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ANEJO 28º Recomendaciones para la Inspección y mantenimiento de estructuras de hormigón 1. OBJETO Y ALCANCE DE LAS RECOMENDACIONES PARA LA

INSPECCIÓN Y EL MANTENIMIENTO DE OBRAS DE HORMIGÓN

Estas Recomendaciones tratan de proporcionar a los técnicos orientaciones para el establecimiento de un plan de mantenimiento, adecuado a cada obra de hormigón.

El mantenimiento de las obras es una de las actividades necesarias para garantizar la seguridad y el bienestar de los usuarios, la protección del medioambiente y la funcionalidad de las construcciones.

El plan de mantenimiento ha de adaptarse a cada obra concreta, considerando el tipo de obra, el ambiente en que está situada y el uso a que está sometida, teniendo en cuenta siempre, como información de partida, el proyecto de la misma, los datos del control de calidad de los materiales y la ejecución y el proyecto detallado de la definición y situación final de la obra.

El plan de mantenimiento que se prevea para obras de hormigón de edificios deberá quedar reflejado en el “Libro del Edificio” al que hace referencia el artículo 7º de la LOE.

El procedimiento que a continuación se desarrolla, se basa fundamentalmente – aunque no únicamente - en un sistema de inspecciones oculares realizadas por personal debidamente cualificado.

Se enumeran, de forma resumida, las técnicas experimentales hoy disponibles para ampliar o profundizar la información obtenida en las inspecciones oculares. Esta enumeración no tiene como objeto explicar la forma de aplicar las técnicas indicadas, ya que la mayoría de ellas suponen un alto nivel de especialización, sino indicar al técnico inspector del mantenimiento el repertorio de métodos auxiliares cuyo empleo puede solicitar.

Debe señalarse que las inspecciones oculares realizadas por un técnico con la adecuada formación y experiencia son una pieza esencial en el mantenimiento de las estructuras de hormigón y que sería un error grave dar importancia únicamente a los ensayos y pruebas.

El mantenimiento adecuado de las construcciones es una obligación del propietario y un derecho del usuario, así como la utilización de las obras exclusivamente para los fines previstos en el proyecto.

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2. CLASIFICACIÓN DE LAS OBRAS DE HORMIGÓN 2.1. INTRODUCCIÓN

La clasificación de obras que sigue no intenta ser exhaustiva y su uso se encuadra en el presente Anejo, por tanto puede ser diferente de otras clasificaciones de obras y no pretende entrar en contradicción con ellas.

Se ha realizado para indicar, de forma descriptiva, cual es el alcance del presente documento, y qué tipo de obras pueden ser objeto de un programa de mantenimiento e inspección.

Ello no implica que otras obras que no aparezcan en la presente clasificación no puedan ser objeto del mismo programa, siempre que así lo decida el Proyectista de la misma.

2.2. CLASIFICACIÓN DE LAS OBRAS DE HORMIGÓN. La clasificación de los distintos tipos de obra de hormigón se recoge en la tabla 1.

Tabla 1. Clasificación de las obras de hormigón.

OEA Edificios de uso Residencial, Administrativo, Sanitario, religioso, Docente, Comercial o de Pública Concurrencia

OEB Edificios industriales, almacenes.

OEC Edificios de uso deportivo, piscinas, pistas y pavimentos deportivos

OED Estaciones y terminales para viajeros, aparcamientos.

Obras de Edificación

OEE Centrales térmicas, torres de refrigeración, pavimentos industriales.

Obras de carretera y ferrocarril

OCF Puentes, pavimentos, marcos, túneles y falsos túneles

Obras de aeropuertos

OA Hangares , almacenes, pistas, áreas de aparcamiento

Obras portuarias OP Edificaciones portuarias, almacenes, diques, muelles, pavimentos

Obras hidraúlicas OH Estaciones de tratamiento de agua ,presas y azudes, acueductos, canales, depósitos, tuberías enterradas o autoportantes

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3. TIPOS DE AMBIENTE 3.1.- INTRODUCCIÓN

Una estructura debe ser proyectada y construida para que, con una seguridad aceptable, sea capaz de soportar todas las acciones que la puedan solicitar durante la construcción y el período de vida útil previsto en el proyecto, así como la agresividad del entorno, definida en el Artículo 8 de la Instrucción en función de las clases de exposición que pueden provocar la degradación de un elemento estructural.

No obstante, durante el período de vida útil de la estructura, ésta requerirá la aplicación de unos trabajos de mantenimiento, que serán definidos en función de los tipos de ambiente indicados en la tabla 2. Estos no se corresponden con las clases de exposición definidas para establecer la agresividad ambiental del Artículo 8, ya que éstas se circunscriben únicamente a procesos de deterioro, mientras que los ambientes de mantenimiento están definidos con un horizonte más amplio, fundamentalmente orientados al mantenimiento integral (juntas, aspectos estéticos, limpieza, etc).

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3.2. TIPOS DE AMBIENTE RELATIVOS A LOS TRABAJOS DE MANTENIMIENTO En la tabla 2 se numeran los distintos tipos de ambiente en función de las condiciones de mantenimiento.

Tabla 2. Tipos de ambiente relativos a los trabajos de mantenimiento.

Tipo de ambiente Designación Descripción Ejemplos

I1 Zonas interiores, no expuestas a la intemperie ni a la

humedad

− Elementos de hormigón en el interior

de edificios o instalaciones industriales,

en zonas de baja humedad

I2

Zonas interiores, protegidas de la intemperie, en localizacio-

nes húmedas o expuestas a condensaciones

− Elementos de hormigón en el interior

de edificios, o instalaciones industria-

les, en zonas húmedas (cocinas,

baños, patios interiores cubiertos,

sótanos no ventilados ...)

INTERIOR

I3 Zonas no expuestas a la intemperie, localizadas en áreas

con tráfico de vehículos a motor

− Elementos de hormigón en garajes y

aparcamientos

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E1

Zonas a la intemperie no expuestas a la acción directa del agua

− Pilas y vigas de puente no afectadas directamente por el agua de escorren-tía del tablero.

− Pilares, vigas y muros de edificaciones con plantas bajas exentas

E2

Zonas a la intemperie expuestas a la acción directa del agua pluvial o de escorrentía (sin heladas)

− Pavimentos, tableros de puentes o vigas y pilas en zonas afectadas por agua pluvial o de escorrentía

− Cubiertas de edificios o pilares exte-riores

− Acequias y canalizaciones para riego o para conducción de agua

− Elementos de cerramiento exterior, muros y pilastras

EXTERIOR

E3

Zonas a la intemperie expuestas a la acción directa del agua y de las heladas y , en su caso, de las sales de deshielo

− Tableros de puentes en zonas con heladas

− Estructuras en estaciones invernales y zonas con riesgo de heladas

M1 Zonas de influencia marina en las proximidades de la línea

costera

− Estructuras a una distancia de la costa inferior a 5 km y superior a 0,2 km

M2

Zonas en la línea de costa sin contacto directo con agua de

mar

− Edificaciones, puentes o instalaciones industriales a una distancia de la costa inferior a 0,2 km, por encima del nivel de pleamar

MARINO

M3 Zonas de carrera de marea o expuestas a salpicaduras del

oleaje

− Pantalanes, diques, espaldones y resto de elementos expuestos al contacto directo con agua marina

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U1

Zonas expuestas a altos índices de polución urbana − Pavimentos y otros elementos en túneles o en zonas adyacentes a calzadas con alto grado de congestión de tráfico

URBANO

U2

Zonas expuestas a concentraciones elevadas de cloruros de

origen no marino

− Elementos de hormigón armado en piscinas cubiertas, estaciones depura-doras, plantas potabilizadoras

IN1 Zonas expuestas a contaminación industrial − Elementos en zonas cercanas a áreas

industriales, y potencialmente expues-tas a lluvia ácida

IN2

Zonas expuestas a actividades industriales con mediación de

agentes o productos potencialmente agresivos

− Pavimentos y elementos en industrias alimentarias, granjas avícolas, gana-deras ... INDUSTRIAL

IN3

Zonas expuestas a la acción de productos químicos altamente agresivos

− Elementos en plantas químicas, colec-tores de zonas industriales, conduccio-nes de plantas de tratamiento de resi-duos

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4. DAÑOS EN EL HORMIGÓN 4.1.- LESIONES FÍSICAS.

Estas son las lesiones debidas a la agresión medioambiental causada por agentes atmosféricos: lluvia, viento, helada, cambios térmicos, contaminación. En la tabla 3 se recogen en detalle las mismas.

Tabla 3. Lesiones físicas.

4.3 LESIONES MECÁNICAS. Son las lesiones debidas a esfuerzos mecánicos (cargas y sobrecargas), empujes,

impactos, rozamientos. Los distintos tipos de lesiones mecánicas están recogidos en la tabla 4.

LESIONES FÍSICAS TIPOS

Humedades

• Humedad de obra

• Humedad capilar

• Humedad de filtración

• Humedad de condensación

• Humedad accidental

Erosión

• Erosión atmosférica

• Hielo y agentes de deshielo

• Abrasión por agua en embalses, instalaciones hidráulicas, estructuras que protegen diques o costas, construcciones para regulación de corrientes, pilas de puentes, etc.

• Cavitación en estructuras en contacto con corrientes de agua

• Socavación de cimientos en estructuras cimentadas en corrientes de agua

Fisuras debidas a coacciones impuestas

• Asiento plástico

• Contracción térmica

• Retracción plástica

• Retracción hidraúlica

Suciedad

• Polución atmosférica

• Falta de limpieza de superficies y elementos drenantes

• Excrementos de animales

• Contacto con suelos o productos agresivos

Decoloraciones y lavados • Por agua de lluvia

• Por la acción de la luz

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Tabla 4. Lesiones mecánicas.

LESIONES MECÁNICAS TIPOS

Deformaciones

• Pandeo

• Alabeo

• Desplome

• Flecha

Fisuras tensionales

• Fisuras producidas por las acciones

• Fisuras por dilatación-contracción

• Fisuras por fenómenos expansivos

• Fisuras por asientos de cimentación

Desprendimientos • Por impacto

• Por fenómenos de expansión interna

Erosión mecánica

4.3. LESIONES QUÍMICAS.

Estas son las debidas a contaminación ambiental, humedad, sales solubles contenidas, organismos, los distintos tipos se enumeran en la tabla 5.

Tabla 5. Lesiones químicas.

LESIONES QUÍMICAS TIPOS

Ataque por ácidos y por aguas puras

Ácidos propiamente dichos, sales amónicas, sales magnésicas, aguas blandas, aguas de lluvia o deshielo • Efecto que se ve incrementado por el contenido

de anhídrido carbónico

• Efecto que se ve incrementado por el contenido de anhídrido sulfuroso de los gases de combustión (lluvia ácida)

Ataque por sulfatos

• Suelos contaminados

• Aguas y terrenos yesíferos

• Aguas de mar

• Aguas residuales de productos industriales

Reacción Álcali-Árido

Reacción de los hidróxidos alcalinos derivados de los álcalis del cemento con determinados áridos • Álcali-sílice

• Álcali-carbonato

Oxidación y corrosión

• Corrosión electroquímica:

− Carbonatación por difusión del CO2 a través de los poros del aire del hormigón

− Agresión por cloruros procedentes de agua de mar o de sales de deshielo, difusión por los poros del hormigón que están parcial o totalmente saturados de agua

− Corrosión bajo tensión en aceros pre- o postensados en presencia de medio agresivo

− Corrosión por corrientes erráticas

Biodeterioro • Animales

• Vegetales

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Acción de la polución • Gases de combustión

Hormigones con conversión de cemento aluminoso

Eflorescencias

5. MÉTODOS DE ENSAYO Y PRUEBAS

5.1.- INTRODUCCIÓN Existe una gran variedad de métodos disponibles para la realización del diagnóstico de

estructuras de hormigón armado y sus materiales. Según los fenómenos de degradación que puede sufrir el hormigón, existen métodos más o menos adecuados para la detección o cuantificación de tales fenómenos y para el estudio de la influencia de ellos en la capacidad resistente y en la durabilidad.

En general, la evaluación del estado de una estructura de hormigón puede requerir la utilización de una combinación de varios métodos ya que no existe una única técnica de ensayo disponible que pueda detectar todos los factores potenciales de degradación.

Se considera el uso de la inspección visual como base del programa de actuación a desarrollar, ya que, realizado por personal debidamente cualificado, se estima como un método válido para detectar la mayor parte de las posibles degradaciones y zonas potenciales de degradación que a su vez se reflejan en síntomas visibles sobre la superficie de la estructura. No obstante, considerando su limitación para poder detectar degradaciones internas cuando no producen dichos síntomas en la superficie y el hecho de tener una fuerte dependencia del juicio del inspector basado en su experiencia, en ocasiones tendrá que ir acompañada de ensayos de campo y en laboratorio.

A continuación se enumeran los tipos de ensayos más significativos actualmente disponibles que pueden complementar las inspecciones visuales considerando los diferentes materiales, hormigón, armaduras, y sistemas de pretensado e indicando los parámetros que permiten controlar o determinar.

5.2. EVALUACIÓN DE LAS PROPIEDADES DEL HORMIGÓN Los diferentes métodos de evaluación se pueden agrupar en dos categorías: directos e

indirectos. En los primeros se incluye la inspección visual y la extracción de testigos para ensayos y análisis de materiales, o bien una combinación de ambos. Los métodos indirectos consisten en medir algunos parámetros con los cuales se puede hacer una estimación del tipo y extensión de la degradación a partir de correlaciones existentes con dichos parámetros.

Para hacer una relación de los más usuales, los agrupamos en: inspección visual, ensayos no destructivos y ensayos destructivos sobre muestras.

5.2.1 Inspección visual Como se ha mencionado es el método base utilizado en el programa de inspección.

Una inspección visual de calidad de la superficie del hormigón permite detectar degradaciones que se reflejan en efectos visibles sobre la superficie de la estructura, tales como fisuración, desconchados, exfoliaciones, deformaciones, asientos o desplomes excesivos, signos de abrasión o erosión, evidencias de ataque químico, reacciones entre los álcalis del cemento y los áridos, y otros mecanismos de degradación activos.

Ante la presencia de fisuras, es importante la distinción entre las que son debidas a un comportamiento funcional normal del hormigón de aquéllas que son consecuencia de algún proceso de degradación. En este caso, la inspección visual debe incluir la localización y registro

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de la fisuración existente, con indicación de su tamaño, tipo y cantidad, de forma que los registros de inspecciones sucesivas puedan ayudar a identificar las causas y determinar el grado de actividad de la fisura. 5.2.2. Ensayos no destructivos

Los más usuales son:

Métodos acústicos o de propagación de ondas de presión Se usan para determinar propiedades del hormigón (medidas de velocidad de ondas

ultrasónicas) o para localizar e identificar defectos puntuales u objetos en el hormigón (por la transmisión y reflexión de las ondas mediante los métodos de análisis espectral de ondas superficiales, eco-sónico o de impacto eco).

El método UPV (ultrasonic pulse velocity) se basa en el principio de que la velocidad del ultrasonido en un material está relacionada con el módulo de elasticidad dinámico, el coeficiente de poisson y la densidad del material. Las ventajas del método son la sencillez de las medidas y que permite una estimación rápida de la calidad y uniformidad del hormigón en función de la velocidad de propagación de onda. (UNE 83308-86)

El método permite determinar el módulo de elasticidad dinámico y una estimación de la resistencia a compresión, aunque para ello el ensayo debe ser calibrado ya que los resultados dependen de múltiples variables. También permite determinar cambios internos en la estructura como coqueras o fisuras, permitiendo determinar la profundidad de fisuras normales a la superficie.

El método de análisis espectral de ondas superficiales (SASW), está indicado para determinar espesores, especialmente en elementos gruesos accesibles por un solo lado o de cimentaciones. Consiste en producir un impacto mecánico sobre la superficie del hormigón, éste genera ondas superficiales que son recogidas por dos receptores alineados con la fuente del impacto a una distancia determinada en función de la profundidad que se quiere medir. Mediante el análisis de la relación entre velocidad y frecuencia es posible obtener un perfil de la velocidad con la profundidad.

El método de impacto-eco, basado en el análisis de las ondas de presión, consiste en golpear la superficie con una pequeña bola que produce una onda que se propaga por el hormigón y mediante el análisis de frecuencias y características de las oscilaciones recogidas en el receptor permite detectar la presencia de fisuras y otros defectos u objetos que puedan causar variaciones en la respuesta acústica. Dado que la señal de entrada es un impacto mecánico, puede realizarse con rapidez y sencillez. Su principal inconveniente es la dificultad de interpretación de resultados en geometrías no muy simples y falta de resolución para la detección de pequeños defectos.

Métodos esclerométricos. Se basan en la estimación de la dureza superficial del hormigón. Permiten dar una idea

de la resistencia del hormigón mediante la correlación entre ésta y la distancia de rechazo de un martillo, o la huella impresa por una bola al chocar contra la superficie del hormigón. (UNE 83307-86)

Son métodos poco exactos, porque sus resultados se ven afectados por muchas variables, pero resultan útiles para comparar la calidad del hormigón entre distintas áreas de la obra inspeccionada de una forma rápida, con bajo coste y facilidad de manejo.

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Radiografía y técnicas nucleares. El más utilizado es la radiografía con rayos X o rayos gamma. El método consiste en

emitir radiaciones con una fuente desde un lado de la superficie de ensayo y colocar una película fotográfica al otro lado. La energía recogida en la película es función de la densidad del medio que atraviesa, por tanto son útiles para determinar la posición de armaduras, vainas, grietas, coqueras y variaciones en la compactación.

La principal limitación del método, es que la estructura debe ser accesible por ambos lados y la sección se limita a espesores de un metro, además debe realizarse por personal homologado profesionalmente expuesto a radiaciones ionizantes.

Los sistemas de radiometría gamma, consisten en una fuente que emite rayos gamma que atraviesan la muestra y un detector de radiación con un contador. Con él se pueden determinar, en función del contaje o tasa de contaje, espesores o características físicas y químicas, como densidad y composición.

Otro sistema es el de contador de neutrones que consiste en una fuente radiactiva emisora de neutrones rápidos y un tubo receptor de neutrones. Permite determinar el contenido en agua del hormigón, como parámetro indicador de la calidad del hormigón, basándose en el hecho de que el número de neutrones que se transforman en lentos será mayor cuanto mayor es la cantidad de hidrógeno, y por tanto de agua, que contiene el material.

Detector magnético. La base de este método es el principio de inducción magnética y es aplicable a

materiales ferromagnéticos solamente. Es útil para medir el espesor de recubrimiento y determinar el tamaño y trazado de la armadura en profundidades de hasta unos 100-120mm.

Radar (o Método de propagación de ondas electromagnéticas) Son técnicas análogas a los métodos ultrasónicos, utilizando energía electromagnética

con frecuencias en un rango entre 20MHz y 2GHz.

Se envían cortos impulsos de energía electromagnética (1 ns) a través de la estructura hasta encontrar discontinuidades entre materiales con diferentes propiedades dieléctricas. En estas discontinuidades se refleja parte de la energía incidente y en un receptor se recoge la energía reflejada permitiendo determinar el espesor del elemento auscultado o la profundidad de las discontinuidades.

Algunas de las ventajas del radar son que la antena utilizada no necesita estar en contacto con la superficie de ensayo (no necesita de un medio de acople), que permite el muestreo rápido de grandes áreas, identificando detalles y defectos de construcción internos, que sólo es necesario acceder por una cara al elemento ensayado y que es manejable, rápido y de alta resolución.

El principal uso de esta técnica de inspección es la medición de espesores, la detección de armaduras, vainas u otros elementos embebidos, y de coqueras. Actualmente, las principales limitaciones del método son la resolución (tanto la electromagnética, cuando las diferencias en las propiedades dieléctricas del material son pequeñas, como la espacial cuando los elementos a detectar no son del tamaño adecuado para la frecuencia de la antena usada) y la penetración (la señal puede ser absorbida por diversas causas, apantallamiento, humedad..., o para espesores mayores de 500 mm).

Termografía

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El método está basado en la teoría de transmisión de calor. Mediante un transmisor de infrarrojos y un detector capaz de medir pequeñas variaciones de temperatura del orden de 0,1º C, se determinan las distribuciones irregulares de temperaturas que son causadas por presencia de humedades, discontinuidades locales o falta de homogeneidad del material.

Las ventajas del método son la utilización de equipos portátiles y la capacidad de inspección rápida de grandes áreas y su principal limitación es que factores como temperatura ambiente o velocidad del viento pueden influir en la seguridad de las lecturas.

5.2.3. Ensayos semidestructivos sobre muestras. Cuando mediante la inspección visual o los ensayos no destructivos se detectan

síntomas patológicos pero no se puede cuantificar su extensión o naturaleza, hay que recurrir a la extracción de probetas testigo de las zonas degradadas. Estas probetas pueden utilizarse para cuantificar la anchura o profundidad de una grieta, determinar las características mecánicas del hormigón, analizar sus componentes, y detectar corrosiones en el acero de armaduras u otro tipo de ataque químico.

Ya que la extracción de testigos es un ensayo destructivo de una parte de la estructura deteriorada, debe evitarse el corte de armaduras principales, para ello suele utilizarse un detector magnético de armaduras, que permite localizar la presencia y trazado de armaduras próximas a la superficie, así como determinar los espesores de recubrimiento.

Entre los ensayos semidestructivos podemos incluir:

Ensayos de rotura de probetas testigo. Para determinar la resistencia mecánica a compresión o a tracción indirecta (ensayo

brasileño) (UNE 83302-84, UNE 83303-84, UNE 83304-84, UNE 83306-85).

Técnicas de penetración. Son ensayos que permiten estimar la resistencia a compresión del hormigón, su

uniformidad y calidad mediante la medida de la resistencia del hormigón a la penetración de una sonda de acero con una cantidad de energía dada. La resistencia se obtiene utilizando curvas de calibración obtenidas en laboratorio.

Ensayo de resistencia al arranque, “pull-out”. Consiste en extraer mediante un gato hidráulico un disco de acero embebido en el

hormigón. El ensayo permite determinar la resistencia al cizallamiento, y mediante curvas de correlación estimar las resistencias a tracción y compresión.

Ensayo de resistencia in situ a tracción, “pull-off”. Consiste en traccionar un disco de acero adherido a la superficie del hormigón. El

ensayo permite determinar la adherencia al soporte de capas de refuerzo, y mediante curvas de correlación con ensayos semidestructivos obtener las resistencias a tracción del hormigón.

Ensayos de determinación de contenido en cloruros. Permite estimar el riesgo de corrosión de armaduras por presencia de cloruros en el

hormigón que las rodea. Se puede determinar la cantidad de cloruros en el hormigón endurecido (UNE 112-010-94), bien de manera puntual (muestras individuales) o bien en forma de perfil de cloruros, determinando la concentración en función de la distancia a la superficie.

Ensayo de profundidad de carbonatación.

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Permite determinar el avance del frente carbonatado o de neutralización del hormigón a través un ensayo colorimétrico mediante el tratamiento de la superficie de una fractura o corte reciente de hormigón con una disolución de fenolftaleína (UNE 112-011-94).

Ensayo de profundidad de penetración de agua a presión. Es un índice de la compacidad e impermeabilidad del hormigón. Consiste en conectar a

la cara exterior de una probeta una célula de permeabilidad mediante la cual se aplica una presión de agua de 1 kp/cm2 (48 h), 3 kp/cm2 (24 h) y 7 kp/cm2 (24 h). Al término de la aplicación de los escalones de presión se ensaya la probeta a tracción indirecta y se miden el frente de penetración de agua medio y máximo. (UNE 83309-90 EX).

Análisis físico-químico. Son técnicas de ensayos físicos (porosidad y densidad) y determinaciones químicas

(contenido de cemento, de sulfatos, etc.) que se suelen utilizar combinadas con análisis por Difracción de Rayos X y análisis petrográficos. Se realizan sobre muestras extraídas y permiten determinar las causas de posibles alteraciones como pérdida de resistencia, calidad inferior a la especificada, grado de hidratación, dosificación del hormigón, naturaleza de los productos de hidratación, presencia de reacciones álcali-arido, determinación de si el hormigón ha estado sujeto a ataques químicos (degradación por acción de sulfatos), etc. 5.3. EVALUACIÓN DE LA ARMADURA

Los medios de evaluación relacionados con la armadura son los métodos de determinación de su posición y tamaño, y los de detección de la corrosión. Los métodos utilizados en la evaluación de la corrosión son la inspección visual, ensayos mecánicos y ultrasónicos, pruebas químicas (carbonatación y perfil de cloruros) y físicas (porosidad y permeabilidad al agua), métodos eléctricos (medidas de resistividad y mapa de potenciales) y medidas de velocidad de corrosión. Algunos de ellos ya han sido descritos en el apartado anterior relacionados con el hormigón y los específicos para armaduras se describen a continuación.

Medidas de resistividad del hormigón. Su valor (en ohm x cm) permite determinar las zonas susceptibles de corrosión, en las

cuales se debe profundizar el estudio mediante otras técnicas (medida de la intensidad de corrosión, catas, determinación de agresivos, etc.). No permite cuantificar el estado de corrosión de las armaduras.

Mapa de potenciales. Están basadas en la determinación de la diferencia de potencial eléctrico que se

establece entre la armadura y un electrodo de referencia sobre la superficie del hormigón conectado a aquélla a través de un voltímetro de alta impedancia. Su medida permite determinar la probabilidad de corrosión de armaduras embebidas en hormigón (ASTM C 876-91). Se suelen efectuar lecturas de manera sistemática siguiendo una cuadrícula para definir los puntos de medición y los datos se recogen en un mapa de potencial, en el que los resultados se representan como curvas equipotenciales de forma que se identifiquen fácilmente las posibles zonas con mayor probabilidad de corrosión.

Determinación de velocidad de corrosión. La determinación de la intensidad (en μA/cm2) con la que se está produciendo el

proceso de corrosión de armaduras embebidas en hormigón, permite conocer el estado de corrosión en que se encuentra la estructura, identificando las zonas activas y pasivas de la misma y cuantificar la velocidad (en μm/año) de avance del proceso de corrosión en el momento y en la zona de la medida.

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La intensidad de corrosión se calcula a partir de la Resistencia de Polarización (Rp), existiendo distintas técnicas de medida en campo, tales como la del confinamiento modulado de la señal, la de la atenuación de potencial (empleada para estructuras muy húmedas o sumergidas) que miden sobre la propia armadura o las basadas en sondas (hilos o cilindros huecos) embebidas en el hormigón. 5.4. INSPECCIÓN DE LOS SISTEMAS DE PRETENSADO.

Los principales efectos asociados al envejecimiento de los sistemas de pretensado tienen que ver, cuando se producen, con la corrosión del acero, tanto de las armaduras activas como de los dispositivos de anclaje. Estos mecanismos dan como resultado la pérdida de fuerza de pretensado y una reducción de la capacidad de transmisión de carga. La vigilancia y ensayos aplicables están dirigidos al control de ambos fenómenos.

Determinación de pérdidas de pretensado diferidas. Existen diversos métodos para controlar la fuerza de pretensado, tales como utilización

de células de carga en los anclajes antes de montar y tensar los cables.

Otro método, aplicable en sistemas con productos de inyección no adherentes, consiste en la realización de ensayos de despegue en los anclajes mediante gatos asociados a manómetros calibrados. La medida de las fuerzas de despegue y los alargamientos asociados permite determinar las tensiones de anclaje.

En sistemas con productos de inyección adherentes, puede utilizarse un método semi-destructivo, consistente en descubrir unos 400 mm de longitud de un tendón, fijando en la zona un dispositivo rígido de 300 mm, y midiendo la fuerza con un pequeño dinamómetro para separar el cable 1mm en la mitad de dicho dispositivo que es proporcional a la fuerza de tesado del tendón.

La comparación de las fuerzas obtenidas con las previstas por cálculo, considerando las pérdidas asociadas al tiempo, aconsejarán acciones adicionales, como incremento de inspección, retesado o sustitución de tendones.

Inspección visual de anclajes y zonas adyacentes. Permite la detección de oxidación en los elementos de anclaje, rotura de alambres o la

presencia de áreas fisuradas o desconchadas en el hormigón que pueden indicar un fallo en la orientación de la base de anclaje.

Ensayos mecánicos de materiales de tendones. En ciertos casos de evidencia de notable corrosión o pérdida de las características

mecánicas del acero, puede extraerse algún cordón como muestra representativa, para realizar un examen visual con el fin de detectar corrosión o picaduras en el acero y realizar ensayos de tracción para determinar su características mecánicas.

Análisis químicos de la grasa de inyección. Se extraen muestras de grasa de los extremos de los tendones y se realizan análisis

para determinar el contenido de agua libre, reserva de alcalinidad y presencia de iones agresivos.

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Ensayos de perturbación de campo magnético. Una técnica de inspección de sistemas de pretensado se basa en las variaciones de un

campo magnético debido a la presencia de defectos en estructuras de hormigón pretensado o postensado.

Se aplica un campo magnético al elemento ensayado y se realiza un barrido con un detector paralelamente a la dirección de la armadura activa. Los cambios en el campo magnético indican una fractura o discontinuidad en el acero. No obstante el método presenta problemas de interpretación para la distinción entre estos defectos y otras causas de perturbación.

5.5. RESUMEN DE METODOS DE ENSAYO Y PRUEBAS. En la tabla 6, se resumen los métodos expuestos con indicación de sus principales

aplicaciones y limitaciones, así como de las propiedades y características que permiten controlar o determinar.

Si se requiere precisión en la determinación de resistencias, debe calibrarse el método utilizado mediante lecturas en las zonas, de las que posteriormente se extraen testigos y se determina dicho parámetro.

Tabla 6. Resumen de métodos de ensayo y pruebas.

METODOS NO DESTRUCTIVOS

Aplicación y limitaciones

Propiedades o características

estudiadas UPV (ultrasonic pulse velocity)

Sencillo y rápido

Permite determinar longitud de fisuras normales a la superficie

• Resistencia a compresión

• Módulo de elasticidad

• Fisuración • Delaminaciones • Coqueras

Análisis espectral de ondas superficiales (SASW)

Aplicación en cimentaciones o elementos accesibles por un solo lado

• Permite determinar espesores en secciones gruesas

Métodos acústicos o de propagación de ondas de

presión

Impacto-eco Rápido y sencillo

Útil en geometrías sencillas. Escasa resolución para defectos pequeños Dificultad de interpretación cuando hay congestión de armaduras o espesores grandes

• Fisuración

• Delaminaciones

• Coqueras

• Determinación de espesores

Métodos esclerométricos

Poco exacto, pero útil para comparar comportamientos en diversas áreas Bajo coste y facilidad de manejo

• Resistencia a compresión

• Uniformidad del hormigón

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Radiografía Accesibilidad ambos lados

Espesores menores de 1m

• Fisuración • Coqueras • Localización de

armaduras • Partes embebidas

Radiografía y técnicas

nucleares Radiometría gamma y contador de neutrones

• Densidad • Composición • Contenido de

agua

Continuación de la tabla 6

Detector magnético

Aplicable para un recubrimiento máximo de 100-120 mm de espesor

Precisión escasa si no se conoce el diámetro o el recubrimiento

• Espesor de recubrimiento

• Diámetro y trazado de armaduras

Radar (o Método de propagación de ondas

electromagnéticas)

Muestreo rápido de grandes áreas, identificando detalles y defectos de construcción internos

Rango hasta 500 mm de espesor para antena de 500MHz

• Localización de armaduras y vainas

• Espesor de recubrimiento

• Coqueras

• Determinación de espesores

Termografía

Inspección rápida de grandes área

• Discontinuidades locales

• Falta de homogeneidad

METODOS SEMIDESTRUCTIVOS Aplicación y limitaciones


estudiadas

Ensayos de testigos a rotura

Provoca una reducción transitoria de la capacidad resistente de la estructura Existen procedimientos de restauración

• Resistencias a tracción y compresión

Técnicas de penetración Escasa precisión • Resistencias a compresión

Ensayo de resistencia al arranque, “pull-out”

• Resistencias a tracción y compresión

• Resistencia a cizallamiento

Ensayo de resistencia in situ a tracción, “pull-off”

• Resistencia a tracción

• Adherencia al soporte

Contenido en cloruros

• Perfil de cloruros • Identificación

ambiente potencialmente co-rrosivo

Profundidad de carbonatación

Indica la reserva alcalina disponible para proteger las armaduras frente a la corrosión

• Velocidad de penetración del CO2

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Penetración de agua a presión • Compacidad • Impermeabilidad

Análisis físico-químico

Suelen requerir el empleo de técnicas adicionales: Difracción de rayos X y análisis petrográficos y microscopía electrónica

• Reacción árido-álcali

• Contenido de aire • Contenido de

cemento • Composición

química • Contenido de árido

y agua • Permeabilidad • Resistencia a

sulfatos. • Calidad de

componentes • Uniformidad • Fisuración,

erosión, descamación


CORROSIÓN DE ARMADURAS Aplicación y limitaciones

Propiedades o ca-racterísticas estudiadas

Medidas de resistividad del hormigón

Permite determinar zonas susceptibles de corrosión, pero no cuantificar el estado de corrosión

Probabilidad de ocurrencia de la corrosión en función de la resistividad

Mapa de potenciales Identifican posibles zonas con mayor probabilidad de corrosión

Determinación cualitativa

Determinación de velocidad de corrosión

Diferentes técnicas de cálculo de la resistencia de polarización − Confinamiento modulado − Atenuación de potencial − Sondas embebidas

• Identificación de zonas activas y pasivas

• Cuantificación de la velocidad de avance de la corrosión

INSPECCIÓN DE LOS SISTEMAS DE PRETENSADO Aplicación y limitaciones


estudiadas

Determinación de pérdidas de pretensado diferidas

− Confinamiento modulado

− Ensayos de despegue

• Variaciones en fuerza de pretensado

• Tensión en anclajes

Inspección visual de anclajes y zonas adyacentes

• Oxidación de los elementos de anclaje

• Rotura de alambres

• Presencia de áreas fisuradas o desconchadas

Ensayos mecánicos de materiales de tendones

Si existe evidencia de notable corrosión o pérdida

• Identificación visual de corrosión o

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de las características mecánicas

picaduras

• Cuantificación de las características mecánicas

Análisis químicos de la grasa de inyección

• Contenido de agua libre

• Reserva de alcalinidad

• Presencia de iones agresivos

Ensayos de perturbación de campo margnético

• Determinación de fractura o discontinuidad en el acero

6. PROGRAMACIÓN DE LAS ACTUACIONES 6.1.- INTRODUCCIÓN

La observación del estado de las estructuras, primera actuación relativa a los trabajos de mantenimiento y conservación de las mismas, se pauta, a lo largo del tiempo, estableciendo unas fechas para realizar las revisiones necesarias.

La primera revisión, denominada Revisión Inicial, del estado de la estructura es la primera acción de mantenimiento y pretende observar el estado de aquella después de su puesta en servicio. La Revisión Inicial establecerá el estado de referencia de la estructura, y servirá de elemento de comparación para las observaciones que se realicen en el resto de las Revisiones Pautadas. En ella se apreciará si, generalmente por causas de tipo mecánico, como los asientos, o por defectos en el proceso del proyecto, de la selección de los materiales y de la ejecución de la estructura, existen deterioros, que podemos denominar iniciales, y que podrían afectar a la durabilidad de la estructura o a su resistencia.

El resto de las Revisiones Pautadas alertarán sobre posibles deterioros que se presenten a lo largo de la vida de servicio de la estructura y que puedan afectar a su durabilidad o a su resistencia, entendiendo como tal la capacidad que tiene la estructura de satisfacer adecuadamente las prestaciones de seguridad y servicio exigibles. Se distingue la Primera Revisión Pautada porque se establece en una fecha previa al vencimiento del Seguro Decenal.

El periodo de tiempo a transcurrir entre las demás Revisiones Pautadas no se fija, porque la frecuencia de revisión está relacionada con el buen estado de conservación de la estructura que se haya apreciado en la revisión anterior. Es decir, el resultado de una revisión determina el momento, razonablemente adecuado, en el que se deberá realizar la próxima revisión. Por ello, lo que en el apartado 6.1 se determina es una Revisión Pautada en el año 15 de servicio de la estructura y las siguientes Revisiones Pautadas cada 5, 10 ó 15 años en función del Tipo de Ambiente y del resultado de la revisión anterior, determinándose un periodo de tiempo mínimo (5 años) y uno máximo (15 años) entre Revisiones Pautadas. Se entiende que ambos periodos pueden y deben ser acortados si se producen circunstancias que así lo exijan, o si el resultado de las Revisiones Pautadas así lo establecieran.

Los tipos de actuación se enumeran en la tabla 7.

Tabla 7. Tipos de actuación.

(1) Inspección visual

(2) Revisión del proyecto original y, en su caso, del control del proyecto

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(3) Revisión de los datos disponibles de la ejecución, incluyendo los materiales empleados y del control de calidad

(4) Ensayos no destructivos relacionados con la durabilidad o la resistencia

(5) Ensayos de laboratorio relacionados con la durabilidad o la resistencia

(6) Evaluación resistente de la estructura, cuando sea necesario

6.2. PERIODICIDAD DE LAS FECHAS DE REVISIÓN Y TIPO DE REVISIÓN.

En la tabla 8 se recoge la periodicidad de las revisiones de acuerdo con el objeto de la revisión.

Tabla 8. Periodicidad de las fechas de revisión y tipo de revisión.

Revisión Objeto Tipo Período

Inicial Observación:

• Comportamiento estructural


(2) Revisión del proyecto original

En el 3er año de servicio

Ampliación de los tipos de revisión Pueden ser necesarios los tipos (3), (4), (5) y (6) en función de la evaluación del resultado

Revisión Objeto Tipo Período

1ª Revisión pautada

Observación:

• Comportamiento estructural

• Comportamiento de otros materiales o unidades de obra asociados a la estructura (revocos, pinturas, etc.)

• Comportamiento de la durabilidad


(2) Revisión del proyecto original

(3) Revisión de los datos disponibles de la ejecución

(4) Ensayos no destructivos relacionados con la durabilidad

(5) Ensayos de laboratorio relacionados con la durabilidad

En el 9º año de servicio

Observaciones Los tipos (4) y (5) se realizarán de modo complementario en función de los resultados de los tipos (1), (2) y (3)

Ampliación de los tipos de revisión Puede ser necesario el tipo (6) en función de la evaluación del resultado

Revisión Estructuras en

clases Tipo Período

I1

E1

Como la 1ª Revisión pautada

En el 15º año de servicio y cada 15 años posteriormente

Siguientes

revisiones pautadas I2

E2


En el 15º año de servicio y cada 10 – 15 años posteriormente

A28 - 20

I3

E3

M1, M2 y M3

U1 y U2

IN1, IN2 y IN3


En el 15º año de servicio y cada 5 – 15 años posteriormente

Observaciones

La evaluación del resultado de los tipos (1), (2) y (3) dará lugar, en su caso, a los tipos

(4) Ensayos no destructivos relacionados con la durabilidad

(5) Ensayos de laboratorio relacionados con la durabilidad

(6) Evaluación resistente de la estructura, cuando sea necesario

6.3. ELEMENTOS A REVISAR CON MAYOR FRECUENCIA Y CAUSAS

DETERMINANTES. Pueden existir elementos estructurales que por sus características específicas, y en

función de acciones que a lo largo de su vida de servicio pueden alterar su buen estado, necesiten de un mayor control del mismo, a modo de mantenimiento preventivo. Además antes de llevar a cabo modificaciones del uso previsto, se debe realizar un estudio previo.

También existen elementos complementarios de aquellos de carácter estructural, cuyo deterioro puede afectar el buen funcionamiento del conjunto cuyas condiciones de garantía pueden incluir periodos diferentes a los que corresponde a los elementos estructurales.

Ambas razones justifican que determinados elementos pueden precisar revisiones con periodicidad diferente a la indicada en el apartado 6.1 de este documento. La tabla 9 refleja alguno de ellos.

Tabla 9. Elementos a revisar con mayor frecuencia y causas determinantes.

Elemento Periodicidad Actuación Acciones a realizar

En las revisiones establecidas en 6.1, o antes si se aprecian anomalías, o tras un período de fuertes lluvias

Inspección del muro y terreno colindante.

Dictamen de la solución y, en su caso, solución a adoptar

Modificaciones del uso previsto

Precaución con las zanjas paralelas al muro

Estudio previo


Acumulación de material en el trasdós del muro

Retirada del material

Elementos de contención de

tierras


Precaución con elementos que introducen carga en el trasdós o sobre el muro

Estudio previo

Juntas Anual Vigilancia del estado del

material de la junta Renovar cuando sea preciso

Apoyos Quincenal Vigilancia del estado Renovar cuando sea

preciso

Drenaje de elementos de contención de

tierras

Cada seis meses o cuando se aprecie humedad

Comprobación del funcionamiento de los desagües y arquetas

Si se aprecia anormalidad, reparación de la obstrucción

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En las revisiones establecidas en 6.1, o antes si se aprecian anomalías

Revisión de anomalías en el edificio

Valoración de su importancia, peligrosidad y medidas a adoptar Cimentaciones

Modificación del uso previsto

Evaluación por un técnico competente

Estudio previo


Elemento Periodicidad Actuación Acciones a realizar

En las revisiones establecidas en 6.1, antes si se aprecian anomalías, o cuando se detecte una sobrecarga no prevista

Acumulación de sobrecargas no previstas

Prohibición absoluta

En las revisiones establecidas en 6.1 o antes si se aprecian anomalías, especialmente humedades

Observación de fisuras en los elementos constituyentes o en elementos sustentados

Observación de fisuras en cielos rasos, tabiquerías y elementos de cerramiento

Señales de humedad

Observación de deformaciones

Observación de movimientos en los apoyos

Observación de fisuras y cejas en el pavimento

Valoración de su importancia, peligrosidad y medidas a adoptar

Apertura de huecos No se realizarán salvo evaluación por técnico competente

Estudio previo

Forjados, Losas, Placas y

Tableros



Estudio previo

En las revisiones establecidas en 6.1 o antes si se aprecian anomalías, especialmente humedades

Inspección de fisuras, deformaciones o lesiones


En elementos que forman parte del alzado de la obra, en las revisiones establecidas en 6.1, o antes si aparecen manchas

Inspección de fisuras, deformaciones o lesiones antes de proceder, en su caso, a la pintura del elemento

Vigas y Dinteles

Apertura de huecos o cajeados

No se permitirá

Pilares

En las revisiones establecidas en 6.1 o antes si se aprecian anomalías, especialmente

Observación de fisuras o cualquier tipo de lesión o señales de humedad


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humedades Apertura de huecos o cajeados

No se realizarán



Estudio previo

6.4. RECOMENDACIONES RELATIVAS AL PROYECTO

Es recomendable que el proyecto incluya un Manual para el mantenimiento de los elementos estructurales que, en el caso de la edificación, formarán parte del Libro del Edificio y será entregado de forma individualizada y específica a la propiedad.

Nota Cuando en la tabla se indica que alguna actuación “no está permitida” o “no se realizará”, se debe de entender que dicha actuación puede afectar gravemente al elemento estructural y por tanto es inadmisible salvo que un técnico competente determine el modo de realizarla y, en su caso, el tipo de refuerzo necesario.

1. objeto y alcance de las recomendaciones · pdf filevigas y pilas en zonas afectadas por...

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