República Bolivariana De Venezuela Instituto Universitario Politécnico

“Santiago Mariño” Extensión Barinas

DAÑOS QUE SUFREN LAS ESTRUCTURAS

Luisana Escalona

C.I: 19.687.689

Ing. Civil-SAIA

Patología Causada por Daños

Las patologías causadas por daños, son las que se manifiestan en

deformaciones, desplazamiento o ruptura de los elementos durante y/o luego

de la incidencia de una fuerza o agente externo a la edificación. Los daños

pueden ser producto de la ocurrencia de un evento natural, como un sismo,

una inundación, un derrumbe, entre otros. Pero también pueden aparecer

daños en las estructuras causados por el uso inadecuado de las mismas, por

ejemplo el caso en el que la edificación es obligada a soportar un peso

superior al que fue concebido inicialmente (sobrecarga). Los daños muchas

veces son inevitables, pero se pueden disminuir; no podemos impedir que

ocurra un evento natural, pero sí podemos hacer que éste no se convierta en

un desastre. Se deben concebir estructuras menos vulnerables, evitando los

defectos en el diseño, materiales y construcción, seleccionando la ubicación

adecuada para la edificación, respetando los criterios de diseño, y muy

especialmente, empleando un poco el sentido común.

Principios Básicos para el reconocimiento de una patología

estructural

Principios básicos para el reconocimiento de una patología estructural Para iniciar

cualquier tipo de investigación patológica a una estructura siempre se deben tener

presentes los antecedentes históricos de la misma. Estos antecedentes permitirán a los

investigadores tener una idea más clara de cuáles son las causas por las que se pueda

estar presentando dicha patología en la estructura. A continuación se hacer referencia a

los aspectos que se deben tener claros al inicial un estudio patológico:

- Sismos: Los movimientos telúricos ocurridos durante la vida útil de la estructura. -

Proceso constructivo: Dependiendo de la forma en que estén dispuestos todos los

elementos que componen el sistema estructural primario de las edificaciones, se logrará

de una forma más acertada diagnosticar las causas y de igual forma dar las

recomendaciones para el tipo de intervención que se le deba realizar a la estructura

afectada.

-Estado de los materiales: En la calidad y la forma de cómo sea su composición se podrá

determinar por medio de modelación y cálculos matemáticos los parámetros mínimos de

resistencia que tiene la estructura

- Entorno: Depende de la geografía, topografía, características ambientales donde se

encuentra ubicada la estructura y de todo su entorno, el que permita que por diferentes

causas (físicas, mecánicas o químicas) se puedan estar presentando los síntomas para

una patología estructural.

Proceso de reconocimiento para solucionar la patología

Proceso de reconocimiento para solucionar la patología La ejecución de una reparación

puede tener como posible procedimiento de reconocimiento, una técnica que emplea

cinco etapas.

1. Encontrar deterioro. Es precisa la advertencia del deterioro antes de que sea

demasiado tarde. Es imprescindible saber qué buscar y cómo hacerlo, para descubrir los

deterioros, los que se ven y los que no se ven.

2. Determinar la causa: Es la etapa más difícil de todas y la más importante. No significa

detectar la causa específica, sino eliminar posibilidades hasta quedarnos con algunas y así

escoger un método de reparación, ya que muchas veces es difícil detectar la causa. No hay

reglas ni métodos elaborados para determinar causas de los deterioros. Cada caso es

particular y debe ser objeto de un diagnóstico. La experiencia permite un esquema de

principios, como las fisuras en muros de cimentación, se forman en diagonal; la pasta de

cemento sometido a ataques de sulfatos tiene un aspecto blanquecino y mate. Las fisuras

por corrosión de armaduras forman una línea recta paralela equidistante y dejan aparecer

huellas de óxido. Sugerencias.

Pasos de estudio: • Inspeccionar la obra • Observarla con mal y buen tiempo •

Compararla a otras construcciones próximas y analizar lo anormal. • Estudiar el problema.

(Tomarse tiempo en el mismo) • Estudiar la solución

Proceso de reconocimiento para solucionar la patología

Evaluar la resistencia de la obra en su estado actual : En general la obra examinada está

en servicio. Por tanto resulta importante determinar cuanto antes el posible uso sin peligro

o si conviene reducir el mismo. La evaluación de la resistencia de una obra dañada resulta

importante. Aunque estos casos no son los más comunes, se debe considerar como un

ejemplo, que muchas veces los deterioros se presentan en recubrimientos que si bien no

participan directamente en la resistencia, ayuda a la protección contra por ejemplo la

corrosión de los aceros, que en caso de una alto grado del mismo puede poner en colapso

a la estructura.

Existen métodos de planteamiento de los problemas.

• Método del porcentaje preestablecido

• Análisis real de tensiones

• Pruebas de carga

4. Evaluar las reparaciones: En esta etapa es cuando se producen las decisiones en

cuanto a:

• Progresión de los deterioros

• Tomar medidas de conservación de la obra en su estado actual sin reforzarla

• Reforzar la obra

• Como caso extremo la decisión de abandonar la obra, debido a que los deterioros son

de gran importancia.

Análisis previo: Patología según el material

Existen tres vías principales que deberán contemplarse en todos los casos siempre que

sea posible: • Inspección visual. Deberá afectar a toda la estructura accesible, debiendo

hacerse un reconocimiento de la estructura del edificio (luces, secciones, tipología de los

perfiles, arriostramientos), de los sistemas de unión (geometrías de las uniones,

disposición de los enlaces, dimensiones de algunos elementos como longitudes y

gargantas de soldadura, etc.) y de los posibles defectos o disfunciones que pueda

presentar la estructura (deformaciones, corrosión, etc.). • Toma de muestras y ensayos

destructivos .Inspección referente a la toma de muestras, catas y ensayos destructivos.

Busca principalmente determinar mediante ensayos de tipo organoléptico, mecánico y

químico las características físicas (composición, densidad, resistencia a compresión,

resistencia a tracción, módulo elástico, etc.) de los distintos materiales que forman parte

de la estructura. Ensayos no destructivos. Pretende obtener la mayor cantidad de

información posible con la menor afectación posible a la estructura mediante radiografías,

líquidos penetrantes, ultrasonidos, pruebas de carga estáticas, ensayos dinámicos, entre

otros

Al observar un concreto defectuoso no solo debemos concentrarnos

en el efecto en sí mismo sino que además debemos tratar de lograr

recabar la mayor cantidad de datos que nos den una pista sobre la

verdadera causa del defecto. Una fisura puede tener múltiples

orígenes, en algunos casos una rápida mirada será suficiente para

determinar el origen de la misma, pero en la mayoría de los casos no

es así. Solo tendremos pistas sueltas que debemos ir uniendo a fin de

hallar la verdadera causa. Grieta: Abertura incontrolada que afecta a

todo el espesor. Fisura: Abertura que afecta a la superficie del

elemento o su acabado superficial (revoque). Los orígenes de las

mismas son:

• Deficiencia de ejecución y/o materiales.

• Acciones mecánicas externas (cargas o asentamientos del terreno).

Los esfuerzos son de tracción, corte o rasantes.

• Acciones higrotérmicas.

• Deficiencias del proyecto.

• Fisuras en revoques. Si bien no son patologías estructurales

directas, pueden ser la manifestación de una patología estructural o

ser origen de una patología.

Tipos y causas de deterioros en estructuras de concreto

En una estructura de concreto se pueden encontrar las siguientes

patologías Carbonatación. En la hidratación del cemento (reacción

entre el cemento y el agua) se forman, entre otros, cantidades

importantes de Ca(OH)2, llamado también portlandita, que otorga al

conjunto un carácter eminentemente básico y que oscila entre 12 y

13 en valores de Ph (protector de la armadura). Con el tiempo, el CO2

de la atmósfera pasa a través de los poros del hormigón, se combina

con los compuestos químicos de éste, principalmente con el

hidróxido Cálcico, y llega a formar carbonatos cálcicos, siguiendo la

conocida reacción de adormecimiento de cal aérea. La

transformación progresiva de los hidróxidos cálcicos en carbonatos

cálcicos provoca el descenso del carácter básico hasta valores de Ph

de 8 a 9, incluso inferiores, que hacen desaparecer la protección

química que supone el pH básico (12-13) de cara a la corrosión de

las armaduras. La corrosión se produce a lo largo de toda la

superficie de la armadura y esto implica el consiguiente aumento de

volumen del acero y, posteriormente, la aparición de grietas en el

elemento constructivo. Hay que hacer constar que la carbonatación

comporta una serie de mejoras que serían excelentes si se tratara de

un hormigón sin armar.

Patología y soluciones en estructuras de concreto

Estas características favorables son la mayor resistencia mecánica del

hormigón, el aumento de la impermeabilidad superficial y mejor

comportamiento respecto a las disoluciones agresivas. Para

diagnosticar elementos de hormigón sospechosos de presentar

carbonatación, se suelen emplear diversos métodos: desde una

simple inspección ocular, a la utilización de análisis químicos y

microscópicos. Para detectar, a primera vista, las patologías causadas

por la carbonatación será necesario buscar en principio manchas de

óxido y grietas longitudinales que sigan la dirección probable de la

armadura. La manera más clara de detectar esta patología es

mediante un procedimiento químico, basado en la reacción de la

fenolftaleína con el hidróxido cálcico.

Solución: Se repicará el hormigón dañado por medios mecánicos o

manuales hasta la zona de la armadura. Si la patología está muy

avanzada se tendrá que plantear algún sistema de refuerzo.

Patología y soluciones en estructuras de concreto