiendo separarse ms de7,5 m sea cual sea su altura.

En pavimentos de hormign las juntas longitudinales no han dedisponerse a ms de 5 m y en el caso de las juntastransversales la separacin mxima suele ser de 7,5 m.

Si el ancho de las fisuras es inferior a 0,4 mm suele producirseun proceso de autocicatrizacin o taponamiento a causa de laacumulacin de suciedad, depsitos clcicos, etc., que sellan lamisma, impidiendo el paso de agentes agresivos.


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En muchas oportunidades y con determinadas condicionesclimticas, resulta prcticamente imposible evitar este tipo de

fisuracin.

Tiempo caluroso con varios das por encima de 30 C, vientossecos sostenidos y baja presin atmosfrica, hacen que lafisuracin se desarrolle aun antes de haberse secado totalmente

el agua de exudacin de la superficie del hormign.

Es un caso extremo en que la experiencia indica que hay quedejar que la fisuracin se produzca, y completar con laterminacin normal.


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Juntas de Retraccin enPavimentos


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Luego que termin el proceso de fraguado (alrededor de 5 horasdespus de la terminacin y hasta 24 horas despus) pueden

repararse las fisuras preparando una lechada rica en cementoPortland, con una consistencia que le permita penetrar en lasfisuras llenndolas ntegramente; se las rellenar manualmenteayudndose con un cepillo o secador.

Luego que seque este material, se debe proceder al curadonormal de la estructura tal como se tena previsto.

Con este tratamiento, la fisura desaparecer definitivamente.


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Podemos mencionar ciertas acciones para evitar laaparicin de fisuras en obra y en la planta de hormign

elaborado

Abundante riego previo de la base de pavimentos, y de

los encofrados en losas de edificios

Empleo de agregados previamente humedecidos

Evitar o tratar de compensar la evaporacin superficialrpida, con medidas de proteccin y curado, acordes concada obra y situacin climtica particular.

Evitar un exceso de finos en los agregados del hormign


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Evitar exceso de agua de mezclado.

Evitar el uso de cemento de fraguado oendurecimiento rpido en situaciones climticas

desfavorables.

Usar aditivos qumicos fluidificantes oretardadores de fraguado que permitandisminuir la necesidad de agua de mezclado yla cada del asentamiento en el Cono de

Abrams, (ensayo de asentamiento) antes dedescargar.

No echar agua sobre el hormign para facilitarla tarea de terminacin.

Establecer un plan de ejecucin de las juntas decontraccin y construccin, y cumplirloestrictamente.


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ACTIVIDAD DE AUTOEVALUACION

Con que productos nos encontramos en elmercado de la construccin de argentina parareparar las fisuras en cada caso

Comprtalo en el Foro


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h- Fisuras de Origen Qumico y electroqumico:

Las reacciones qumicas producidas entre algunos tiposde ridos silceos y los lcalis existentes en el hormign,el ataque de cidos, sulfatos etc., pueden dar lugar areacciones expansivas que se manifiestan inicialmente

mediante una fisuracin superficial del hormign.La Corrosin tambin es un proceso de origen qumico oelectroqumico


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Fisuras por reaccin rido-lcali

Los daos que presentan los hormigones daados por la

reaccin rido-lcali se manifiestan en forma de pequeasfisuras de forma irregular que aparecen en la superficie delos mismos, o en forma de crteres localizados.

El dao se inicia con una pequea superficie fisurada deforma irregular seguida eventualmente por una hinchazny una completa desintegracin.

La expansin progresa en las direcciones de menorresistencia originando fisuras paralelas a la superficie y enla direccin de los esfuerzos de compresin a que est

sometido el elemento.


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Proceso de Corrosin de las Armaduras de unaEstructura

Introduccin:

Encontramos dos mecanismos de corrosin de armadurasCorrosin qumica Poco Frecuente

Corrosin electroqumica Mecanismo habitual

El pH fuertemente bsico del hormign (aproximadamente12,5) conduce a la formacin de un "film protector" sobre lasarmaduras, (capa constituida de xidos de hierro) y, en estas

condiciones se dice que el acero esta " pasivado "; esto es,aun en presencia de oxigeno y humedad, no se oxida.


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Esta caracterstica permite asegurar una prolongada vida til almaterial y a las estructuras, la que depender de cuando seinician los procesos de corrosin y con que velocidad avanzanluego que se hayan iniciado.

En el fenmeno de la corrosin encontramos dos periodos detiempo, al primer periodo hasta que las armaduras empiezan acorroerse se lo denomina "periodo de incubacin" y elcorrespondiente al avance de la corrosin propiamente dicha,

"periodo de propagacin.

La experiencia muestra que la corrosin de la armadura es elproblema mas frecuente entre las causas de patologas en

estructuras de hormign armado y pueden producir uncompromiso estructural.


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Comprender cuales son los factores ms comunes quealteran el mecanismo de proteccin que brinda el

hormign al acero, permitir encontrar los medios pararetardar el inicio de la corrosin o, lo que es lo mismo,

prolongar el periodo de Incubacin y aumentar la vidatil.


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Causas:

La corrosin del acero se produce porque se modifican las

caractersticas fisicoqumicas de la capa de xidosprotectores, (capa de pasivado) por :

Efecto del medio externo Por la calidad del hormign o mortero

Este proceso es de alta peligrosidad.

El desencadenamiento de la corrosin puede estar dada porel proceso de carbonatacin del hormign o bien por lapenetracin de cloruros procedentes de las sales dedeshielo o del roco marino que tienden a destruir la capapasivante.


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En el caso de balcones la corrosin de los hierros es elmximo deterioro que produce de a poco el agua a travs deltiempo, que va penetrando la estructura pudiendo concluir

con la cada de los mismos.Cuando existen dudas por problemticas visibles, se debeefectuar un estudio de resonancia magntica o degammagrafa para ver el estado y seccin de los hierros de laarmadura de los balcones y un anlisis electroqumico para

conocer el avance de la corrosin.

Tomando una muestra del hormign, se la puede hacerestudiar en el laboratorio y as comprobar si los componentesde dicho material estn afectando a los hierros.


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La corrosin mencionada en el hormign endurecido esproducida principalmente por iones cloro libres, (que actancomo electrolito), en el y el dixido de carbono, (CO2)atmosfrico, colaborando el oxigeno y la HR, (humedad relativa)

mayor al 50%

El cloro en estado inico activo acta como despasivante delacero. Podemos decir que se produce una reduccin o prdidade alcalinidad del hormign.

El primer sntoma visible de corrosin de una armadura sobre lasuperficie del hormign, es la aparicin de fisuras paralelas alas armaduras, acompaadas de manchas de color rojizo. Encasos extremos se observa desprendimiento del recubrimiento

de hormign y una disminucin de la seccin til de la barra.


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Aqu se juntaron dos problemas la corrosin de laarmadura del balcn y la corrosin del soporte del toldo


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Como es sabido, una barra de acero en contacto con unmedio hmedo acabar por oxidarse, pero en nuestro caso,

los redondos de acero se encuentran recubiertos por unmaterial denso como lo es el hormign.

En efecto, el hormign es un medio denso, pero quepresenta oquedades a escala microscpica. Estas

oquedades estn unidas entre s por poros muy finos,formando una red interna que pueden llegar hasta lasuperficie.


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En el hormign, durante su primer ao de vida, estasoquedades son ocupadas por partculas de cal que provienendel cemento y que son el residuo de las reacciones qumicasque dan lugar a la solidificacin del hormign, algunos dasdespus de su vertido

Esta cal es de gran utilidad porque es la que origina laformacin en las armaduras de una pelcula protectora contrala formacin del xido. Se dice entonces que el acero espasivo o est pasivado.

Pero con el tiempo, esta situacin puede variar, primero con lalluvia, que puede penetrar en el hormign hasta 2 3 cms deprofundidad en ciclos alternos de humedad-secado.

Por otra parte el aire del ambiente contiene un gas carbnico yoxigeno que siguen el mismo camino que el agua, penetrandoa travs de los poros del hormign.


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La humedad, gas carbnico y el oxigeno son todos losingredientes necesarios para desencadenar el proceso deoxidacin.El gas carbnico en primer lugar, va a producir lo que se llamala carbonatacin del hormign reaccionando qumicamente

con los residuos de cal libre.(OH)2 Ca + CO2 = Co3Ca + H2O

Como consecuencia de esto, la capa pasiva y protectorade los aceros va a romperse.

A partir de este estado el oxigeno, podr atacar al acerosiempre que el ambiente sea hmedo.

Entonces, se desarrolla la reaccin de corrosin propiamentedicha, dando lugar a la formacin de sales de hierro en capassuperpuestas en el acero.


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La particularidad de estos compuestos es la de formarse conun importante aumento de volumen, con lo que la reaccinproduce la fisuracin y despus el desprendimiento de ladelgada capa de hormign que recubre la armadura.

Este proceso que ilustramos con el siguiente croquis, puedemanifestarse rpidamente en el caso de que las armadurasestn recubiertas de forma deficiente, porque la carbonatacines capaz de alcanzar varios centmetros de profundidad apartir del primer ao en determinados hormigones.

Esta progresa despus lentamente, el primer carbonatoformado frena la difusin del gas. Pero a veces puede alcanzarel nivel del acero en un plazo de pocos aos, incluso en

hormigones de buena calidad.


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Fases de degradacin del hormign armado

a) Acero.b) Frente de ataqueEl hormign armado es joven y

estable pero comienza lapenetracin del CO2 y del oxgeno.

La carbonatacin avanza en direccindel acero que pronto se har pasivo.


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La corrosin comienza(en presencia de humedad) Seproduce la primera fisuracin.

Fase final.Oxidacin importante delacero con formacin de salesexpansivas.Fragmentacin y manchasde xido.

Origen de esta Patologa : Corrosin


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O ge de esta ato og a Co os

Las principales causas constructivas son:

1. La mala calidad del hormign2. El insuficiente recubrimiento de las armaduras

1. La causa principal del desencadenamiento rpido deeste proceso es por lo tanto, despus de lo que acabamos de ver,la porosidad excesiva del hormign, cuyo origen se encuentra:

En su composicin (si la proporcin entre arena y grava no es la

adecuada) En su preparacin y puesta en obra (por ejemplo exceso deagua en el vertido o una insuficiente vibracin en la ejecucin, enun secado demasiado rpido en del hormign joven, debido alcalor o a un tiempo demasiado seco sin o se han tomado lasprecauciones de proteger la superficie con un producto de curadoapropiado)

En la relacin agua-cemento


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2. La colocacin de las armaduras sin precaucinrespecto a las distancias mnimas a la superficie

Debido a que en la obra se han interpretado mal los

planos. Debido a que los separadores previstos para

asegurar la distancia requerida de recubrimiento soninsuficientes, las armaduras son susceptibles enestos casos de deformarse en el interior delencofrado y tender hacia el mismo bajo la presin delhormign.

O que el personal, durante el hormigonado ha pisadolas armaduras y las desplazo de su posicin original


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Determinacin de la posicin del frente decarbonatacin

Una forma de determinar la posicin del frente de carbonatacines el empleo de una solucin de fenolftaleina en alcohol, que

muestra un color fucsia intenso en la zona no carbonatada delhormign.

En la fotografa 1 se observa un testigo de hormign con unavance del frente de carbonatacin de mas de 40 mm.

Otras tcnicas, mas sofisticadas, permiten determinar conprecisin la ubicacin del frente de carbonatacin.

La fotografa 2 muestra una lmina delgada de hormignobservada con luz polarizada. El color marrn en la pasta

corresponde a la zona carbonatada


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Foto 1 Foto 2

Corte de laprobeta


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Vigas afectadas por carbonatacin


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ACTIVIDAD DE AUTOEVALUACION

Cuales piensa que son las principalescausas de la corrosin de armaduras enbalcones y cornisas de Hormign Armado ode Bovedilla

Comprtalo en el Foro


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Oxidacin en perfil de bovedillade balcn

Balcones afectadospor efectos de la

corrosin


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Fisuras en columnaspor corrosin de lasarmaduras


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Corrosin por ataque de Cloruros

Otro mecanismo importante para la corrosin es el ataque decloruros, es el mas agresivo. Puede deberse a dossituaciones diferentes

a) En el momento de preparacin de la mezcla

b) Durante la vida en servicio del Hormign

El caso a es el mas severo pero el mas fcil de evitar medianteun adecuado control de las mezclas, ya que puede darse atravs de aditivos, (aceleramte de frague), agregados finoscontaminados, (arena de mdanso) o el agua de amasado,(aguas salubres)


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El cloruro que llega al acero, se va concentrando hastaalcanzar una concentracin crtica que rompe la

estabilidad de la capa de pasividad.

Cuando de alcanza la concentracin crtica la estabilidad

qumica de la capa de pasivacin se ve alterada ydebido a la heterogeneidad del hormign, estadesestabilizacin se produce en algunos sectores enparticular, espo resto que este tipo de corrosin, seconoce como corrosin por picaduras.


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SINTESIS

En esta unidad hemos visto las caractersticas de las

lesiones de las estructuras de hormign armadoproducidas por causas no estructurales.

Las clasificamos por las que aparecen en el hormignfresco y en el endurecido y le dimos una importancia

especial a las sufridas por el proceso de corrosin

En la prxima unidad veremos las lesiones producidaspor causas estructurales

L. Traversa. Corrosin de armaduras en atmsferas rurales, urbanas,marinas e


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industriales. Durabilidad del hormign estructural. Asociacin Argentina deTecnologa del Hormign. (2001). pp 217-257.

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GEHO. Bol. 12 - Durabilidad de estructuras de hormign - C.E.B.

Presentación Patología Modulo II 1

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