exposicion jose luis_cip2 patologia del concreto.ppt

COLEGIO DE INGENIEROS DEL PERUCOLEGIO DE INGENIEROS DEL PERU

CONSEJO DEPARTAMENTAL HUANUCOCONSEJO DEPARTAMENTAL HUANUCO

HUANUCO, JUNIO DEL 2008HUANUCO, JUNIO DEL 2008

ING. JOSE LUIS VILLAVICENCIO GUARDIAING. JOSE LUIS VILLAVICENCIO GUARDIA

PATOLOGIA DEL CONCRETO EN

EDIFICACIONES

PATOLOGIA DEL CONCRETO EN

EDIFICACIONES

PATOLOGIA DE LAS ESTRUCTURAS

Contenido Introducción Definición de Patología Estructural Antecedentes Proceso Patológico Relación de Causas Diagnóstico y Evaluación Intervención Conclusión

INTRODUCCION

El tema tiene por objeto motivar en los profesionales de nuestro medio incursionar en la ciencia de la patología estructural, cuyo conocimiento es actualmente necesario para la practica profesional del ingeniero civil en todos sus especialidades.

Es recomendable por lo tanto realizar el mayor esfuerzo posible para que la carrera de ingeniería civil incorpore en sus planes de estudios la materia de Patología Estructural.

DEFINICION DE PATOLOGIA ESTRUCTURAL

Estudio del comportamiento de las estructuras cuando presentan evidencias de fallas o comportamiento defectuosos (enfermedad), investigando sus causas (diagnóstico) y planteando medidas correctivas (terapéuticas) para recuperar las condiciones de seguridad en el funcionamiento de la estructura.

ANTECEDENTES

El tema de patología estructural mas difundido de la década de los sesenta y corresponde al concreto armado cuyo desarrollo ha ido creciendo de una forma notable hasta nuestros días.

Hoy, la Patologia del Concreto Armado tiende a convertirse en asignatura o materia en escuelas y facultades de ingeniería.

PROCESO PATOLOGICO

En las estructuras las fallas o defectos se ponen de manifiesto, con la aparición de una serie de señales o de cambios de aspecto, que se engloban dentro de la sintomatología estructural. Ante estos síntomas y previa investigación de sus causas el técnico especialista, o patólogo estructural, debe establecer un diagnóstico de la enfermedad que sufre la estructura.

CAUSAS DE LESIONES O DEFECTOS

Las causas que pueden provocar lesiones en una estructura en general pueden ser muchas y muy variadas y pueden estar relacionados con el propio proyecto, con los materiales con la ejecución y con el uso o explotación de la estructura.

RELACION DE CAUSAS

Analizando las causas de fallos en estructuras de edificios se puede ver que la media europea se distribuye como sigue: Deficiencias en Proyecto : 42% Deficiencia en Ejecución : 28% A materiales : 15% Fallos en Servicios : 10% Otras Causas : 5%

DIAGNOSTICO

Permite conocer la enfermedad ( falla o defecto de la estructura), determinar el estado en que se encuentra el enfermo (condiciones de funcionamiento y resistencia).

Permite pronosticar sobre los cambios que pueden sobrevenir sobre la estructura en el curso de la afección que sufre, su duración y terminación por los síntomas que la precedieron o la acompañan.

Diagnóstico El pronostico puede ser optimista, en cuyo

caso la estructura afectada evolucionará favorablemente mediante la aplicación de una terapia adecuada, recuperando sus características resistentes mediante una reparación de rutina o, el pronóstico podría ser pesimista en cuyo caso la estructura afectada tendrá que sufrir amputaciones (eliminación del los elementos estructurales afectados) o finalmente demolición.

Diagnóstico

Inspección y Evaluación Preliminar Inspección visual reportando la apariencia

general de los daños producidos por la falla, áreas afectadas, tipos de defectos visibles, situación de los puntos más importantes del elemento o la estructura.

Evaluación del nivel de daño: LEVE MODERADO FUERTE o SEVERO

Diagnóstico

Inspección y Evaluación preliminarInspección y Evaluación preliminar Definición de la funcionalidad o Definición de la funcionalidad o

habitabilidadhabitabilidad Definición de sistemas de rehabilitación Definición de sistemas de rehabilitación

temporal (apuntalamiento y/o temporal (apuntalamiento y/o arriostramiento)arriostramiento)

Diagnóstico preliminar.Diagnóstico preliminar.

DiagnósticoInspección y evaluación detalladas

Reporte detallado de los daños, que incluye Reporte detallado de los daños, que incluye su ubicación, dimensiones, descripción y su ubicación, dimensiones, descripción y magnitudmagnitud

Verificación de medidas, niveles, desplomes Verificación de medidas, niveles, desplomes y asentamientosy asentamientos

Recopilación de información histórica: Recopilación de información histórica: Planos, memoria de cálculos, estudio Planos, memoria de cálculos, estudio geotécnico, reportes de control de calidad, geotécnico, reportes de control de calidad, libro de ordenes y registro de modificaciones.libro de ordenes y registro de modificaciones.

Diagnóstico

Inspección y evaluación Inspección y evaluación detalladasdetalladas

Verificación de la informaciónVerificación de la información Evaluación de daños con sus causas Evaluación de daños con sus causas

y posibles soluciones.y posibles soluciones.

Diagnóstico

Ensayos para la evaluación Ensayos para la evaluación de los materialesde los materiales

Concreto:Concreto: Uso de esclerómetroUso de esclerómetro Extracción de NExtracción de Núúcleoscleos UltrasonidoUltrasonido Indicadores de grietasIndicadores de grietas

Acero:Acero: Detección magnética de armaduras, uso de pacómetroDetección magnética de armaduras, uso de pacómetro Extracción y pruebaExtracción y prueba de barras. de barras.

Suelos:Suelos: Ensayos de PenetraciónEnsayos de Penetración Ensayo TriaxialEnsayo Triaxial

Resistencia Del ConcretoResistencia Del Concreto

Cuando se realiza un diagnostico de una estructura la primera Cuando se realiza un diagnostico de una estructura la primera necesidad que se tienen es evaluar la resistencia del concreto.necesidad que se tienen es evaluar la resistencia del concreto.

DETERMINACION DE LA RESISTENCIA DEL CONCRETO DETERMINACION DE LA RESISTENCIA DEL CONCRETO

MEDIANTE EL ESCLERÓMETROMEDIANTE EL ESCLERÓMETRO

Para el control no destructivo de Para el control no destructivo de

la calidad del hormigón en obras la calidad del hormigón en obras

terminadas. se utiliza el terminadas. se utiliza el

esclerómetro, el cual Con una esclerómetro, el cual Con una

energía definida, el martillo de energía definida, el martillo de

impacto golpea el hormigón. El impacto golpea el hormigón. El

rebote determina la dureza del rebote determina la dureza del

hormigón medido. Mediante el hormigón medido. Mediante el

valor del rebote y unas tablas se valor del rebote y unas tablas se

determina la resistencia a la determina la resistencia a la

compresión.compresión.

α-90

45°

α+90

20 25 30 40 45 50 55 60

560

500

400

300

200

100

INDICE ESCLEROMETRICO

α

El instrumento de be ser colocado perpendicular a El instrumento de be ser colocado perpendicular a

la superficie del concreto, su manejo es en la superficie del concreto, su manejo es en

posición horizontal.posición horizontal.

Este principio esta relacionado con muchos Este principio esta relacionado con muchos

factores que a continuación veremos.factores que a continuación veremos.

El instrumento es sensible con respecto a las El instrumento es sensible con respecto a las

partículas de grava cercanas a la superficie, por partículas de grava cercanas a la superficie, por

eso se suele elegir una zona determinada del eso se suele elegir una zona determinada del

orden de 6 *6 a 10*10 cm. En la cual se hace una orden de 6 *6 a 10*10 cm. En la cual se hace una

cierta cantidad de disparos generalmente no cierta cantidad de disparos generalmente no

menos de 9.menos de 9.

DETERMINACION DE LA RESISTENCIA DEL CONCRETO MEDIANTE EL DETERMINACION DE LA RESISTENCIA DEL CONCRETO MEDIANTE EL ESCLERÓMETROESCLERÓMETRO

RESISTENCIA DEL CONCRETO MEDIANTE EL RESISTENCIA DEL CONCRETO MEDIANTE EL ESCLERÓMETROESCLERÓMETRO

ESCLEROMETRO ELECTRONICO

3.2.2 EQUIPOS DE ULTRASONIDO

Esta basado en producir ondas con transductores electroacústicos y medir la

velocidad de recorrido del hormigón.

En cualquier elemento homogéneo, electroacústico elástico e isótropo esta

dado por:

)21)(1(

)1(

*

dd

d

d

vv

vk

Ekv

Donde:

V= Velocidad de compresión de las ondas en

Km/seg

Ed = Modulo dinámico de elasticidad.

ρ = densidad del material

Vd = modulo dinámico de Poisson del

material.

El instrumento mide el tiempo que tarda la onda en recorrer la El instrumento mide el tiempo que tarda la onda en recorrer la

distancia del emisor al receptor. La velocidad en los vacíos es mas distancia del emisor al receptor. La velocidad en los vacíos es mas

baja que la que recorre el hormigón. Una vez realizada la medición baja que la que recorre el hormigón. Una vez realizada la medición

con el grafico que suministra el fabricante se hala la resistencia del con el grafico que suministra el fabricante se hala la resistencia del

concreto.concreto.

3.2.2 EQUIPOS DE ULTRASONIDO

La ventaja que no le influye la carbonatación, la proximidad La ventaja que no le influye la carbonatación, la proximidad

superficial de los granos de grava y posee la capacidad para superficial de los granos de grava y posee la capacidad para

detectar defectos interiores en profundidad en el concreto.detectar defectos interiores en profundidad en el concreto.

El equipo de ultrasonido puede usarse para investigar el El equipo de ultrasonido puede usarse para investigar el

estado de pre-rotura de piezas.estado de pre-rotura de piezas.

3.2.2 EQUIPOS DE ULTRASONIDO (continuación)

EQUIPOS DE ULTRASONIDO

3.2.3 PROBETA DE 3.2.3 PROBETA DE TESTIGOSTESTIGOS

El ensayo consiste en la extracción

de una de un testigo cilíndrico

mediante una sonda rotativa, es

parcialmente destructivo.

Se puede extraer probetas de 25, 50, 75,

100, 125 y 150 m de diámetro.

Aspectos a considerar:

a) Corrección de esbeltez:

Cuando no se logra la esbeltez del testigo se corrige con la siguiente tabla

Relación entre la

altura y el diámetro

Coeficiente de

corrección

2.001.751.501.251.10

1.000.980.960.940.90

3.2.3 PROBETA DE 3.2.3 PROBETA DE TESTIGOS (continuación)TESTIGOS (continuación)

b) dirección de extracción:

La influencia es pequeña,

si la extracción de la

muestra es paralela a la

dirección del baceado del

concreto es mayor en 3%

que si la extracción es

perpendicular a la

dirección del baceado.


c) Altura de extracción:

Debe tenerse en

cuenta que la

resistencia del

concreto esta en el

orden del 90% en los

50 cm superiores del

vaciado vertical.


d) Diámetro del testigo:

El diámetro mínimo de la muestra debe ser a menos 3 veces al

tamaño máximo del agregado

e) Inclusión de armaduras

Tiene poca influencia si se tiene armadura transversal a la probeta

si el diámetro no es considerable.

f) Estado de humedad

El resultado de medición en probetas en estado de saturación son

menores en un 20% en comparación con probetas totalmente

secas.

g) Distribución de la resistencia en la pieza

En la figura se indican las variaciones de resistencia a lo largo de

la altura de las piezas.

3.2.3 PROBETA DE TESTIGOS 3.2.3 PROBETA DE TESTIGOS (continuación)(continuación)

i) Precauciones e la extracción de i) Precauciones e la extracción de

testigostestigos

La extracción del testigo se debe La extracción del testigo se debe

tener en cuenta la resistencia del tener en cuenta la resistencia del

pilar y la carga a la que esta pilar y la carga a la que esta

sometida para ver la posibilidad si sometida para ver la posibilidad si

la extracción presenta algún la extracción presenta algún

riesgo para la estructura.riesgo para la estructura.

La extracción de testigos La extracción de testigos

consecutivos a lo largo del eje consecutivos a lo largo del eje

deben estar separados como deben estar separados como

mínimo 5 veces su diámetro y no mínimo 5 veces su diámetro y no

excedan el tercio de la dimensión excedan el tercio de la dimensión

transversal del pilar.transversal del pilar.

3.2.3 PROBETA DE TESTIGOS 3.2.3 PROBETA DE TESTIGOS (continuación)(continuación)

j) Relleno de taladros j) Relleno de taladros

Se impregna con resina epoxica las paredes del Se impregna con resina epoxica las paredes del

taladro y se rellena con un concreto de alta taladro y se rellena con un concreto de alta

resistencia y consistencia seca, se compacta con resistencia y consistencia seca, se compacta con

un pistón, a las 72 hrs. se logra una resistencia un pistón, a las 72 hrs. se logra una resistencia

suficiente para continuar con la construcción.suficiente para continuar con la construcción.


PISTOLA WINDSORPISTOLA WINDSOREl funcionamiento se basa en la medida de El funcionamiento se basa en la medida de la resistencia a la penetración de una sonda la resistencia a la penetración de una sonda de acero endurecido. El aparato consiste en de acero endurecido. El aparato consiste en

una pistola accionada por pólvora, que una pistola accionada por pólvora, que transmite una cantidad determinada de transmite una cantidad determinada de

energía a la sonda provocando su energía a la sonda provocando su penetración en el hormigón y se determina penetración en el hormigón y se determina la profundidad de la penetración mediante la profundidad de la penetración mediante un micrómetro. Con este ensayo podemos un micrómetro. Con este ensayo podemos determinar zonas homogéneas y realizar determinar zonas homogéneas y realizar

estimaciones de la resistencia a compresión estimaciones de la resistencia a compresión pero hay que correlacionarlas con probetas pero hay que correlacionarlas con probetas

testigo.testigo.

PISTOLA WINDSORPISTOLA WINDSOR

Fisurómetro de regletaFisurómetro de regleta:: Formado Formado por dos piezas las cuales se fijan por dos piezas las cuales se fijan cada una a una parte de la fisura de cada una a una parte de la fisura de forma permanente, y lleva forma permanente, y lleva incorporada una escala graduada, de incorporada una escala graduada, de manera que nos permite hacer un manera que nos permite hacer un seguimiento de la evolución de la seguimiento de la evolución de la grieta. La sensibilidad es de hasta grieta. La sensibilidad es de hasta 0,5 mm.0,5 mm.

Fisurómetro de regletaFisurómetro de regleta

FISUROMETROSFISUROMETROSDeformómetroDeformómetro:: Se trata de una pieza Se trata de una pieza

metálica extensible con un comparador en la metálica extensible con un comparador en la parte central que capta las variaciones de parte central que capta las variaciones de longitud. Se deben fijar dos tetones, uno a longitud. Se deben fijar dos tetones, uno a

cada lado de la fisura, y colocar los extremos cada lado de la fisura, y colocar los extremos del deformómetro sobre ellos. Este aparato del deformómetro sobre ellos. Este aparato

tiene mucha más precisión que los anteriores, tiene mucha más precisión que los anteriores, hasta 0,001 mm. También permite obtener hasta 0,001 mm. También permite obtener

información sobre los movimientos información sobre los movimientos producidos en un plano; en este caso se debe producidos en un plano; en este caso se debe fijar en tres puntos el aparato de manera que fijar en tres puntos el aparato de manera que

formen un triángulo sobrepuesto a la fisuraformen un triángulo sobrepuesto a la fisura

FISUROMETROSFISUROMETROSDeformómetroDeformómetro

Diagnóstico

Criterios para la Evaluación de Criterios para la Evaluación de las Estructuraslas Estructuras

Análisis de GrietasAnálisis de Grietas Inspección del estado de los elementos Inspección del estado de los elementos

estructuralesestructurales Inspección del estado de los puntos Inspección del estado de los puntos

estructuralmente importantesestructuralmente importantes Inspección de la corrosión del acero de refuerzoInspección de la corrosión del acero de refuerzo Revisión de los recubrimientosRevisión de los recubrimientos Investigación de efectos químicosInvestigación de efectos químicos Análisis estructural antes del daño.Análisis estructural antes del daño.

Diagnóstico

Criterios para la evaluación de Criterios para la evaluación de las estructuraslas estructuras

Análisis de los detalles de estructuración:Análisis de los detalles de estructuración: Distribución de rigidecesDistribución de rigideces Columnas cortasColumnas cortas AsimetríasAsimetrías ConexionesConexiones Juntas de dilataciónJuntas de dilatación Evidencias de remodelacionesEvidencias de remodelaciones

Diagnóstico

Revisión de las memorias de cRevisión de las memorias de cáálculolculo Revisión de reglamentos vigentesRevisión de reglamentos vigentes Revisión de especificaciones técnicasRevisión de especificaciones técnicas Planteamiento y evaluación de Planteamiento y evaluación de

alternativas de remediación.alternativas de remediación.

INTERVENCIONINTERVENCION

Ultima fase del proceso patológico, supeditada Ultima fase del proceso patológico, supeditada al diagnóstico y la evaluación, es decir a la al diagnóstico y la evaluación, es decir a la fase de análisis, fase que es muy importante, fase de análisis, fase que es muy importante, y que hay que desarrollar sin premura de y que hay que desarrollar sin premura de tiempo, pues hay que “analizar lo máximo tiempo, pues hay que “analizar lo máximo para intervenir lo mpara intervenir lo míínimo”.nimo”.

La intervención comprende la rehabilitación, La intervención comprende la rehabilitación, reparación o refuerzo sistemático de la reparación o refuerzo sistemático de la estructura para restituir su funcionalidad en estructura para restituir su funcionalidad en condiciones de la mas amplia seguridad.condiciones de la mas amplia seguridad.

IntervenciIntervencióónn

Método de ReparaciónMétodo de Reparación Caso Concreto armadoCaso Concreto armado

Restauración por sustitución de Restauración por sustitución de materiales, en el caso del concreto materiales, en el caso del concreto armado:armado:

o Concreto con aditivosConcreto con aditivoso Concreto PolimericoConcreto Polimericoo Sustitución de materiales en paredes de Sustitución de materiales en paredes de

mampostería.mampostería.


Métodos de ReparaciónMétodos de Reparación Caso Concreto armadoCaso Concreto armado

Restauración por aplicación de Restauración por aplicación de materiales diferentes al dañado:materiales diferentes al dañado:

o Inyecciones EpInyecciones Epóóxicasxicaso Parcheo estructuralParcheo estructuralo Reparación de grietas en paredesReparación de grietas en paredeso Adhesión de concreto fresco a endurecidoAdhesión de concreto fresco a endurecido


Métodos de ReparaciónMétodos de Reparación Caso Concreto armadoCaso Concreto armado

ReforzamientoReforzamientoo Encamisados metálicosEncamisados metálicoso Encamisados de concreto armadoEncamisados de concreto armadoo Encamisado con fibrasEncamisado con fibras

ReestructuraciónReestructuracióno ArriostramientosArriostramientoso Muros de Corte.Muros de Corte.


Métodos de ReparaciónMétodos de Reparación Caso Concreto ArmadoCaso Concreto Armado

Sustitución de concretoSustitución de concretoo Concreto con aditivo expansivoConcreto con aditivo expansivoo Concreto PoliméricoConcreto Poliméricoo Inyección EpóxicaInyección Epóxicao Parcheo EstructuralParcheo Estructuralo Morteros epóxicosMorteros epóxicoso Cementos no Contráctiles.Cementos no Contráctiles.

CONTRACCION DEL CONTRACCION DEL CONCRETOCONCRETO

Es una de las causas más frecuentes de cambios Es una de las causas más frecuentes de cambios

volumétricos y a la que se asocia muchas veces de manera volumétricos y a la que se asocia muchas veces de manera injustificada problemas de fisuración que son debidos a injustificada problemas de fisuración que son debidos a otras razones que veremos más adelante.otras razones que veremos más adelante.

Llamada contracción o retracción de fragua, no es la Llamada contracción o retracción de fragua, no es la calificación más correcta, ya que esta denominación sólo calificación más correcta, ya que esta denominación sólo abarca una parte del fenómeno que tiene tres abarca una parte del fenómeno que tiene tres manifestaciones:manifestaciones:

Contracción intrínseca o espontáneaContracción intrínseca o espontánea Contracción por secadoContracción por secado Contracción por carbonataciónContracción por carbonatación

ESFUERZO CORTANTE EN VIGAS DE ESFUERZO CORTANTE EN VIGAS DE HORMIGONHORMIGON

IDENTIFICACION DE FISURAS POR CONTANTE EN VIGAS

Comienza en el alma generalmente a 45°.Progresa hacia la armadura y luego hacia la cara.Dividen la pieza en dos, provocando el colapso.Evolucionan muy rápidamente y son muy peligrosas.Aparecen pocas y muchas veces solas.Cuando es execivo, se evacua inmediatamente el edificio, apuntalando y reforzando.


(ASEFA): CON NORMAS EUROPASNORMA EUROPEAS EHE

La normativa vigente (EHE), establece unos criterios generales sobre la disposición de estribos tales como: cuantía mínima, ángulo que han de formar con el eje de la viga (45º y 90º), Para absorber las tensiones de tracción que se originan debido a las tensiones rasantes (en los apoyos) se puede emplear barras dobladas, también pueden doblarse las barras a tracción 45º en el punto más conveniente y si la solicitación es importante se pueden inclinar los estribos hasta formar un ángulo de 70º con el eje de la viga.


Los cercos o estribos deberán estar cerrados completamente en su perímetro y con la longitud de anclaje adecuada, debiendo alternar la barra longitudinal donde se anclen, es decir, no realizando el anclaje siempre en la misma barra.( ASEFA).


REPARACIONES El refuerzo más sencillo y práctico consiste en añadir los estribos que sean necesarios y cerrar con mortero de epoxi.


REFUERZOS CON BANDAS METÁLICAS. UNIONES ENCOLADAS CON EPOXI.

VENTAJAS Son muy efectivas. Son relativamente fáciles de hacer. Apenas aumentan las dimensiones de la pieza.

INCONVENIENTES# Exige formulaciones epoxi adecuadas. Si presentan relajaciones por fluencia se convierten en totalmente inútiles.


MUROSEn caso de que aparezcan lesiones en muros por cortante, se

deberá aumentar la sección del mismo, para dotarle de mayor resistencia.

Descripción de las Fallas Observadas

FALLO POR CORTE


Se procede al picado de las fisuras gruesas en la albañilería, para luego limpiarlas, humedecerlas y rellenarlas con mortero Los ladrillos triturados serán reemplazados por concreto simple.

El concreto será sustituido por otro de similar característica, empleándose resina epóxica en la unión de ambos materiales con distintas edades. Las fisuras finas existentes en las columnas no se resanaran.


Pañeteo del muro con un mortero cemento-arena gruesa 1:4.

Para interconectar las mallas electrosoldadas, se realizaron perforaciones en la albañilería con un cincel de ¼” cada 45 cm.


Se colocaran las mallas, para luego introducir los conectores (alambre # 8) a través de las perforaciones.

Luego se taponarán las perforaciones con una

lechada de mortero que tenía una relación

cemento-arena fina 1:3. Para esta operación se usa una botella de plástico como

inyector.

DAÑOS A ELEMENTOS ESTRUCTURALES POR DAÑOS A ELEMENTOS ESTRUCTURALES POR PUNZONAMIENTOPUNZONAMIENTO

INTRODUCCION:

El esfuerzo de punzonamiento se produce en una pieza por tracciones debidas a tensiones tangenciales provocadas por una carga o reacción localizada en una superficie pequeña de un elemento bidireccional de hormigón (alrededor del soporte).


Por tanto, el punzonamiento se puede considerar como el efecto que produce un elemento estructural de naturaleza puntual sobre su plano de apoyo, siendo el ejemplo más representativo el encuentro de los pilares con forjados, elementos de cimentación superficial, vigas planas, etc.

Hay que destacar el comportamiento frente a punzonamiento de los forjados reticulares y las losas macizas, por lo que principalmente procederemos a analizar este esfuerzo en los elementos mencionados.


2.- DESCRIPCIÓN DE LOS DAÑOSEn este tipo de forjados el daño se caracteriza por una rotura de la placa

alrededor del pilar en el que apoya de forma troncopiramidal o troncocónica cuya directriz es el área cargada.

La superficie de rotura es la superficie crítica de punzonamiento, que arranca del perímetro donde apoya la losa y se eleva con una inclinación de 30º - 45º .El área crítica se define, según la EHE a una distancia igual a 2d desde el perímetro del área cargada o del soporte (d = canto útil de la losa).

DAÑOS A ELEMENTOS DAÑOS A ELEMENTOS ESTRUCTURALES POR ESTRUCTURALES POR

ESFUERZOS A FLEXION ESFUERZOS A FLEXION (DESCRIPCION Y ORIGEN DE (DESCRIPCION Y ORIGEN DE

LOS DAÑOSLOS DAÑOS))

En los extremos de las vigas: las En los extremos de las vigas: las fisuras se van cerrando a medida fisuras se van cerrando a medida que descienden, hasta alcanzar que descienden, hasta alcanzar la zona de compresión. Esta la zona de compresión. Esta rotura es más peligrosa que la rotura es más peligrosa que la del vano, pues al quedar del vano, pues al quedar reducida la sección al fisurarse el reducida la sección al fisurarse el hormigón disminuye la hormigón disminuye la resistencia a cortante. Si además resistencia a cortante. Si además nos encontramos con vigas de nos encontramos con vigas de borde o brochales, al tener que borde o brochales, al tener que soportar torsiones, se agrava el soportar torsiones, se agrava el problema.problema.

En general, las características En general, las características principales de las fisuras de principales de las fisuras de flexión:flexión:

aparecen en la fibra inferior aparecen en la fibra inferior progresando aproximadamente progresando aproximadamente en verticalen vertical

no afectan a todo el canto, si no no afectan a todo el canto, si no que se detienen en la fibra que se detienen en la fibra neutraneutra

aparecen siempre varias y muy aparecen siempre varias y muy juntasjuntas

aparecen bajo carga y aparecen bajo carga y desaparecen al retirar éstadesaparecen al retirar ésta

son perpendiculares al eje de la son perpendiculares al eje de la pieza y se inclinan luego más o pieza y se inclinan luego más o menos según el valor del menos según el valor del esfuerzo cortanteesfuerzo cortante

evolucionan lentamenteevolucionan lentamente

PILARESPILARES Cuando un pilar está Cuando un pilar está

sometido a un momento sometido a un momento flector superior al que es flector superior al que es capaz de resistir, parte por capaz de resistir, parte por flexión, siendo la fisura flexión, siendo la fisura abierta por una cara y abierta por una cara y cerrándose a medida que se cerrándose a medida que se aleja de la zona de tracción. aleja de la zona de tracción. La fisura es fina, horizontal y La fisura es fina, horizontal y puede aparecer en los puede aparecer en los extremos de los pilares extremos de los pilares (cabeza y base).(cabeza y base).

PATOLOGÍA DE LA EDIFICACIÓN

DAÑOS EN ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES

Para terminar con los daños que aparecen en los elementos no estructurales, consideraremos en la presente ficha de manera general las otras deformaciones extrínsecas(ya hemos visto los esfuerzos por acción de las cargas), como son los esfuerzos indirectos causados por otras acciones externas tales como:

- asientos diferenciales o empujes del terreno- dilataciones térmicas- fluencia

Puede provocar una redistribución de Esfuerzos y modificar la forma de trabajo de los elementos afectados.Cuando se produce un asiento, al descender un pilar éste arrastra al tabique, el pilar que menos asienta trata de impedir el descenso del mismo y de esta forma se crea un momento por lo que aparecen esfuerzos tangenciales en la parte superior e inferior del tabique para equilibrarle. Se generan en el tabique esfuerzos de tracción y compresión a 45º, de ahí que las grietas tengan esa inclinación. Ya que el tabique está formado por ladrillos y juntas de morterode resistencia inferior, las fisuras quedarían en forma de escalera al partir por la junta.

1.INTRODUCCION:

En el encuentro entre tabique con viga, por asiento diferencial de la cimentación podrían aparecer fisuras cortas y a 45º, pues la resistencia a cortante entre ambos no es suficiente para absorber las tensiones tangenciales que se generan por dicho asiento. A medida que el asiento aumenta los esfuerzos tangenciales también lo hacen por lo que se produce un deslizamiento entre tabique y viga, apareciendo dichas fisuras.

En otros casos, podría aparecer una única grieta en el techo, marcando el límite inferior de la viga, con algún ramal inclinado. También pueden aparecer este tipo de grietas en posición vertical en los encuentros de tabiques y pilares o en el encuentro entre tabiques perpendiculares.

Por elevación de una o dos zapatas se pueden producir grietas inclinadas en los cerramientos que se alejan de forma ascendente desde la/s zapata/s que se ha/n elevado.Por el asiento de una o dos zapatas podemos encontrarnos grietas inclinadas en los cerramientos que se alejan de forma descendente desde la/las zapata/s que ha/n asentado.

El giro de un cimiento provocaría fisuras abiertas en la parte alta del muro que se iría cerrando a medida que desciende. También podrían aparecer fisuras horizontales en la fachada y verticales en la unión del tabique con la misma al separarse de ella. Estos daños aparecen también cuando el cerramiento es pasante y se apoya directamente en el zuncho de la cimentación, debido al pandeo que sufre la fábrica por la acumulación de cargas, que hace que se desconecte de la viga de cada forjado.

En caso de aumentar la presión de trabajo del terreno en un extremo de la fachada podrían aparecer fisuras abiertas a 45º que se cierran a medida que descienden.

1.INTRODUCCION:

Discontinuidad de juntas, creándose fisuras en la estructura

1.INTRODUCCION:

4.- PREVENCIÓN DE DAÑOS

También durante la etapa de proyecto se ha de tener presente entre los distintos condicionantes que intervienen en el diseño constructivo de cada elemento, los factores ambientales, considerando:- ubicación geográfica del edificio, temperaturas máximas y mínimas estimadas anuales, si existen diferencias muy acusadas de temperatura entre el día y la noche- emplazamiento o situación del edificio teniendo en cuenta el entorno, si es un edificio aislado o los edificios contiguos pueden protegerle del soleamiento- orientación, según la cual habrá fachadas más o menos expuestas al soleamiento- situación del elemento dentro del propio edificio, ya que los elementos de cubierta estarán expuestos a temperaturas elevadas- tipo de material, el acero acusa más los cambios de temperatura que el hormigón

5.- REPARACIÓN DE DAÑOS

Primera alternativa:Inyección de resinas de baja viscosidad para reparación de grietas en estructuras de hormigón, restableciendo el monolitismo estructural.Uso de equipos de inyección de mezcla en punta, de desplazamiento positivo y presión hasta 500 psi que permiten controlar:

* Relación de mezcla entre los componentes de la resina.* Llenado adecuado de fisuras de hasta 0.05 mm de espesor.* Viscosidad de la mezcla mientras dura el proceso de inyección.

SEGUNDA LATERNATIVA:Uso de resinas de poliuretano para sellado de grietas activas en estructuras de hormigón o albañilería; materialización de juntas de dilatación; mejoramiento de suelos.

Aplicación de resinas de hasta dos componentes mediante equipo de inyección de diseño especial que permite alcanzar presiones de trabajo hasta 2500 psi y relación de mezcla variable.

Sistema ampliamente utilizado para sellado e inyección de grietas con filtraciones activas en estanques, acueductos y excavaciones subterráneas.

TERCERA ALTERNATIVA:Aplicación de morteros y lechadas mediante equipo de bombeo, con mezclador incorporado y presión de trabajo hasta 225 psi.Usos más frecuentes:* Grout de relleno bajo placas bases de equipos y estructuras.* Colocación de pernos de anclaje y dowels en estructuras y barras de refuerzo en obras de edificación y subterráneas.* Relleno de vainas en faenas de postensado.* Rellenos de socavaciones bajo pavimentos.* Revestimiento de pilotes.* Ejecución de hormigones pre-empacados.

a)Falta de alineación vertical. Genera excentricidades no contempladas en proyecto. También pueden darse cuando la posición del pilar queda fuera del baricentro del encepado del que arranca.

EN LA FIGURA APRECIAMOS QUE LOS

REFUERZOSESTAN MAL

UBICADOS PRODUCIONDO

RECUBRIMIENTOSEXCESIVOS POR

UN LADO Y FALTANTES PO OTRO.

6. Instalaciones / AcabadosPaso de instalaciones por lugares inadecuados. En ocasiones se perforan elementos, tales como vigas o viguetas, para colocar bajantes, afectando tanto al hormigón como a la armadura, lo que les confiere menor resistencia, mayores deformaciones y una redistribución de esfuerzos.

Instalaciones.En estos casos es recomendable realizar el trazado adecuado

de las redes previamente, en proyecto, y seguir el mismo para evitar improvisaciones de última hora que podrían afectar a

elementos de la estructura (en cuyo caso debería contemplarse su refuerzo ante esta situación).

PATOLOGPATOLOGÍÍA DE LA A DE LA EDIFICACIEDIFICACIÓÓNN

Patologías en las fábricas de ladrillos22.-.- LESIONES ORIGINADAS POR EL MORTEROLESIONES ORIGINADAS POR EL MORTERO

Se aprecian fallas debido a las irregularidades en las dimensiones del ladrillo por lo que en la etapa de revestimiento se incrementaría el costo debido al mayor espesor de recubrimiento, también se puede observar que no se cumple con el espesor máx. de las juntas que debe ser 1.5 cm., tanto vertical como horizontalmente.

Se observa la calidad del muro cuando se trabaja con el ladrillo industrial las juntas son las requeridas, el gasto en recubrimiento es mínimo por lo que concluimos que el ladrillo industrial es mas rentable ya que garantiza la calidad de la obra y cumple las especificaciones según la norma.

EJEMPLO DE CORROSIONEJEMPLO DE CORROSION

COMO SE CONOCE LA CORROSIONCOMO SE CONOCE LA CORROSION

El primer síntoma visible de la corrosión El primer síntoma visible de la corrosión sobre la superficie del hormigón es la sobre la superficie del hormigón es la aparición de fisuras paralelas a las aparición de fisuras paralelas a las armaduras, acompañadas de manchas de armaduras, acompañadas de manchas de color rojizo. En casos extremos, se color rojizo. En casos extremos, se observan desprendimientos del hormigón observan desprendimientos del hormigón de recubrimiento y una disminución de la de recubrimiento y una disminución de la sección útil de la barra. sección útil de la barra.

1. 1. Aumentar la conciencia acerca de los grandes costos de la corrosión y Aumentar la conciencia acerca de los grandes costos de la corrosión y los potenciales ahorros. los potenciales ahorros.

2. Cambiar la errónea concepción de que nada se puede hacer sobre la 2. Cambiar la errónea concepción de que nada se puede hacer sobre la corrosión.corrosión.

3. Cambiar las políticas, regulaciones, estándares y prácticas de manejo 3. Cambiar las políticas, regulaciones, estándares y prácticas de manejo para incrementar los ahorros a través de una gerencia certera.para incrementar los ahorros a través de una gerencia certera.

4. Mejorar la educación y el entrenamiento del personal para controlarla.4. Mejorar la educación y el entrenamiento del personal para controlarla. 5. Llevar a cabo prácticas de diseño avanzadas para su mejor manejo.5. Llevar a cabo prácticas de diseño avanzadas para su mejor manejo. 6. Predecir la vida y métodos de evaluación de comportamiento 6. Predecir la vida y métodos de evaluación de comportamiento

avanzados.avanzados. 7. Impulsar una tecnología avanzada contra ella a través de investigación, 7. Impulsar una tecnología avanzada contra ella a través de investigación,

desarrollo y aplicación.desarrollo y aplicación.

SIETE RECOMENDACIONES HAY PARA MITIGAR SIETE RECOMENDACIONES HAY PARA MITIGAR

LA CORROSIÓNLA CORROSIÓN

FALLA POR COLUMNA FALLA POR COLUMNA CORTA ; EN EL QUE SE CORTA ; EN EL QUE SE PUEDE VER COMO LA PUEDE VER COMO LA

COLUMNA NO HA COLUMNA NO HA PODIDO DEFORMARSE PODIDO DEFORMARSE

COMO EN UN PRINCIPIO COMO EN UN PRINCIPIO HABÍA SIDO CALCULADO HABÍA SIDO CALCULADO POR CULPA DEL MURO POR CULPA DEL MURO

QUE IMPEDÍA EL QUE IMPEDÍA EL MOVIMIENTO LIBRE DE MOVIMIENTO LIBRE DE LA PARTE INFERIOR DE LA PARTE INFERIOR DE

LA COLUNMA. LA COLUNMA.

INTENSIDAD E.M.M.: IX (NICARAGUA 1972)INTENSIDAD E.M.M.: IX (NICARAGUA 1972)

FALLA DEBIDO AL GOLPEO ENTRE EDIFICIOS ADYACENTES CONOCIDO FALLA DEBIDO AL GOLPEO ENTRE EDIFICIOS ADYACENTES CONOCIDO TAMBIEN COMO EL APLAUSO. TAMBIEN COMO EL APLAUSO.

NO ES RECOMENDABLE QUE LOS TABIQUES PRESENTEN DISWCONTINUIDAD VERTICAL.

DESASTRES EN CONSTRUCCIONES DE MUROS DESASTRES EN CONSTRUCCIONES DE MUROS DE ALBANILERIA Y TECHOS RIGIDOSDE ALBANILERIA Y TECHOS RIGIDOS

ASI NO SE DEBE

CONSTRUIR

ASI SE DEBE CONSTRUIR

CATEGORIA DE LA CONSTRUCCION: TIPO ACATEGORIA DE LA CONSTRUCCION: TIPO AINTENSIDAD SEGÚN LA ESCALA MODIFICADA MERCALLI: VIIIINTENSIDAD SEGÚN LA ESCALA MODIFICADA MERCALLI: VIII

2.17 ESTADOS LÍMITES DE SERVICIO

2.17.1 FISURACIÓNExisten dos tipos de fisuras en el hormigón:

-Fisuras estructurales. Son las debidas al alargamiento de las armaduras o a las excesivas tensiones de tracción o compresión producidas en el hormigón por los esfuerzos derivados de la aplicación de las acciones exteriores o de deformaciones impuestas.

-Fisuras no estructurales. Son las producidas sí en el hormigón, bien durante su estado plástico, bien después de su endurecimiento, pero generadas por causas intrínsecas, es decir debidas al comportamiento de sus materiales constituyentes.Ambos tipos dé fisuración son inherentes al hormigón armado y no es posible evitarlos; sino simplemente reducirlos a límites razonables. A continuación se resumen sus aspectos esenciales.

a) Fisuras no estructurales. Son las producidas por las siguientes causas:

Asiento PlásticoEstado plástico Retracción Plástica

Contracción Térmica InicialEstado endurecido Retracción Hidráulica

Fisuración en mapa'

Sus diferentes aspectos han sido analizados en 2.1 a 2.5. Véase un excelente estudio en (2.4).

La formación de fisuras no estructurales está ligada a la evolución y características de la resistencia y la, deformabilidad del hormigón a tracción.

CONCLUSIONCONCLUSION

Se espera que esta breve Se espera que esta breve introducción a la ciencia de la introducción a la ciencia de la patología estructural, constituya un patología estructural, constituya un estimulo al ingeniero para que pueda estimulo al ingeniero para que pueda participar en el conocimiento de esta participar en el conocimiento de esta disciplina, considerándola como una disciplina, considerándola como una especialidad mas a la carrera de especialidad mas a la carrera de ingeniería civil.ingeniería civil.

GRACIAS…….

exposicion jose luis_cip2 patologia del concreto.ppt

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