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PATOLOGÍA DEL CONCRETO: "CONGELACIÓN Y DESHIELO"

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by

Stefani Estela

on 10 July 2014

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PATOLOGÍA DEL CONCRETO: "CONGELACIÓN Y DESHIELO"
design by Dóri Sirály for Prezi
EL CONCRETO
IDENTIFICACIÓN DE LA PATOLOGÍA
PATOLOGÍA DEL CONCRETO POR CONGELACIÓN Y DESHIELO
REPARACIÓN DEL CONCRETO
COMPONENTES DEL CONCRETO
CEMENTO
AGUA
AGREGADOS
ADITIVOS
PRINCIPIOS
DOSIFICACIÓN
COMPACIDAD
POROSIDAD
ABSORCIÓN
PERMEABILIDAD
HERMETICIDAD
ACCIONES FÍSICAS
Cambios volumétricos por:
Cambios de humedad.
Cambios de temperatura.
Variaciones de la masa del concreto.
ACCIONES MECANICAS
Factores de deterioro imputables a las acciones mecánicas dentro de los que están:
Fluencia.
Deformaciones impuestas.
Impactos.
Vibraciones excesivas.
Abrasión.
ACCIONES QUÍMICAS
Ataque de ácidos.
Lixiviación por aguas blandas.
Carbonatación.
Formación de sales excesivas.
Expansiones destructivas de la reacción alcali-agregado.
Corrosión del acero de refuerzo.
ACCIONES BIOLOGICAS
Biorreceptividad.
Establecimiento y desarrollo de microorganismos de origen animal o de origen vegetal, que también afectan la durabilidad del concreto.
MECANISMOS DE DAÑOS AL CONCRETO
HUMEDAD
TEMPERATURA
PRESIÓN
ENSAYOS PARA LA IDENTIFICACIÓN DE DAÑOS
INSPECCIÓN DE LA ESTRUCTURA
ENSAYOS AL CONCRETO FRESCO
ENSAYOS MECÁNICOS
ENSAYOS NO DESTRUCTIVOS
INSPECCIÓN PRELIMINAR
INSPECCIÓN DETALLADA
INSPECCIÓN ESPECIAL
INSPECCIÓN DE MANTENIMIENTO
FACTORES QUE AFECTAN EL PROCESO DE DETERIORO DEL CONCRETO
ENSAYO DE CONSISTENCIA
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD
CONTENIDO DE AIRE OCLUIDO
ENSAYO A COMPRESIÓN
ENSAYO DE DUREZA
(ESCLERÓMETRO)
ENSAYO DE ULTRASONIDO
Propósito: Evaluar de manera inicial o preliminar las condiciones en que se encuentra una edificación.
Para su realización es importante poseer la anuencia del propietario y sólo es necesaria la presencia de un profesional experto en los temas de patología de edificaciones quien con la simple observación determina de manera general el estado del inmueble.
Cuando la Inspección preliminar lo recomienda o la evidencia de los daños lo hace necesaria, se realiza un tipo de Inspección que llamaremos INSPECCIÓN DETALLADA por cuanto las condiciones y circunstancias presentes en la edificación exijan una exhaustiva investigación.
Está recomendada como una caso particular de patologías puntuales cuando de manera casi repentina o súbita aparecen daños que afectan la edificación y se hace necesaria una inspección a partir de la cual se toman medidas inmediatas como por ejemplo, la evacuación de un edificio por daños causados por la construcción en la vecindad, daños por acciones terroristas, por efecto de un sismo, etc.
La inspección Rutinaria o de mantenimiento como su nombre lo indica se realiza en períodos regulares de tiempo como parte de programas de prevención de daños o como fundamento para acciones de limpieza, reposición de acabados, pintura, etc.
CICLOS DE CONGELACIÓN Y DESHIELO
MECANISMO DE DESINTEGRACIÓN
DAÑOS POR CONGELACIÓN EN EL CONCRETO Y MORTERO FRESCO
CONGELACIÓN DEL CONCRETO ENDURECIDO
AIRE INCORPORADO
Es aquel que ha sido intencionalmente añadido a la mezcla mediante el empleo de un aditivo apropiado.
El aire incorporado es obtenido mediante la adición al concreto, al momento de la mezcla, de una pequeña cantidad, generalmente menor al 0.01% en peso del cemento, de un aditivo incorporador de aire.
El aire incorporado incrementa la porosidad del concreto pero, reduce su resistencia. Sin embargo, el incremento en la trabajabilidad y reducción en la resistencia permiten reducir el contenido de agua y agregado fino compensando los factores que inducen a la pérdida de resistencia. Puede darse el caso que en mezclas de bajo contenido de cemento y alta relación agua-cementante de diseño la resistencia se incremente.
ATAQUES POR TEMPERATURAS MUY BAJAS
El concreto sujeto a congelación puede mostrar cambios en peso o apariencia sin grandes pérdidas de resistencia; o sufrir hinchazón y descascaramiento de la superficie con pequeña pérdida de la resistencia o experimentar ambos efectos.
El concreto puede ser dañado por congelación, aún si su grado de saturación está por debajo del valor crítico del 90%. Ello ocurre si el agua presente en los grandes espacios cercanos a la superficie se congela, en tanto que el agua no congelada presente en los pequeños capilares es desplazada, por acción mecánica de la expansión del agua congelada, hacia el interior menos saturado.
En zonas de baja temperatura el concreto puede estar expuesto a humedecimiento y secado así como a congelación y deshielo. Un concreto denso e impermeable estará menos saturado que un concreto pobre el cual tiene más posibilidades de absorver agua rápidamente. Si la baja permeabilidad es debida a la riqueza de la mezcla, el proceso de hidratación del cemento dejará muy poca agua disponible en el concreto.
CONGELACIÓN
EN LA PASTA
CONGELACIÓN
EN EL
AGREGADO

El concreto puede tomar procesos repetidos de congelación si:
a) El agua en el concreto no está necesariamente congelada cuando se presenta hielo en la superficie; ó
b) El hielo que se forma en los poros capilares tiene la posibilidad de expandir debido a que no todos los poros están llenos de agua.

Se considera que para que un concreto sea resistente a la congelación deben darse cuatro condiciones:
a) La porosidad será mínima y la impermeabilidad lo más alta posible. Bajas absorción y permeabilidad.
b) Los poros capilares nunca estarán totalmente llenos de agua.
c) El concreto contendrá aire incorporado;
d) El contenido de cementante será alto y la relación aguacementante baja, para tomar los esfuerzos que se presenten durante la congelación.

EFECTOS SOBRE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS
Si se enfría el concreto a temperaturas en el rango de -60°C, las resistencias en compresión y flexión, así como el módulo de elasticidad, se incrementan.
CONTRACCIÓN TÉRMICA
Los coeficientes de contracción térmica en el rango de las temperaturas por debajo de 0°C varían de 5.9 por 10 a la menos seis ºC para concretos preparados empleando agregados ligeros, a 8.1 por diez a la menos seis ºC para concretos a base de grava y arena con un contenido de 390 kg/m3 de cemento.
Este proceso es considerado como el factor de intemperismo más destructivo en un concreto, debido al aumento de volumen del agua al convertirse en hielo dentro de la pasta .
El concreto es más durable cuando tiene bajas relaciones agua/cementante.
Para un concreto expuesto a ciclos de congelamiento y deshielo, la relación agua/cementante máxima debe ser de 0,45 y la resistencia mínima de 31 Mpa.
MEDIDAS PARA
EFECTUAR REPARACIONES
Es recomendable hacer cortes con sierra alrededor del área que se va a reparar.
Se debe eliminar todo el concreto deteriorado o defectuoso; posteriormente se debe limpiar la superficie del concreto.
La superficie de adherencia debe humedecerse previamente y estar seca al momento de efectuar la reparación. La superficie ya seca debe cubrirse cuidadosamente con una capa de mortero de aproximadamente 3 mm, o con un agente adhesivo adecuado.
TÉCNICAS DE REPARACIÓN
REMOCIÓN DEL CONCRETO
Un proyecto de reparación o rehabilitación generalmente involucra la remoción de concreto deteriorado, dañado, o defectuoso. En la mayoría de los proyectos de reparación, las zonas dañadas no están bien definidas; por lo que se recomienda continuar la remoción del material hasta que las partículas de agregado se fracturen en vez de simplemente ser removidas de la matriz de cemento. Sin embargo, en concretos de baja resistencia, el agregado podría no fracturarse. Sin embargo, lo más indicado para estimar la cantidad de concreto que será removida es realizar un estudio total de la condición del concreto poco tiempo antes de empezar el trabajo de reparación, y no hacerlo mucho tiempo antes ya que las cantidades estimadas podrían incrementarse por un probable deterioro continuo.
METODOS DE IMPACTO
Los métodos de impacto son los sistemas de remoción de concreto más comúnmente usados. Ellos generalmente emplean golpes repetitivos de una superficie de concreto con una herramienta de gran energía o una gran masa que fracture y astille el concreto. El uso de estos métodos en áreas a remover poco profundas podrían producir micro-grietas en la superficie del concreto que no será removido.
MÉTODOS DE MOLIENDA
Son comúnmente empleados para remover una cantidad específica de concreto de grandes áreas de superficies horizontales y verticales. La profundidad de remoción podría variar de 3 mm a 100 mm. Estas operaciones generalmente dejan una superficie sana y libre de microfisuras.
HIDRODEMOLICION
La hidrodemolición desintegra el concreto, convirtiéndolo en fragmentos de arena y grava. Este proceso trabaja de preferencia en concreto deteriorado y deja un contorno rugoso. Se debe tener cuidado de no perforar las losas y plataformas delgadas si existe un área donde el concreto defectuoso se presente en toda su profundidad.
MÉTODOS DE DESGASTE
Los métodos de desgaste remueven el concreto por el empleo de un medio abrasivo a alta velocidad contra la superficie de concreto para desgastarla. Los abrasivos son generalmente empleados para remover superficies contaminadas y como un procedimiento final de preparación de la superficie. Los métodos comúnmente empleados incluyen el desgaste por chorro de arena, y chorro de agua a alta presión.
MÉTODOS DE PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE
LIMPIEZA QUÍMICA
En muchos casos no son apropiados para ser empleados con los materiales de reparación del concreto. Sin embargo, con determinados revestimientos bajo ciertos condiciones, es posible emplear detergentes, fosfato trisódico y diversos limpiadores de concreto, siendo importante que todas las trazas del agente de limpieza sean removidas después que el material contaminante es retirado.
LAVADO CON ÁCIDO
El lavado con ácido de la superficie de concreto ha tenido amplio uso para remover la lechada y los elementos anormales sobre la superficie. El ácido removerá la pasta necesaria para proporcionar una superficie rugosa, la cual mejorará la adherencia del material de reeemplazo.
Se produce migración del agua hacia las ubicaciones en las que ella es capaz de congelar, tales como los grandes poros o superficie exterior.
Este proceso produce desecación parcial de la pasta y acumulación de hielo en las cavidades y grietas.
La presión hidráulica que puede desarrollarse durante la congelación del agua en los poros del agregado depende de la cantidad, distribución por tamaños y continuidad de los poros; grado de saturación; velocidad de conversión del agua en hielo.
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