CONSULTA Nº 03PATOLOGÍAS DEL HORMIGÓN ARMADO.

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PATOLOGÍAS DEL HORMIGÓN ARMADOEl gran desarrollo de la construcción se ha basado principalmente en la utilización de

hormigón, debido a sus propiedades de durabilidad y rentabilidad; y de sus magníficas

prestaciones en cuanto a resistencia mecánica al combinarse con el acero y formar lo que

comúnmente se conoce como Hormigo Armado.

Por tal razón, se cree conveniente, aparte de conocer sus características y virtudes, conocer

también que no es un material eterno y que no permanece inmune frente a la acción de

agentes de tipo físico, químico y mecánico que causan el deterioro del mismo y dan lugar a que

aparezcan todo tipo de patologías asociadas a los mencionados agentes.

La interacción entre el hormigón y el medio ambiente es el principal factor de deterioro

de las estructuras. El desconocimiento del comportamiento de la estructura frente al grado de

agresividad del medio donde está ubicada y de los mecanismos de ataque de los agentes

agresivos, eran las principales causas de que no se tomasen las medidas adecuadas de

protección.

La patología es el estudio del comportamiento de las estructuras cuando presentan evidencias

de fallas o comportamiento defectuoso, investigando sus causas y planteando medidas

correctivas para recuperar las condiciones de seguridad en el funcionamiento de la estructura.

FIGURA 1: PATOLOGÍAS DEL HORMIGÓN ARMADO.

PATOLOGÍAS DE ORIGEN FÍSICO:Éste tipo de patologías son causadas por la acción sobre el hormigón de agentes de carácter

físico tales como: variaciones de temperatura y humedad, temperaturas extremas, heladas,

radiaciones, fuego, etc.

PATOLOGIAS DEL

HORMIGON

ARMADO

ORIGEN FISICO HUMEDADEROSION

SUCIEDAD

ORIGEN MECANICO DESPRENDIMIENTOS

ORIGEN QUIMICO EFLORESCENCIAOXIDACION

ORGANISMOS

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HUMEDADLas manchas de humedad en los elementos estructurales de hormigón son el indicador

de la existencia de alguna fuga o fallos de impermeabilización. La gravedad del problema

dependerá de la presencia de esas manchas a lo largo del tiempo, de manera que un

hormigón con unas manchas de humedad esporádicas será menos grave que un

hormigón permanentemente húmedo o con presencia de hongos en su superficie.

FIGURA 2: EFECTOS DE LA HUMEDAD SOBRE EL HORMIGÓN ARMADO

EROSIÓN:Se produce cuando existe un bajo contenido de cemento en el hormigón. Para que el

hormigón resista la acción de la intemperie deberá contener 300 Kg de cemento de excelente

calidad como mínimo por cada m3 de masa, y sus armaduras deberán ubicarse a no menos de

25 mm del exterior, para que esté suficientemente protegido. Las superficies de hormigón son

atacadas por el anhídrido carbónico y otros elementos presentes en la atmósfera. Su acción

provoca la carbonatación, es decir, la transformación de la cal libre del material hasta

convertirse en carbonato cálcico. Este proceso tiene un carácter limitado siempre que no

afecte a la armadura.

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FIGURA 3: EROSIÓN DEL HORMIGÓN

SUCIEDADSobre las superficies de concreto se depositan hollín, polvo, arena, partículas de caucho,

materias grasosas, manchas de herrumbre, microorganismos, plantas, así como productos de

la reacción de la pasta de cemento con compuestos del aire.

Al principio, estos depósitos sólo dañan por lo regular el aspecto de los elementos del

hormigon, pero no reducen directamente la capacidad funcional ni la durabilidad de los

mismos. Incluso ciertas capas de suciedad se transforman en capas protectoras (pátina). Sin

embargo, estas costras pueden contener igualmente materias contaminantes que dañan los

materiales que recubren. Mientras más rápidamente se elimine una mancha, las

probabilidades de éxito serán mayores. Las manchas antiguas se pueden extender en la

superficie o penetrar en profundidad y, con frecuencia, están sólidamente ligadas a la pasta de

cemento endurecido, con la cual reaccionan a veces, con efectos tales que se vuelve más difícil

su limpieza. Por otro lado, sucede en ocasiones que se forman mezclas con las manchas que ya

había antes en el concreto, con el resultado de que una vez que se elimina la mancha, el

concreto queda en ese lugar más claro que la superficie no lavada.

La limpieza debe hacerse de manera que se elimine la suciedad sin descuidar el concreto. La

estructura y el color de las superficies limpiadas no deben diferir de las superficies no tratadas.

En principio, se pueden utilizar tres métodos de limpieza:

Procedimientos mecánicos (raspado, frotado, cepillado, etcétera);

Limpieza por lavado (ablandado de la mugre y su eliminación con agua);

Limpieza por disolución (disolución, absorción).

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FIGURA 4: MURO DE HORMIGÓN GRIS CON FUGAS DE GOTEO BLANCO Y SUCIEDAD

PATOLOGÍAS DE ORIGEN MECÁNICO:Son originadas por falta de resistencia a esfuerzos de tracción o compresión en el hormigón y

de tracción en el acero, debido a las acciones que soportan los elementos estructurales y las

deformaciones impuestas que sufren.

Cargas, sobrecargas, impactos, vibraciones, aire, viento, sismos, etc.

DESPRENDIMIENTO:Las disgregaciones son roturas que se producen desde el interior del hormigón por esfuerzos

internos que produzcan fuertes tracciones, que el hormigón no puede resistir.

Las disgregaciones pueden producirse por causas muy diversas. Así la corrosión de armaduras

o las deformaciones muy fuertes, que producen disgregación del hormigón superficial.

También pueden producirse fenómenos de disgregación al helarse agua que haya podido

penetrar en cavidades internas. Un caso que puede ser grave es la congelación de agua que se

haya podido depositar en las vainas de pretensado en la fase de construcción.

FIGURA 5: VIGA DE HORMIGÓN AFECTADA POR DESPRENDIMIENTO

PATOLOGÍAS DE ORIGEN QUÍMICO:Están originadas por reacciones químicas en presencia de agua, en las que los agentes

agresivos son transportados, sobre todo desde el exterior, hacia las sustancias reactivas del

hormigón. Estas reacciones químicas conducen a un deterioro de la calidad del hormigón.

EFLORESCENCIASe denominan Eflorescencias a los cristales de sales, generalmente de color blanco, que se

depositan en la superficie de ladrillos, tejas y pisos cerámicos o de hormigón. Algunas sales

solubles en agua pueden ser transportadas por capilaridad a través de los materiales porosos y

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ser depositadas en su superficie cuando se evapora el agua por efecto de los rayos solares y/o

del aire.

La eflorescencia en el concreto es un fenómeno muy común pero de los menos comprendidos.

Es un residuo de sales con textura polvosa de color blanco tiza y se puede formar en la

superficie de cualquier producto que contenga cemento, sin importar el color de éste.

La eflorescencia no causa problemas estructurales, pero puede ser estéticamente objetable

sobre todo en los concretos decorativos.

OXIDACIÓN:En condiciones normales, el hormigón provee de un ambiente protector al acero de refuerzo

ya que su elevada alcalinidad (pH > 12.5) hace que el acero se encuentre en un estado

denominado pasivo, siendo su velocidad de corrosión despreciable. Sin embargo, la presencia

de agentes agresivos (cloruros, sulfatos y dióxido de carbono (CO2)) en la superficie de las

armaduras puede causar la pérdida de pasividad del acero y crear condiciones propicias para el

inicio de la corrosión de las armaduras.

FIGURA 6: FACTORES QUE POSIBILITAN LA CORROSIÓN EN LA ARMADURA.

Para el acero embebido en el hormigón, la corrosión da como resultado la formación de óxido

que tiene de 2 a 4 vece s el volumen del acero original y la pérdida de sus óptimas propiedades

mecánicas. La corrosión produce además descascaramiento y vacíos en la superficie de

FACTORES

CARBONATACION Posibilidad de ataque generalizado

CLORUROS Posibilidad de ataque por picaduras

CARBONATACION + CLORUROS

Posible superposicion de efectos

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refuerzo, reduciendo la capacidad resistente como resultado de la reducción de la sección

transversal.

El acero se utiliza en el hormigón armado para aportarle las resistencias a la tracción que son

necesarias en el hormigón estructural. Esto evita la falla de las estructuras que están sujetas a

esfuerzos de tensión y flexión debido a cargas muertas, sismos, vientos, ciclos térmicos, entre

otros. Sin embargo, cuando el refuerzo se corroe, la formación de óxido conduce a la pérdida

de adherencia entre el acero y el concreto y la consecuente de laminación y exfoliación.

Todos estos efectos pueden afectar la integridad de la estructura, por lo que es imprescindible

realizar revisiones y evaluaciones.

FIGURA 7: EFECTOS DE LA CORROSIÓN EN ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO.

EFECTOS DE LA

CORROSION EN LAS

ESTRUCTURAS DE

HORMIGON

ARMADO.

SOBRE EL ACERO REDUCCION DE LA SECCION TRANSVERSAL

DISMINUCION DE LA RESISTENCIA

SOBRE EL HORMIGON MANCHAS DE OXIDO

FISURAS Y DELAMINACIONES

SOBRE LA ADHERENCIA INCAPACIDAD PARA TRANSFERIR LAS TENSIONES DE TRACCION DEL

HORMIGON AL ACERO.

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BIBLIOGRAFÍA: Documento: PATOLOGÍA DE ESTRUCTURAS, Juan Pérez Valcárcel, 2013, disponible en:

http://www.civil.ucsc.cl/investigacion/memorias/kstuardo.pdf

Documento: METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN ESTRUCTURAL DE ELEMENTOS DE

HORMIGÓN ARMADO EXISTENTES, KAREM J. STUARDO PÉREZ, Octubre 2008,

disponible en:

http://www.udc.es/dep/dtcon/estructuras/ETSAC/Publicaciones/pubval/Patologia/

trasparencias%20patologia.pdf

Documento: BASE DE PATOLOGÍAS DEL HORMIGÓN, Jhony Herrera, disponible en:

http://www.slideshare.net/jhonysherrera/patologias-del-hormigon

Eflorescencia del concreto, noviembre 2012, disponible en:

http://enconcretove.blogspot.com/2012/11/eflorescencia-del-concreto.html