CONSULTA Nº 03PATOLOGÍAS DEL HORMIGÓN ARMADO.
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PATOLOGÍAS DEL HORMIGÓN ARMADOEl gran desarrollo de la construcción se ha basado principalmente en la utilización de
hormigón, debido a sus propiedades de durabilidad y rentabilidad; y de sus magníficas
prestaciones en cuanto a resistencia mecánica al combinarse con el acero y formar lo que
comúnmente se conoce como Hormigo Armado.
Por tal razón, se cree conveniente, aparte de conocer sus características y virtudes, conocer
también que no es un material eterno y que no permanece inmune frente a la acción de
agentes de tipo físico, químico y mecánico que causan el deterioro del mismo y dan lugar a que
aparezcan todo tipo de patologías asociadas a los mencionados agentes.
La interacción entre el hormigón y el medio ambiente es el principal factor de deterioro
de las estructuras. El desconocimiento del comportamiento de la estructura frente al grado de
agresividad del medio donde está ubicada y de los mecanismos de ataque de los agentes
agresivos, eran las principales causas de que no se tomasen las medidas adecuadas de
protección.
La patología es el estudio del comportamiento de las estructuras cuando presentan evidencias
de fallas o comportamiento defectuoso, investigando sus causas y planteando medidas
correctivas para recuperar las condiciones de seguridad en el funcionamiento de la estructura.
FIGURA 1: PATOLOGÍAS DEL HORMIGÓN ARMADO.
PATOLOGÍAS DE ORIGEN FÍSICO:Éste tipo de patologías son causadas por la acción sobre el hormigón de agentes de carácter
físico tales como: variaciones de temperatura y humedad, temperaturas extremas, heladas,
radiaciones, fuego, etc.
PATOLOGIAS DEL
HORMIGON
ARMADO
ORIGEN FISICO HUMEDADEROSION
SUCIEDAD
ORIGEN MECANICO DESPRENDIMIENTOS
ORIGEN QUIMICO EFLORESCENCIAOXIDACION
ORGANISMOS
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HUMEDADLas manchas de humedad en los elementos estructurales de hormigón son el indicador
de la existencia de alguna fuga o fallos de impermeabilización. La gravedad del problema
dependerá de la presencia de esas manchas a lo largo del tiempo, de manera que un
hormigón con unas manchas de humedad esporádicas será menos grave que un
hormigón permanentemente húmedo o con presencia de hongos en su superficie.
FIGURA 2: EFECTOS DE LA HUMEDAD SOBRE EL HORMIGÓN ARMADO
EROSIÓN:Se produce cuando existe un bajo contenido de cemento en el hormigón. Para que el
hormigón resista la acción de la intemperie deberá contener 300 Kg de cemento de excelente
calidad como mínimo por cada m3 de masa, y sus armaduras deberán ubicarse a no menos de
25 mm del exterior, para que esté suficientemente protegido. Las superficies de hormigón son
atacadas por el anhídrido carbónico y otros elementos presentes en la atmósfera. Su acción
provoca la carbonatación, es decir, la transformación de la cal libre del material hasta
convertirse en carbonato cálcico. Este proceso tiene un carácter limitado siempre que no
afecte a la armadura.
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FIGURA 3: EROSIÓN DEL HORMIGÓN
SUCIEDADSobre las superficies de concreto se depositan hollín, polvo, arena, partículas de caucho,
materias grasosas, manchas de herrumbre, microorganismos, plantas, así como productos de
la reacción de la pasta de cemento con compuestos del aire.
Al principio, estos depósitos sólo dañan por lo regular el aspecto de los elementos del
hormigon, pero no reducen directamente la capacidad funcional ni la durabilidad de los
mismos. Incluso ciertas capas de suciedad se transforman en capas protectoras (pátina). Sin
embargo, estas costras pueden contener igualmente materias contaminantes que dañan los
materiales que recubren. Mientras más rápidamente se elimine una mancha, las
probabilidades de éxito serán mayores. Las manchas antiguas se pueden extender en la
superficie o penetrar en profundidad y, con frecuencia, están sólidamente ligadas a la pasta de
cemento endurecido, con la cual reaccionan a veces, con efectos tales que se vuelve más difícil
su limpieza. Por otro lado, sucede en ocasiones que se forman mezclas con las manchas que ya
había antes en el concreto, con el resultado de que una vez que se elimina la mancha, el
concreto queda en ese lugar más claro que la superficie no lavada.
La limpieza debe hacerse de manera que se elimine la suciedad sin descuidar el concreto. La
estructura y el color de las superficies limpiadas no deben diferir de las superficies no tratadas.
En principio, se pueden utilizar tres métodos de limpieza:
Procedimientos mecánicos (raspado, frotado, cepillado, etcétera);
Limpieza por lavado (ablandado de la mugre y su eliminación con agua);
Limpieza por disolución (disolución, absorción).
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FIGURA 4: MURO DE HORMIGÓN GRIS CON FUGAS DE GOTEO BLANCO Y SUCIEDAD
PATOLOGÍAS DE ORIGEN MECÁNICO:Son originadas por falta de resistencia a esfuerzos de tracción o compresión en el hormigón y
de tracción en el acero, debido a las acciones que soportan los elementos estructurales y las
deformaciones impuestas que sufren.
Cargas, sobrecargas, impactos, vibraciones, aire, viento, sismos, etc.
DESPRENDIMIENTO:Las disgregaciones son roturas que se producen desde el interior del hormigón por esfuerzos
internos que produzcan fuertes tracciones, que el hormigón no puede resistir.
Las disgregaciones pueden producirse por causas muy diversas. Así la corrosión de armaduras
o las deformaciones muy fuertes, que producen disgregación del hormigón superficial.
También pueden producirse fenómenos de disgregación al helarse agua que haya podido
penetrar en cavidades internas. Un caso que puede ser grave es la congelación de agua que se
haya podido depositar en las vainas de pretensado en la fase de construcción.
FIGURA 5: VIGA DE HORMIGÓN AFECTADA POR DESPRENDIMIENTO
PATOLOGÍAS DE ORIGEN QUÍMICO:Están originadas por reacciones químicas en presencia de agua, en las que los agentes
agresivos son transportados, sobre todo desde el exterior, hacia las sustancias reactivas del
hormigón. Estas reacciones químicas conducen a un deterioro de la calidad del hormigón.
EFLORESCENCIASe denominan Eflorescencias a los cristales de sales, generalmente de color blanco, que se
depositan en la superficie de ladrillos, tejas y pisos cerámicos o de hormigón. Algunas sales
solubles en agua pueden ser transportadas por capilaridad a través de los materiales porosos y
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ser depositadas en su superficie cuando se evapora el agua por efecto de los rayos solares y/o
del aire.
La eflorescencia en el concreto es un fenómeno muy común pero de los menos comprendidos.
Es un residuo de sales con textura polvosa de color blanco tiza y se puede formar en la
superficie de cualquier producto que contenga cemento, sin importar el color de éste.
La eflorescencia no causa problemas estructurales, pero puede ser estéticamente objetable
sobre todo en los concretos decorativos.
OXIDACIÓN:En condiciones normales, el hormigón provee de un ambiente protector al acero de refuerzo
ya que su elevada alcalinidad (pH > 12.5) hace que el acero se encuentre en un estado
denominado pasivo, siendo su velocidad de corrosión despreciable. Sin embargo, la presencia
de agentes agresivos (cloruros, sulfatos y dióxido de carbono (CO2)) en la superficie de las
armaduras puede causar la pérdida de pasividad del acero y crear condiciones propicias para el
inicio de la corrosión de las armaduras.
FIGURA 6: FACTORES QUE POSIBILITAN LA CORROSIÓN EN LA ARMADURA.
Para el acero embebido en el hormigón, la corrosión da como resultado la formación de óxido
que tiene de 2 a 4 vece s el volumen del acero original y la pérdida de sus óptimas propiedades
mecánicas. La corrosión produce además descascaramiento y vacíos en la superficie de
FACTORES
CARBONATACION Posibilidad de ataque generalizado
CLORUROS Posibilidad de ataque por picaduras
CARBONATACION + CLORUROS
Posible superposicion de efectos
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refuerzo, reduciendo la capacidad resistente como resultado de la reducción de la sección
transversal.
El acero se utiliza en el hormigón armado para aportarle las resistencias a la tracción que son
necesarias en el hormigón estructural. Esto evita la falla de las estructuras que están sujetas a
esfuerzos de tensión y flexión debido a cargas muertas, sismos, vientos, ciclos térmicos, entre
otros. Sin embargo, cuando el refuerzo se corroe, la formación de óxido conduce a la pérdida
de adherencia entre el acero y el concreto y la consecuente de laminación y exfoliación.
Todos estos efectos pueden afectar la integridad de la estructura, por lo que es imprescindible
realizar revisiones y evaluaciones.
FIGURA 7: EFECTOS DE LA CORROSIÓN EN ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN ARMADO.
EFECTOS DE LA
CORROSION EN LAS
ESTRUCTURAS DE
HORMIGON
ARMADO.
SOBRE EL ACERO REDUCCION DE LA SECCION TRANSVERSAL
DISMINUCION DE LA RESISTENCIA
SOBRE EL HORMIGON MANCHAS DE OXIDO
FISURAS Y DELAMINACIONES
SOBRE LA ADHERENCIA INCAPACIDAD PARA TRANSFERIR LAS TENSIONES DE TRACCION DEL
HORMIGON AL ACERO.
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BIBLIOGRAFÍA: Documento: PATOLOGÍA DE ESTRUCTURAS, Juan Pérez Valcárcel, 2013, disponible en:
http://www.civil.ucsc.cl/investigacion/memorias/kstuardo.pdf
Documento: METODOLOGÍA DE EVALUACIÓN ESTRUCTURAL DE ELEMENTOS DE
HORMIGÓN ARMADO EXISTENTES, KAREM J. STUARDO PÉREZ, Octubre 2008,
disponible en:
http://www.udc.es/dep/dtcon/estructuras/ETSAC/Publicaciones/pubval/Patologia/
trasparencias%20patologia.pdf
Documento: BASE DE PATOLOGÍAS DEL HORMIGÓN, Jhony Herrera, disponible en:
http://www.slideshare.net/jhonysherrera/patologias-del-hormigon
Eflorescencia del concreto, noviembre 2012, disponible en:
http://enconcretove.blogspot.com/2012/11/eflorescencia-del-concreto.html