INFORME FINAL DE LA DESCRIPCION DE LAS PATOLOGIAS ESTRUCTURALES EN UNA VIVIENDA RURAL UNIFAMILIAR DE DOS NIVELES.
PRESENTADO POR: Danilo Portilla Guerrero David Portilla Querubín.
PRESENTADO A: Ing. Esp. Fernando Delgado A.
UNIVERSIDAD DE NARIÑO FACULTAD DE INGENIERIA PROGRAMA DE INGENIERIA CIVIL SAN JUAN DE PASTO 2016
TABLA DE CONTENIDO.
INTRODUCCION……………………………………………………………………………3 1. OBJETIVOS……………………………………………………………………………………4 2. LOCALIZACION DE LA ESTRUCTURA………………………………………………5 3. TIPO DE ESTRUCTURA………………………………………….……………………….5 4. PATOLOGIAS ESTRUCTURALES ENCONTRADAS. …………………..………6 5. CONCLUSIONES……………………..………………………….…………………….….36 6. BIBLIOGRAFIA. …………………………………………….……………………………..37
INTRODUCCION. La patología estructural es una de las ramas más importantes dentro de la ingeniería civil pues ella se enfoca en el estudio de las lesiones, fallas y afectaciones que aparecen en las construcciones de manera congénita o a través del tiempo. Una de los pilares básicos de la patología estructural es entender que un buen comportamiento de una estructura a través del tiempo va más allá de un buen diseño estructural, arquitectónico, instalaciones hidrosanitarias, eléctricas etc. si no también influye de manera significativa los procesos constructivos, materiales de empleo y su relación con el medio ambiente que lo rodea, factores que a pesar de que una estructura pueda tener unos correctos diseños teóricos, a través del tiempo su comportamiento puede ir presentando falencias que se manifiestan a través de patologías estructurales diversas que pueden atacar desde elementos no estructurales que afectan a la parte arquitectónica, a afectaciones y deterioros a elementos estructurales que pueden llegar a comprometer de manera grave la capacidad sismo resistente de la estructura. Es ahí donde reside la importancia que tiene el estudio de las causas, consecuencias, modos de reconocimiento y alternativas de solución de las patologías estructurales abordadas desde un enfoque práctico y real, pues con la comprensión clara de la relevancia y gravedad de las patologías dentro de estructuras es que entendemos el valor no solo económico sino también de seguridad para la preservación de la vida humana, que tiene un perfecto acoplo entre los diferentes diseños que componen una estructura, calidad de la mano de obra, características de los materiales, interacción estructura – suelo de fundación, relación con el medio ambiente que los rodea etc. Como ya se estipulo antes, las patologías estructurales afectan desde proyectos muy antiguos en donde la carencia de materiales adecuados, falta de conocimientos de diseño y constructivo o la interacción entre la estructura y un ambiente agresivo han logrado favorecer la aparición de este tipo de anomalías o afectaciones, hasta proyectos nuevos o relativamente nuevos, lo que quiere decir que ninguna estructura está exenta de la aparición de una afectación de tipo estructural. Es entonces donde las estructuras que adquieren un gran valor histórico por su significado para una cultura, su arquitectura, diseño estructural o simplemente su antigüedad, requieren preservar la estructura o lo que queda de ella, es responsabilidad del ingeniero estructural o patólogo realizar un correcto diagnostico basado en su experiencia en donde establezca las causas y las alternativas de solución pertinentes para lograr preservar las estructuras durante el tiempo. La patología estructural es una rama de la ciencia que se enfoca en el estudio, corrección, alternativas y soluciones para todas las afectaciones de las estructuras, que por lo menos en nuestro medio son muchas, debido a la mano de obra irresponsable o sin formación técnica de calidad, construcciones lejos de sistema urbano donde no hay control ni especificaciones constructivas o simplemente debido a la gran cantidad de estructuras viejas que no cumplen los parámetros mínimos de nuestra normatividad vigente considerándose un peligro para las estructuras aledañas y vidas humanas residentes ahí.
1.
OBJETIVOS.
Conocer y aprender cuales son los procesos constructivos erróneos que se llevan a cabo en zonas rurales tal vez por descuido o ignorancia que desencadenan patologías estructurales congénitas y/o indirectas que se manifiestan a través del tiempo, donde se plantean soluciones mucho más costosas. Reconocer de manera práctica y visual las diferentes patologías estructurales que afectan la estructura analizada, ocupando el papel de un patólogo con el objetivo de generar una correcta clasificación de la patología, sus posibles causas y sus alternativas de solución, con la intención de mejorar la estabilidad arquitectónica y estructural de la vivienda para los residentes de la misma. Practicar de manera real, el correcto uso de los instrumentos que se utilizan para el seguimiento y clasificación de fisuras, tales como el grieto metro y las hojas papel mantequilla para el seguimiento de las fisuras y con ello hacer un correcto clasificación de las mismas. Conocer cuál es la sintomatología más evidente que se presenta debido a las patologías encontradas en la estructura, pues esto amplia nuestra experiencia y conocimiento referente a las mismas, ayudándonos en un futuro a clasificar las patologías a partir de su sintomatología con más eficiencia. Aplicar los conocimientos adquiridos en las aulas de clase para un correcto asesoramiento al dueño de la estructura referente al origen o causantes de las patologías evidenciadas en su estructura y sus posibles soluciones, además es conveniente advertirle los graves problemas económicos y de seguridad para los residentes de la vivienda en caso de que no repare o solucione algunas patologías estructurales que se pueden desarrollarse a través del tiempo. Recomendar un constante y eficiente proceso de rehabilitación preventiva y correctiva el cual consiste en intervenir todos los elementos estructurales y no estructurales que han perdido su función constructiva, además del deterioro de su integridad y aspecto. Proceso que de seguro ayudará.
2.
LOCALIZACION EXACTA DE LA EDIFICACION.
La edificación seleccionada para el estudio patológico no se encuentra ubicada en la ciudad de Pasto pero si cerca de ella, en el sector conocido como el Barranco, que está ubicado entre los municipios de Nariño y la florida. La estructura se localiza dos kilómetros antes de llegar a este último municipio.
3.
TIPO DE ESTRUCTURA.
La estructura está construida en concreto reforzado, está compuesta por pórticos. Tiene 3 ejes en un sentido y 3 en el otro, por lo tanto tiene tres pórticos cargueros y tres pórticos riostras. Las columnas tienen sección de 0,15 x 0,15 metros y las vigas también tienen estas mismas dimensiones. La estructura es una vivienda unifamiliar que consta de dos pisos, pero la cubierta del segundo piso es una losa de concreto, por lo tanto serian dos losas macizas de 10 cm de espesor cada una. En el frente de la casa tiene una parte de la primera losa que está en voladizo. Todo lo anterior se puede constatar en la siguiente fotografía.
4. PATOLOGIAS PRESENTES EN LA EDIFICIACION. 4.1 HUMEDAD: La humedad es una de las patologías más frecuentes en todas las construcciones, se caracteriza por que a pesar de ser una de las más comunes es una de las más difíciles de controlar pues en la mayoría de ocasiones, sus síntomas como manchas y desprendimiento del estuco o repello siempre aparecen en un zona del elemento alejada de su origen.
En las fotografías se puede apreciar, como la humedad proveniente del suelo que asciende por efectos de capilaridad afecta el repello y la pintura de la parte inferior de los muros perimetrales.
En la imagen muestra como la humedad producto de filtraciones de agua provenientes del deterioro de las conexiones hidrosanitarias ha afectado la parte superior de los muros no estructurales de mampostería.
4.1.1 CLASIFICACIÓN: A continuación se presenta una clasificación según varios parámetros: Clasificación según su origen: Se cataloga como una patología de origen directo, pues es una afectación directa a los elementos estructurales y no estructurales de la edificación. Se dice que la humedad es una patología estructural física, pues se da principalmente por la
interacción entre la estructura y el medio ambiente y acción de los agentes climáticos como la lluvia, el calor y la humedad relativa del medio ambiente. Clasificación según su procedencia: La humedad se considera que es una patología de carácter adquirido puesto que la estructura no nace con esta patología sino más bien se adquiere con el tiempo por la agresividad del medio ambiente con la estructura o un debilitamiento de las conexiones hidrosanitarias. Clasificación según la evaluación preliminar de daños: Según la inspección visual realizada en nuestras visitas a la estructura se considera que el daño es no estructural puesto que la humedad principal mente afecta a elementos no estructurales como muros divisorios en mampostería, aunque si bien es cierto que esta afectación desencadena otro tipo de patologías más graves a elementos estructurales como la corrosión del refuerzo y la carbonatación, estas se trataran más adelante. Clasificación según el área afectada: La humedad principalmente ha afectado a muros no estructurales y principalmente a su repello o pañete, a su estuco y su pintura, puesto a que ha causado desprendimiento del repello, estuco y manchas superficiales en la pintura. 4.1.2 CAUSAS: La humedad en la estructura de estudio se presenta de varias maneras y en varias ubicaciones lo que nos da a pensar que no hay una sola causa si no varias que pueden llegar a desencadenar esta patología, entre sus principales tenemos: Causa : Suelo: Es importante aclarar que para este tipo de edificaciones en donde su cimentación se la puede clasificar según su sección como una cimentación de profundidad media, el suelo es uno de los principales factores que actúa sobre la estructura, caso contrario para edificaciones de mayor envergadura, donde sus cimientos son profundos, son ellas quienes actúan sobre el suelo. Es por ello que comenzaremos hablando de la humedad como causa del suelo. Unas de las principales afectaciones de la humedad se presentan en los muros divisorios o perimetrales en su parte más baja, es por ello que lo más probable sea que por efectos de capilaridad del terreno, a partir de su nivel freático, el agua haya ascendido por el terreno, transmitiéndose hacia los muros de mampostería de ladrillo tolete que como se sabe es una ladrillo con gran porcentaje de porosidad y una mala compactación, características que han
propiciado el ascenso del agua hacia la parte baja del muro. Causando un desprendimiento del repello o pañete por exceso de agua.
Gráficos obtenidos del libro “Patologías constructivas en los edificios, Prevenciones y SolucionesUniversidad Nacional de Asunción”. Paso 1: Podemos aprecias como por efectos de capilaridad el agua proveniente de un suelo saturado, asciende por la parte inferior del muro de mampostería, lo que producirá una filtración, produciendo Cliptoflorescencia, para una posterior aparición de fisuras y por ultimo desprendimiento del repello. Paso 2: Por el ingreso de agua y humedad a los ladrillos estos sufren de Cliptoflorescencia, desprendiéndolos y debilitando las juntas de mortero. Paso 3: Las filtraciones y las humedades también son propiciadas por una mala resistencia y disposición de las juntas de pega. Paso 4: El ascenso de las aguas del subsuelos producen un ambiente de humedad interna del muro, en donde el agua arrastra sales que son absorbida por los ladrillos de mampostería. Paso 5: Una vez la humedad de evapore se producirá eflorescencia (aparición de depósitos de polvillo blanco), dará pie a la aparición de vegetación y moho (tonalidad verde), provocando desprendimiento del repello o pañete. La causa principal de este tipo de patologías es que se produce por presiones negativas, falta de filtros que ayuden a una oportuna evacuación del agua, falta de estanqueidad en los elementos afectados, aparición de cliptoflorescencia por absorción de humedad. Provocando con ellos desprendimiento de repello y zafado de ladrillos tolete.
Solución: 1. Para este tipo de problemas es necesario realizar una protección de las cimentaciones a partir de un drenaje, alejando al agua de la estructura, los drenajes se pueden realizar a partir de tubos de cemento o PVC (Policloruro de vinilo) perforados. El filtro se debe hacer
perimetral mente a la estructura con una pendiente de aproximadamente 2% puesto que valores mayores podrían desencadenar mayores costos de excavación. 2. Una vez presentado las patologías de la humedad, puede utilizarse simultáneamente a los filtros de drenaje o solamente, la colocación de un repello impermeabilizado en la parte interna y externa del muro. Por efectos de costos no es necesario repellar todo el muro con el aditivo impermeable si no solamente a una altura de 80 cm aproximadamente por encima del suelo. Los aditivos encontrados en nuestro medio son “Sika 1” del distribuidor SIKA o “Toxement 1A” del distribuidor TOMEXENT. El proceso recomendado para la utilización del aditivo SIKA 1 es el siguiente:
Elaboración de una Dilución, si la arena esta húmeda se utiliza una parte de SIKA por diez partes de agua (1:10). Si la arena esta seca se utiliza se utiliza una relación una parte de SIKA por una parte de agua (1:12) Se aplica el mortero impermeable en tres capas con un espesor aproximado de 2.5 cm 1 capa: Se aplica una lechada de cemento más dilución en la superficie previamente saturada. 2 capa: Se aplica un mortero con una relación (1:1) más dilución antes de seque la primera capa. 3 capa: Antes de seque la segunda capa se aplica un mortero con relación (1:3) más dilución.
Gráficos obtenidos del libro “Patologías constructivas en los edificios, Prevenciones y SolucionesUniversidad Nacional de Asunción”. Causa: Mala disposición de conexiones hidráulicas: Las estructuras que fueron construidas hace varias décadas tienen como una de sus características más relevantes la mala disposición de las conexiones hidrosanitarias, que por el uso, por el movimiento de los muros en mampostería en un sismo o por sobrepresiones en las tuberías, estás han llegado a romperse provocando humedades y filtraciones, esto desencadena además de
desprendimiento del repello, aparición de eflorescencia, en los elementos estructurales puede ayudar a la aparición y desarrollo de la carbonatación, etc. Este tipo de afectaciones están localizadas en muros divisorios interiores a una altura considerable de aproximadamente 1,25 m por lo que se descarta la acción del suelo saturado en la estructura y por el contrario se confirma la presencia de una filtración y humedad a causa de una fuga de las tuberías hidrosanitarias. Solución Para este tipo de afectación de la estructura, no solo basta con una limpieza superficial puesto que ello solo daría solución momentánea al problema, la recomendación principal es romper por medio de un cincel y martillo el muro de mampostería de ladrillo tolete desde el punto de la aparición de la eflorescencia o desprendimiento del repello y seguir avanzando hasta encontrar el tramo del tubo perforado. Posteriormente se hará una inspección visual para determinar el tipo de tubería PVC se trata, su clasificación se hará de la siguiente manera:
Descartando por razones obvias las tuberías de color amarillo y las de color verde, se hará una clasificación de qué tipo de tubería y su utilización con el fin de saber qué medidas tomar, se recomienda que antes de cualquier acción se corte el suministro de agua a la vivienda y se haga el cambio el del tubo, colocando el mismo tipo de tubo que se dañó. La unión del tubo nuevo con los ya existentes se hacen a partir de una soldadura liquida para brindar uniones más seguras y resistentes. Es importante recalcar que no se debe confundir el tipo de soldadura liquida puesto a que existen dos tipos de ellas, Soldadura líquida PAVCO para Tuberías de PVC y Soldadura Líquida PAVCO CPVC para Tuberías de agua caliente, su modo de empleo esta referenciado a los manuales de PAVCO.
Grafica obtenida de “Manual técnico tubosistemas de Construcción – PAVCO”
4.2 CORROSIÓN DEL ACERO ESTRUCTURAL Y RECUBRIMIENTO MÍNIMO INEXISTENTE: Una de las más graves patologías que se puede encontrar en una estructura de concreto reforzado es la mala disposición en el encofrado o sistema constructivo que no permite alcanzar las dimensiones mínimas de recubrimiento de un elemento estructural, no solo por efectos de vulnerabilidad del acero estructural que como se sabe es uno de los materiales químicamente más inestables dentro de una estructura, sino por la disminución considerable de la resistencia del elemento estructural en consideración.
Desprendimiento del acabado de perlita en el cielo raso dejando al descubierto la inexistencia de recubrimiento para elementos estructurales como las vigas. Claramente incumpliendo las exigencias mínimas de la normatividad vigente NSR 10
En la imagen de la izquierda se aprecia como el acero estructural longitudinal de las vigas sobresale, afectación grave considerando que se encuentra en la cubierta, de ahí su alto nivel de deterioro. En la fotografía de la izquierda se aprecia la falta de recubrimiento mínimo exigido por la normatividad vigente NSR 10 para esta columna.
En la imagen podemos apreciar como la falta de recubrimiento estructural es tal que los flejes de la columna sobresalen, adquiriendo un gran grado de carbonatación y con ello la corrosión del acero estructural.
4.2.1 CLASIFICACIÓN: A continuación se presenta una clasificación según varios parámetros: Clasificación según su origen: Se cataloga como una patología de origen indirecto, pues es una afectación que está relacionada con una mala ejecución del proyecto. Se dice que es una patología estructural de ejecución, pues se origina principalmente por no tener en cuenta las formulaciones y recomendaciones planteadas en el proyecto, incumplimiento de los parámetros mínimos de tolerancia del recubrimiento por falta de conocimientos o mala ejecución de la obra. Clasificación según su procedencia: Esta patología se considera que es una patología de carácter congénito puesto que la estructura nace con esta patología, debido a una mala disposición de las técnicas de construcción o una carencia de conocimientos estructurales. Clasificación según la evaluación preliminar de daños: Según la inspección visual realizada en nuestras visitas a la estructura se considera que el daño es estructural fuerte puesto a que como el acero y el recubrimiento comprometidos son estructurales se considera que hay una disminución importante de la capacidad sismo resistente y se recomienda realizar un proyecto de reparación para la restauración y refuerzo de la estructura. Clasificación según el área afectada: La corrosión del acero estructural debido al incumplimiento mínimo del recubrimiento establecido por la norma NSR 10 está localizado en la mayor parte de columnas de la estructura, es por ello que se considera que puede haber ocasionado disminución considerable de la resistencia de esfuerzos de la estructura. 4.2.2 CAUSAS: La corrosión del acero estructural dentro de una estructura de concreto reforzado es causado principalmente por la inexistencia de las dimensiones mínimas de recubrimiento para elementos estructurales. Como bien se sabe el acero es un material químicamente inestable, fabricado así para alcanzar el grado de ductilidad que se necesita para su utilización, es por ello que la única manera para garantizar una protección y aislamiento con el medio ambiente es proporcionando una capa pasivadora de protección del acero por medio de un recubrimiento. La función principal del concreto y especialmente el cemento del recubrimiento es generar un Ph alto por encima de 9 con el objetivo de brindar un medio óptimo para que el acero estructural siga manteniendo su estabilidad química y física, aspectos que solo se logran con un eficiente aislamiento. Es por ello la importancia de respetar los recubrimientos mínimos que la norma NSR 10 estipula para elementos estructurales pues con ello se asegura que el refuerzo estructural no se verá afectado a través del tiempo por la agresividad del medio ambiente. Lastimosamente, la disminución sustancial del recubrimiento en un elemento estructural tan importante como lo es una columna, no solo afecta como ya lo mencionamos antes con la corrosión del acero estructural sino también en la resistencia de la misma, puesto que para la obtención de LOS DIAGRAMAS DE INTERACCION CARGA - MOMENTO DE UNA COLUMNA juega un papel muy importante el recubrimiento, variables que si presentan inconsistencias entre el diseño estructural
y la estructura, pueden llevar a generar una disminución considerable en las características físicomecánicas del elemento. Por otro caso la carencia de recubrimiento estructural de una viga es muy delicado puesto a que como se sabe, el momento resistente de una viga está regido por la formula Mu = kbd2 donde “d” hace referencia al recubrimiento o peralte el cual afecta de manera pronunciada al Momento ultimo resistente. A continuación se muestra, el recubrimiento mínimo que deben tener los elementos estructurales según NSR 10:
A continuación se presentan las tolerancias o márgenes de error máximos para los recubrimientos de los elementos estructurales establecidos anteriormente. Según nuestras visitas a la estructura pudimos percatarnos que los recubrimientos de la mayoría de las columnas son inferiores a los mínimos recomendamos por la norma, provocando así una exposición del acero estructural como varillas y flejes a la intemperie, lo que trae como resultado la oxidación y corrosión del acero estructural, disminuyendo considerablemente la sección de las varillas hasta en un 15 % de su área transversal real. Solución: Debido al grado de deterioro que tiene la estructura y sobre todo las varias de acero de una cara de las columnas, se recomienda hacer una remoción de las varillas altamente corroídas y sustituirlas por unas completamente nuevas, el proceso de encamisado de las columnas se harán en toda su longitud de manera simultánea en las dos plantas. En primera instancia se recomienda hacer un análisis de vulnerabilidad sísmica para con ello obtener las dimensiones y parámetros mínimos que lleven a la estructura al cumplimiento
a cabalidad con la normatividad vigente NRS 10. Con ello se estipulara si los elementos estructurales como vigas y columnas necesitaran un recalce conllevando a un ampliación de su sección y su refuerzo. El Proceso de recalce de las columnas afectadas para ampliar su sección y sustituir el acero corroído por uno nuevo es el siguiente: 1. Apuntalamiento: En primer lugar se realizara un apuntalamiento de todas las columnas a intervenir desde el primer piso hasta el segundo, en nuestro medio lo más usual es la utilización de palos rollizos de madera como puntales, teniendo consideración que siempre los puntales del primer piso deberán ser más resistentes y de mayor diámetro que los demás puesto que las columnas del primer piso soportaran los esfuerzos verticales acumulados de la toda la estructura. Es necesario la colocación de crucetas en todos los puntales con el objetivo de darle mayor rigidez o arrostramiento a los puntales y así evitar que se corran o se muevan, se colocaran unos listones o tablones de la madera en los extremos de los puntuales con el objetivo de prevenir esfuerzos de punzonamiento excesivo a la losa.
2. Demolición parcial del concreto: Tras las visitas que realizamos a la estructura consideramos necesario la demolición del escaso recubrimiento que tienen las columnas, esto con el fin de poder remover las varillas de acero afectadas por corrosión y cambiarlas por unas nuevas. Esta demolición se podrá hacer de manera simultánea en los dos pisos con ayuda de martillos mecánicos. La demolición también tiene que hacerse para la estructura de la losa y los nudos puesto que se debe garantizar el paso del nuevo refuerzo a lo largo de toda la columna. Con el objetivo de averiguar hasta donde ha afectado el proceso de carbonatación se recomienda la utilización de un indicar de color de Ph como la solución de 1% de Fenolftaleina y 70 % de alcohol industrial, el proceso y los resultados se mostraran más adelante.
Este proceso también tiene como finalidad demoler el recubrimiento de mala calidad y hacer el encamisado de las columnas puesto que se necesita la ampliación de sus secciones y su refuerzo por consideraciones mínimas de la NSR 10.
3. Limpieza y protección del acero existente: Puesto a que como se lo estipulo anteriormente en la inspección visual se consideró que no es necesario el cambio de todo el acero estructural puesto que algunas varillas y flejes no se encuentran en un nivel máximo de deterioro, es por ello que este acero estructural se lo deberá someter a una limpieza por medio de un chorro de arena (Sand Blasting) y posteriormente la aplicación de un inhibidor de corrosión, que podrá ser SIKA FERROGARD – 903 del distribuidor de SIKA.
4. Adición del acero de refuerzo: Ya en la demolición se estableció que se debe perforar parte de la losa y los nudos donde confluyen las vigas y columnas con el objetivo de garantizar el paso del acero estructural nuevo a lo largo de la columna, los empalmes se diseñaran con el fin de que se realicen cada dos pisos, se tendrá en cuenta que:
Según C.10.9.2, el número mínimo de varillas para elementos expuestos a compresión será de 4 varillas para estribos circulares o rectangulares como es nuestro caso.
Según C.21.5.3, los empalmes para todo elemento con una moderada disipación de energía deben hacerse en la zona central y nunca en sus zonas de confinamiento denotado en la norma como (lo). Según C.21.1.4.2, la resistencia mínima de compresión del concreto para sistemas estructurales con disipación de energía especial (DES) como todas las estructuras de nuestra región son de 21 MPA.
Es necesario recalcar que la adición de refuerzo que se le hará a las columnas, tiene que estar en todo lo largo de la columna, el acero que llegue a la zapata debe penetrar la cimentación con una profundidad de anclaje de 40 a 45 cm por medio de un aditivo epóxido de anclaje como SIKA ANCHORFIX – 4.
5. Encamisado con Concreto: La parte final del proceso de recalce de las columnas concluye con el encamisado del concreto para la ampliación de la sección y colocación de un nuevo concreto de recubrimiento en la columna, una vez hecho el remplazo del acero afectado por corrosión y la limpieza superficial y
protección de las varillas en buen estado, procede a la colocación como pintura en todas las caras en donde se colocara el concreto nuevo de un imprimante epóxico de larga vida como el SIKADUR 32 primer para garantizar la correcta adherencia del concreto nuevo con el concreto viejo. La ventaja de la colocación del imprimante epóxico de larga vida es que se ofrece 4 horas para que se arme la formaleta correspondiente en cada cara una vez aplicado, es por ello que posteriormente se debe armar la formaleta y desde nuestro punto de vista es recomendable la utilización de un concreto de alto desempeño como lo es CONCRELISTO – RE 5000 debido a que como se trata de una estructura de bajas consideraciones los grosores a vaciar serán de bajo espesor y una alta dificultad en su manejo y colocación. PRINCIPALES VENTAJAS DE LA UTILIZACIÓN DE CONCRELISTO – RE 5000 DEL PROVEDOR SIKA: Permite reforzar o reparar elementos de concreto donde se requiera
continuidad en la interface entre el concreto endurecido o de primera etapa y el concreto de reparación, (por ejemplo, la parte superior de una columna nueva con la viga o losa preexistente). Cuenta con un módulo elástico similar al de un concreto de 350 kg/cm2 (5000 psi). La ausencia de retracción disminuye los riesgos de agrietamiento y la pérdida de continuidad de una reparación con respecto al sustrato de base. Es un concreto listo para usar, de calidad constante. Basta con agregar el agua de diseño y mezclar hasta obtener la consistencia fluida, con alta cohesividad, cumpliendo la norma de exudación. Por su alta manejabilidad es fácilmente bombeable y permite atravesar sin bloqueo secciones densamente reforzadas, disminuyendo el riesgo de hormigueros o cangrejeras. Por su alta manejabilidad se disminuyen las exigencias de vibrado, resultando ideal para la construcción de secciones estrechas o de difícil acceso, obteniendo además excelente acabado. Agregados de excelente calidad, seleccionados y gradados para condiciones de colocación difíciles. Limpieza, comodidad y rapidez en la reparación de elementos estructurales o no. (Ventajas obtenidas de “Hoja técnica de productos SIKA CONCRELISTO – RE 5000)
4.3 EFLORESCENCIAS: La eflorescencia es una patología que se presenta principalmente mente en estructuras de concreto o de mampostería con ladrillos de arcilla, generalmente se manifiesta con la aparición de depósitos de polvillo blanco que se localizan en la superficie, se debe principalmente a sales pertenecientes a los agregados, al agua del amasado del concreto o de la mampostería de ladrillos de arcilla. Ocurren esencialmente en la superficie del concreto o de mampostería de ladrillos de arcilla cuando por efectos de la humedad ascendente del suelo o por exposición intermitente o continua de humedecimiento y secado del elemento estructural, el agua tiene la capacidad de disolver las sales del concreto, mortero o mampostería que se encuentran en el interior del elemento. Los depósitos de sales son lixiviadas por el mismo elemento que al llegar a la superficie evapora el agua que las transporto o interacciona con el Dioxido de Carbono presente en la atmosfera, provocando estas manchas o depósitos de polvillo blanco en la superficie del elemento a cuestión.
Eflorescencias debidas en parte al contacto directo de humedad que ingresa al elemento, formando depósitos de polvillo blanco, afectando desde el repello, estuvo y pintura.
Eflorescencias que afectan a los muros divisorios en mampostería, del huerto trasero de la residencia, al estar expuestos de manera continúa al humedecimiento por cuestión de riego.
4.3.1 CLASIFICACIÓN: A continuación se presenta una clasificación según varios parámetros: Clasificación según su origen: Se cataloga como una patología de origen directo, pues es una afectación directa a los elementos estructurales y no estructurales de la edificación. Se dice que la eflorescencia es una patología estructural química, pues se debe a la propiedad que tienes algunos materiales y sustancias químicas contenidos en la estructura del elemento afectado de reducirse a polvo con el contacto prolongado con el agua y su posterior evaporación o interacción con el CO2 Clasificación según su procedencia: La eflorescencia se considera que es una patología de carácter adquirido - Química puesto que la estructura no nace con esta patología sino más bien se adquiere con el tiempo debido a la exposición de algunos minerales y sustancias químicas presentes en el elemento afectado a reducirse a polvo tras una constante interacción con la humedad y el agua, para posteriormente formar depósitos en la superficie del elemento. Clasificación según la evaluación preliminar de daños: Según la inspección visual realizada en nuestras visitas a la estructura se considera que el daño es no estructural puesto que la eflorescencia principal mente afecta a elementos no estructurales como muros divisorios en mampostería y a la superficie del elementos estructurales de concreto, con ello no se quiere decir que no sea prioridad su reparación y mantenimiento puesto a que si bien es cierto la patología no está muy evolucionada con el tiempo podría llegarse a consolidar como una grave patología estructural. 4.3.2 CAUSAS: Las principales causas de la eflorescencia en los elementos estructurales y no estructurales es la exposición intermitente o continúa de agua o de humedad que tiene la facilidad de introducirse y penetrar el material, esto se puede deber a:
o
Presencia de humedades que ascienden por efecto de capilaridad hacia los muros de ladrillo tolete o elementos estructurales como columnas a través de un suelo saturado que presenta sus niveles freáticos muy superficialmente.
o
Alto contenido de sales en el concreto, mortero o mampostería que con el ingreso de sal permiten su disolución, que el llegar a la superficie se evapora el agua que las transporto formando depósitos de polvillo blanco.
o
Falta de impermeabilidad en las cubiertas, techos, muros y columnas que permiten el ingreso de humedad y agua a través del material.
o
Daños o mala disposición de conexiones hidráulicas que presentan fugas o falta de estanqueidad afectando a los elementos colindantes.
o
Falta de mantenimiento en canaletas y bajantes que no permiten una correcta evacuación de aguas lluvias exponiendo a los elementos cercanos.
Pronostico: La eflorescencia encontrada en la estructura no es muy severa y no se encuentra muy desarrollada, sin embargo es de prioridad acatar las soluciones y correctivos brindados en este informe puesto a que en caso contrario puede llegar a comprometer de manera grave la estructura, sus principales problemas son: o o
Mala estética puesto a que las manchas superficiales pueden llegar a comprometer la estética y terminados de la estructura. Disminución del Ph del concreto por debajo de 9 situación que puede llegar a corroer y oxidar el acero estructural.
4.3.3 Solución: Debido a que la eflorescencia es un fenómeno que afecta a innumerables elementos estructurales y no estructurales se presentan varias soluciones, algunas de ellas ya han sido tratadas en numerales anteriores como la humedad puesto a que como ya se lo dijo antes, la humedad y filtraciones pueden desencadenar la eflorescencia. o
Eliminación de la fuente de agua que está penetrando el concreto de los elementos estructurales y la mampostería de los elementos no estructurales. Si la fuente que se detecto es debido al fenómeno de capilaridad de un suelo altamente saturado en donde sus niveles freáticos están muy superficialmente, se aconseja seguir las recomendaciones del numeral 4.1.2 CAUSA – SOLUCIÓN de problemas del suelo. Si por el contrario la causa de la fuente de humedad o agua que está penetrando el material es por alguna fuga de las conexiones hidrosanitarias se recomienda remitirse al numeral 4.1.2 CAUSA – SOLUCIÓN de imperfecciones en conexiones hidrosanitarias.
o
En caso de que la eflorescencia se presente de manera leve debido a la humedad del ambiente poco ventilado, basta con una correcta limpieza de superficial del elemento con cepillo en seco, repitiéndose la operación hasta que la mancha desaparezca y la humedad termine de evaporarse.
o
En caso de que la eflorescencia persiste o sea de un tamaño y magnitud considerable es necesario impermeabilizar la superficie de contacto con la fuente de agua o humedad.
o
Muchas veces la eflorescencia es un fenómeno que se presenta por el mal sellado de las juntas, así que se debe poner atención a este detalle constructivo sellando de manera eficiente las juntas del concreto.
o
Es necesario recalcar que ninguna estructura esta exenta de presentar este tipo de patologías es por ello la importancia de un correcto y continuo mantenimiento preventivo pues con ello se evita problemas mucho más grandes en el futuro.
4.4 DESPRENDIMIENTO DE CIELO RASO (PERLITA) EN LA LOSA DE ENTREPISO: La perlita es un acabado que se le da a las caras inferiores de las losas estructurales con el único propósito estético de darle un acabado más agradable y pulido. La perlita es un acabado compuesto por cemento blanco, marmolina y agua en una proporción de (1.5 kg de cemento blanco + 1.5 kg de marmolina para la producción de 1 m2 de perlita) que se aplica directamente sobre la parte inferior de la losa o en la loseta inferior de una losa aligerada, con ayuda de dispositivos mecánicos o de manera manual. Como ya se estipulo anteriormente, este es un acabado no estructural el cual se lo instala con propósitos estéticos y bajo ninguna consideración puede servir para solucionar errores estructurales como la falta de recubrimientos en losas, que de manera irresponsable, remplazan el recubrimiento que como se lo ha manifestado es enteramente estructural con un terminado en el cielo raso con perlita que bajo ningún argumento se puede considerar como una variación al recubrimiento. Para el caso de nuestra estructura, la construcción es rural y por ello es que se dispuso la construcción de losas macizas, las cuales no cuentan con el mínimo refuerzo contemplado en la normatividad vigente como lo es NSR 10, falencia constructiva que fue cubierta por el acabado de perlita que por consideraciones erróneas en la proporción de sus materiales se presenta un desprendimiento laminar de la misma, dejando expuesta el acero estructural de la losa, es por ello que se consideran dos patologías estructurales en este ítem, la falta de recubrimiento estructural en la losa de entrepiso del primer nivel y el desprendimiento del acabado de perlita.
Desprendimiento del acabado de perlita en el cielo raso de la losa, en algunas partes se observa como hay una carencia de recubrimiento en las vigas dejando expuesto el acero estructural, el cual fue ocultado con el cielo raso de perlita.
4.4.1 CLASIFICACIÓN: A continuación se presenta una clasificación según varios parámetros: Clasificación según su origen: Se cataloga como una patología de origen indirecto, pues es una afectación que tiene que ver con una mala práctica constructiva y una carencia de conceptos constructivos referentes a la correcta proporción de materiales para la composición del acabado de perlita. Clasificación según su procedencia: El desprendimiento del acabado de cielo raso en perlita se considera que es una patología de carácter congénito puesto que si bien la estructura no nace con esta patología, la mala ejecución de las prácticas y procedimientos constructivos hacen vulnerable la aparición de grietas y el desprendimiento del acabado de la losa inferior, para este caso, la perlita. Clasificación según la evaluación preliminar de daños: Según la inspección visual realizada en nuestras visitas a la estructura se considera que el daño es no estructural puesto que la el desprendimiento del acabado inferior de los entrepisos no se considera como parte de la estructura, con ello no se quiere decir que no sea prioridad su reparación y mantenimiento puesto a que el desprendimiento laminar de la perlita representa un peligro para las personas que viven en esta residencia. 4.4.2 CAUSAS: Debido a que la losa de entrepiso es de concreto reforzado, se quita responsabilidad por la falta de adherencia entre la superficie de la losa y el acabado, al material, puesto a que las losas de concreto ofrecen una superficie áspera y rugosa que garantiza un óptimo agarre o trabazón que impida la separación del acabado con la misma. En primera instancia se debe empezar considerando que el acabado del cielo raso se define como un elemento no estructural “continuo “debido a que es un tipo de acabado constituido en parte por mortero y pastas que se aplican al soporte en estado plástico y cuando se endurecen adquieren unas determinadas características fisicoquímicas, este tipo de terminado garantiza su adherencia de forma mecánica y no química puesto a que se penetra el mortero o pasta en la rugosidad superficial de soporte.
La principal causa de esta anomalía recae en los materiales, puestos a que una mala dosificación de agua en la mezcla de la perlita, no le proporciona un estado plástico adecuado que le permita adherirse de manera correcta con la losa. Esta afectación se pude deber, de la misma manera de una mala dosificación del cemento, una mezcla con una baja proporción de cemento y alta marmolina también pueden desencadenar la falta de adherencia que como consecuencia trae el desprendimiento a través del tiempo.
Otra posible causa se puede deber al concreto poroso y permeable que constituye la losa de entrepiso o un inadecuado humedecimiento del soporte de la losa, que haya absorbido el agua de la mezcla de la perlita, provocando una disminución de su relación A/C, ocasionando fraguado defectuoso en la zona de contacto entre el acabado y el soporte, que le hizo perder sus propiedades de adherencia.
Otra de las causas más frecuentes para no lograr una correcta adherencia entre el soporte (losa de concreto reforzado) y el acabado de perlita es una falta de limpieza en la superficie de la losa, si en ella hubiese polvo acumulado o aceite quemado producto de la formaleta para su fácil desencofrado es probable que resulte una difícil adherencia entre el elemento estructural y no estructural.
En la inspección visual y fotográfica resultado de las visitas a la estructura se constató que no hay problemas de humedad o presencia de sales en la unión de la losa y el acabado de perlita, por lo que se descarta que esta sea la causante del desprendimiento de la perlita.
Se dice que el desprendimiento del acabado del techo del entrepiso se considera un daño no estructural y se puede deber a una unión inadecuada entre el elemento estructural y el no estructural.
3.4.3
SOLUCIONES: En la mayoría de los casos de desprendimiento de los acabados, obligan a la demolición o desprendimiento controlado del resto de material no estructural como en este caso la perlita y la colocación de un nuevo acabado basado en la eliminación de los causantes tratados en el numeral anterior.
4.5 FISURAS. En cuanto a las fisuras en la edificación existen muchos tipos los cuales vamos a abordar a continuación; estas se presentan en elementos estructurales y no estructurales. Según sus características como, forma, longitud, lugar donde se presentan pueden tener diferentes causas, las cuales estudiaremos a continuación para todos los casos. Las fisuras son la principal causa del inicio de degradación de una estructura, puesto que actúan como entrada de agentes agresivos del medio ambiente lo que produce patologías mucho más graves como la carbonatación y la corrosión del refuerzo, que si no se tratan a tiempo pueden hacer incluso colapsar la estructura. Aquí radica la importancia entonces de evaluar las fisuras, hacerles un seguimiento y una reparación posterior según el comportamiento que tengas (activas o muertas). 4.5.1 FISURAS EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES. Estas fisuras se presentan en elementos como columnas, vigas, viguetas, losas, etc. en la edificación estudiada se presentan en algunas columnas, algunas son micro fisuras que no tienen tanta importancia, pero hay otras que tienen un ancho considerable que puede afectar la capacidad estructural y sismo resistente de la estructura.
4.5.1.1 FISURAS HORIZONTALES EN COLUMNAS.
Ancho de fisura, 0,05mm micro fisura
CLASIFICACION: A continuación se presenta una clasificación según varios parámetros:
Clasificación según su origen: estas micro fisuras son de tipo indirecto, ya que fueron adquiridas con el tiempo debido a causas mecánicas. Clasificación según su procedencia: es de tipo adquirido ya que se presenta con el tiempo y la micro fisura no nace con la estructura. Clasificación según la evaluación preliminar de daños: al ser una micro fisura no es de gran importancia por lo que la estructura no se ve afectada, sin embargo hay que rellenarla ya que puede servir como entrada de agentes agresivos del medio ambiente hasta las varillas de acero. Clasificación según el área afectada: la micro fisura se presenta en la columna horizontalmente pero es casi imperceptible, por lo que como dijimos antes no presenta importancia.
CAUSAS: la micro fisura se pudo presentar debido a flexo compresión, aunque al ser tan horizontal e ir de extremo a extremo podría ser por corrosión y estar superpuesta longitudinalmente a un estribo corroído, aunque otra causa podría ser la retracción del concreto.
SOLUCION: la solución consiste básicamente en rellenar la fisura si esta es muerta (lo que se comprueba con un seguimiento con una hoja de papel mantequilla o yeso), este relleno se puede realizar con un producto llamado Sika Resana Ya! Que es un Resanador acrílico base agua, flexible y súper ligero para interiores y exteriores.
4.5.1.2 FISURAS VERTICALES EN COLUMNAS Y DESPRENDIMIENTO DEL CONCRETO. Estas fisuras se encuentran en una de las columnas exteriores que tiene un contacto directo con material vegetal, humedad y demás agentes perjudiciales, se puede observar que son producidas básicamente por la corrosión del refuerzo (debido a la falta de recubrimiento), ya que son longitudinalmente superpuestas a la varilla, como se puede observar en la siguiente columna; el ancho de esta supera los 2 mm por lo que se considera muy preocupante y se necesita la realización de un proyecto de rehabilitación.
CLASIFICACION: A continuación se presenta una clasificación según varios parámetros:
Clasificación según su origen: según el origen esta patología se clasifica como directa, ya que las fisuras se han presentado debido a la corrosión del refuerzo, pero también se la podría considerar de tipo indirecta puesto que esta corrosión se ha producido debido a una mala ejecución de la obra puesto que no se tuvo en cuenta los recubrimientos mínimos según norma, lo que permitió la entrada de agentes como el CO2 y el agua que produjo que el refuerzo tuviera una corrosión progresiva. Clasificación según su procedencia: estas fisuras son de origen adquirido, ya que si bien su aparición se debe a malos métodos constructivos, estas se dieron a medida que pasó el tiempo y la corrosión del refuerzo longitudinal se fue presentando. Clasificación según la evaluación preliminar de daños: cómo podemos observar en la anterior imagen la columna está en muy malas condiciones ya que el acero está totalmente corroído y además se han presentado desprendimientos del concreto y fisuras de gran ancho, superpuestas al refuerzo lo que es preocupante y amerita una intervención inmediata en la edificación; por esta razón se considera daño estructural fuerte.
Clasificación según el área afectada: El área afectada es toda la columna, aunque se intensifica como podemos ver en la parte inferior de la columna en donde existe el desprendimiento de concreto y donde al parecer se ha iniciado el proceso de deterioramiento con corrosión y aparición de estas fisuras verticales de gran ancho.
CAUSAS: las causas de la aparición de estas fisuras como ya lo hemos mencionado son debido a que la obra no cuenta con especificaciones de calidad, ni con parámetros demasiado importantes en la construcción como lo es el recubrimiento mínimo que para columnas es de 4cm. Por esta razón la entrada de agentes como el agua y el CO2 fue muy sencillo provocando que las varillas no estuvieran protegidas y rápidamente se dio la corrosión, y al no hacerle un mantenimiento esta fue avanzando demasiado hasta el punto de causar desprendimientos de concreto en la columna y la aparición de estas fisuras verticales superpuestas al refuerzo longitudinal.
SOLUCION: para solucionar este grave problema se debe plantear un proyecto de rehabilitación en donde se analice la vulnerabilidad de la estructura que en este caso salta a la luz. por consiguiente se procedería a hacer un cambio de las varillas corroídas (puesto que como vemos la corrosión está muy avanzada, si no existiera tanta corrosión simplemente se podría aplicar un chorro de arena y se limpiarían, pero lastimosamente este no es el caso). Además se debe cambiar el concreto que esta alrededor de las varillas puesto que este también está afectado por la carbonatación. También se debe garantizar que el recubrimiento sea el adecuado, por esta razón se debe realizar una ampliación en la sección de columnas y realizar un encamisado con concreto. En conclusión se debe proseguir los pasos ya descritos anteriormente en la corrosión del refuerzo (apuntalamiento, demolición parcial del concreto, protección o reemplazo del acero existente, etc.).
4.5.2 FISURAS EN ELEMENTOS NO ESTRUCTURALES. Estas fisuras son las que se presentan en elementos como muros de mampostería y otros elementos que no aportan capacidad estructural a la estructura pero que en muchos casos pueden ser graves para la edificación. 4.5.2.1 FISURAS EN MUROS DE MAMPOSTERIA. En la edificación se encontraron fisuras en casi todos los muros, unas demasiado pequeñas, pero existen otras de un ancho considerable, llegando casi al centímetro.
Fisuras de 0.4mm de ancho
Fisuras de ancho muy grande mayores a 3mm
CLASIFICACION: A continuación se presenta una clasificación según varios parámetros:
Clasificación según su origen: estas fisuras son de origen directo, ya que obedecen a causas mecánicas, como asentamientos, dilataciones, unión inadecuada de elementos estructurales y los muros, etc. aunque también pueden ser de origen indirecto debido a una mala ejecución en los acabados como el repello; todo depende de los resultados que arroje el seguimiento de cada fisura. Clasificación según su procedencia: según su procedencia son de origen adquirido ya que fueron apareciendo con el transcurrir de tiempo. Clasificación según la evaluación preliminar de daños: según esta clasificación la estructura tiene un daño estructural fuerte, puesto que hay fisuras entre 3 a 10mm en elementos no estructurales como lo son los muros de mampostería. Clasificación según el área afectada: estas fisuras han aparecido en la mayoría de muros de la edificación, ya sean interiores como también exteriores, afectando claramente la estética del lugar, lo que también da una sensación de inseguridad debido que como ya lo hemos especificado algunas son de gran ancho.
CAUSAS: para saber las caudas que provocas estas fisuras se les debe hacer un seguimiento por mínimo 4 semanas en donde podemos pegar hojas de papel mantequilla o yeso encima de la fisura; si la fisura es muerta no habrá rompimiento de la hoja o el yeso, pero por el contrario si es activa esta se reflejara en estos materiales incluso rompiéndolos. De acuerdo a esta clasificación las fisuras pueden tener causas diferentes como mal repello, producidas por un sismo o por la mala unión con elementos estructurales, sin son muertas sin embargo pueden ser por causas más graves como asentamientos diferenciales sin son activas.
SOLUCION: después de hacer el seguimiento si las fisuras son activas se debe hacer un estudio más detallado para verificar lo que está pasando ya que como lo hemos mencionado puede ser una causa de gravedad para la estructura, aunque se puede sellar con productos de inyección que sean flexibles con capacidad de elasticidad limitada; otra solución es esperar que se estabilicen y aplicar los productos para fisuras muertas que se mencionan a continuación. Si las fisuras son muertas las de ancho pequeño pueden eliminarse quitando el repello existente y volver a repellar de forma correcta (usando un plastificante para morteros, que proporciona una óptima ligazón, plasticidad, cohesión, impermeabilidad; lo que se traduce en ausencia de fisuras y otras patologías), posteriormente pintar el muro. Si por el contrario son de ancho grande como los que tenemos en algunos muros de esta estructura se debe seguir el siguiente procedimiento. 1- Se debe aplicar sikarod en la zona afectada, esta es una espuma. 2- Posteriormente se aplica sicacryl S el cual es una macilla para sellado de fisuras o juntas no sometidas a trafico como los muros. 3- Por último se estuca o se añade pintura y no quedara rastro de la fisura.
4.5.2.2 FISURAS EN ELEMENTOS CON REPELLO ESMALTADO (LAVADERO). En la edificación se presentan fisuras en el lavadero ubicado en la terraza, estas tienen la característica de estar ubicadas en todo el exterior e interior de este elemento de manera desordenada como se muestra en la siguiente foto.
CLASIFICACION: A continuación se presenta una clasificación según varios parámetros:
Clasificación según su origen: según su origen esta patología es indirecta, puesto que se debe a una mala ejecución en cuanto al repello esmaltado de este elemento. Clasificación según su procedencia: según esta clasificación esta patología es de origen congénito ya que debido a la mala ejecución en el repello el lavadero nace con la patología y las fisuras se presentan en un tiempo relativamente corto. Clasificación según la evaluación preliminar de daños: esta patología tiene un daño no estructural ya que las fisuras son de un ancho pequeño, menor a 0,5mm y no afecta elementos estructurales. Clasificación según el área afectada: el área afectada como se puede observar en la foto se presenta en todo el elemento tanto en su exterior como en su interior; no representa un peligro para la seguridad de la estructura pero estéticamente no es aceptable.
CAUSAS: la causa por la que se originaron estas fisuras se debe a un mal repello esmaltado, ya que este debe hacerse sobre el pañete liso con un previo humedecimiento adicionando un mortero de cemento y arena lavada, fina y cernida en proporciones 1:1, aplicado con llana
metálica con un espesor máximo de 2mm. Según la foto y su gran fisuración se llega a la conclusión que no se usó arena sino únicamente cemento.
SOLUCION: la solución es simple, consiste en quitar el repello esmaltado que fue mal ejecutado y volver a repellar como esta explicado anteriormente con cemento y arena lavada, fina y cernida en proporciones 1:1.
4.6 CARBONATACION DEL CONCRETO. La carbonatación se debe al ataque agresivo del medio ambiente al concreto, específicamente producido por el dióxido de carbono (CO2). En la edificación no logramos constatar la existencia de esta patología (al no contar con la solución de fenolftaleína (1%) en alcohol (70%)) pero observando las condiciones de la estructura, la probabilidad es del 100%. Este porcentaje se basa primero que todo en que los elementos estructurales no tiene el adecuado recubrimiento para proteger a la estructura de esta patología; además el acero ya está corroído por lo que el concreto que esta alrededor de las zonas afectadas también ya ha sido atacado y por lo tanto presenta carbonatación.
Existe mucha corrosión por lo que también el concreto esta carbonatado.
CLASIFICACION: A continuación se presenta una clasificación según varios parámetros:
Clasificación según su origen: según su origen esta patología es indirecta, ya que se produce debido a la mala ejecución en la construcción al no seguirse los parámetros de recubrimiento mínimo que es 4 cm para elementos estructurales. Clasificación según su procedencia: según esta clasificación esta patología es de origen adquirido puesto que el concreto con el tiempo va siendo atacado por los agentes del medio ambiente; aunque en parte es congénito ya que debido a la mala ejecución en cuanto al recubrimiento mínimo (en algunas zonas ni siquiera existe recubrimiento, ya que se observan las varillas), los agentes agresivos como el CO2 entraron fácilmente al poco tiempo de terminada la estructura y esto era inevitable que pasara.
Clasificación según la evaluación preliminar de daños: esta patología tiene un daño estructural fuerte puesto que la carbonatación ha avanzado a tal punto de corroer las varillas de acero lo que es muy grave para cualquier estructura. Clasificación según el área afectada: lastimosamente no pudimos medir el área afectada por carbonatación debido a no tener los elementos necesarios para hacerlo como el indicador de PH fenolftaleína, pero observando la corrosión del refuerzo consideramos que gran parte de los elementos estructurales presentan esta patología.
CAUSAS: como ya lo hemos mencionado la principal causa de la presencia de esta patología es la mala ejecución en la construcción, debido a que no se siguieron factores de importancia como el recubrimiento mínimo, el cual es el encargado de proteger al acero impidiendo que este sea atacado por los agentes agresivos del medio ambiente como el CO2; además en algunas zonas de la edificación el concreto está en contacto directo con el terreno o vegetación lo cual aumenta las probabilidades de carbonatación puesto que está expuesto a altas condiciones de humedad y sumado al problema de recubrimiento es inevitable esta grave patología.
SOLUCION: la solución consiste en restaurar la edificación ya que el acero ya está muy corroído, se debe eliminar el concreto afectado por la carbonatación, esto se puede observar midiendo con fenolftaleína la distancia a la cual ha penetrado el concreto para saber hasta dónde se lo debe quitar. Se deben reemplazar las varillas corroídas y las que se puede limpiar hacerlo con chorro de arena (sand blasting), se efectúa una reparación superficial generalizada. En general se debe seguir el procedimiento descrito anteriormente (en corrosión del refuerzo en este mismo informe), para reforzamiento de estructuras, donde se solucionan gran parte de patologías y anomalías presentes en la edificación.
4.7 ANOMALIAS ENCONTRADAS. Adicionalmente se encontraron muchas anomalías, en cuanto a malos métodos constructivos o simple desconocimiento de las normas de construcción que posteriormente pueden dar origen a patologías estructurales que hagan que la edificación tenga problemas tanto estéticos como en su capacidad sismo resistente. Estas anomalías se presentan a continuación. 4.7.1
Dimensiones de elementos estructurales muy pequeñas.
Logramos observar en la edificación elementos como las columnas que no cumplen con las dimensiones mínimas que recalca la norma para zona sísmica alta en donde se requiere estructuras con una gran disipación de energía (Capacidad de disipación de energía especial: DES). Según la norma NSR-10 específicamente en el C.21.6.1.1, la dimensión menor de la sección transversal del elemento estructural no puede ser inferior a 300 mm, aunque en algunos casos como secciones en T, C o I se permiten dimensiones de 250mm pero el área debe ser 0.09m2.
Como podemos ver en la siguiente fotografía no se cumplen estas condiciones por lo que no hay un cumplimiento con la norma. Esto claramente es una anomalía en la construcción, que afecta la capacidad sismo resistente de la estructura. 4.7.2
Alambre de amarre hacia afuera en las columnas.
El alambre de amarre en los elementos estructurales jamás puede ir hacia afuera en un elemento estructural, puesto que quedaría dentro del concreto de recubrimiento que es el que protege las barras de acero del ataque de agentes como el CO2 que producen su corrosión; entonces al ser el alambre un elemento metálico permiten que se produzca la corrosión del acero de refuerzo. En la siguiente fotografía podemos ver el alambre de amarre incluso por fuera totalmente de la columna y muy corroído, por lo que se deduce el acero de refuerzo también podría estar en estas condiciones lo que es muy preocupante. Además se puede concluir que no existe un buen recubrimiento al observarse casi todo el amarre que tienen las varillas por fuera de la columna.
Secciones muy pequeñas de columna, alambre de Amarre corroído, amarrado hacia afuera, se evidencia falta de recubrimiento además.
4.7.3
Varillas de refuerzo al descubierto y torcidas.
Es muy común en algunas viviendas que se construyan por etapas y que para lograr esto se dejen las varillas al descubierto para luego hacer los respectivos traslapos y fundir un nuevo piso o fundir otros elementos estructurales. Pero estos deben estar al menos cubiertos de agentes del medio ambiente que puedan cambiar sus condiciones originales; en la siguiente foto podemos observar claramente que estas varillas están totalmente corroídas y esto es grave ya que esta corrosión avanza progresivamente lo que puede causar graves problemas estructurales. (La corrosión del refuerzo fue explicada anteriormente en el presente informe).
Además es importante que las varillas dentro del elemento estructural estén longitudinalmente derechas; es decir que no tengan ninguna inclinación; esto se garantiza con un buen amarre y con una buena colocación de estribos. En la imagen se puede observar que las varillas están torcidas debido a que no se añadió un estribo en la parte superior a la fundición que mantuviera las varillas derechas.
Varillas torcidas debido a la falta de un estribo al menos que las mantenga en su posición correcta, además se ve que están corroídas al no estar protegidas al menos por un plástico antes los agentes agresivos como la intemperie.
4.7.4
Elementos extraños y ductos en elementos estructurales.
La existencia de ductos o cualquier otro elemento dentro de los elementos estructurales es totalmente no permitido puesto que estos elementos son los que mantienen en pie a la estructura y si pasamos cualquier elemento por estos lugares habrá zonas en donde no existe el concreto que es el encargado de absorber los esfuerzos a compresión; por lo tanto en donde vaya atravesado un ducto será una zona con gran debilidad lo que puede dar origen a mas patologías o a la baja resistencia de la estructura y ante la acción de un sismo se puede originar fallas de gravedad.
En ambas fotos se ve elementos que no deberían ir en elementos estructurales, ya que provocan zonas débiles.
5. CONCLUSIONES.
Se logró realizar un estudio Patológico de la estructura escogida, en donde al final identificamos muchas patologías que estudiamos previamente en clase como, fisuras causadas por diferentes motivos, eflorescencias, humedades, etc. y lo más importante pudimos deducir las causas de dichos males. Llegando a la conclusión que la mayoría de ellas tienen su razón de ser debido a la mala ejecución en cuanto a la construcción y el desconocimiento de las especificaciones técnicas; puesto que no se tuvieron en cuenta muchos factores importantes como el recubrimiento mínimo. Además se conoce que no hubo un diseño estructural por parte de un ingeniero y la edificación fue realizada por un maestro de la zona. Esto deja ver claramente lo importante que es contar con un personal profesional, capacitado y experimentado para que las estructuras se construyan bien, siguiendo las normas; para que en un futuro estas se comporten bien ante cualquier agente agresivo.
Es claro que la estructura debe tener un proyecto de rehabilitación debido a que presenta patologías muy graves como la corrosión del refuerzo y la carbonatación del concreto, que si no se tratan pronto pueden llegarse a tener consecuencias muy graves como el colapso de la estructura. Por lo tanto la recomendación principal que se realiza es seguir el procedimiento indicado en la solución de corrosión del refuerzo, apuntalando, quitando el concreto afectado y reemplazarlo (con el uso de aditivos o conectores) mediante encamisado, limpiando las varillas que se puedan recuperar (con chorro de arena; san blasting) o reemplazando las que estén con una avanzada corrosión; para todo esto es necesario hacer estudios más detallados que incluyen extracción de núcleos, escarificación, etc. con el objetivo de saber el estado actual de la estructura internamente y lograr hacer modelos que nos permitan llevar la estructura a las normas actuales de sismo resistencia.
Siempre es bueno tener varios puntos de vista en cuanto a los síntomas que presenta la edificación, debido a que de esta manera el diagnóstico de la patología puede ser más exacto. Esto es demasiado importante ya que un buen diagnóstico conlleva a una buena solución, contrario a esto si se diagnostica mal la patología la solución que se le dará será equivocada y las fallas volverán a aparecer incluso con mayor intensidad. para tener un buen diagnóstico es clave hacer estudios detallados y tener un tiempo óptimo para hacerlos.
Observamos la importancia de diseñar y ejecutar bien las obras, de seguir las recomendaciones que nos da la norma (NSR-10), en cuanto a muchos parámetros de diseño y construcción, puesto que así estaremos seguros de que la estructura tendrá un buen comportamiento ante cualquier eventualidad como un sismo o agentes agresivos medio ambientales. por lo tanto la conclusión principal es que la mejor forma de evitar las patologías es construyendo bien la edificación desde un principio con la mejor calidad posible.
Es importante la realización de un estudio de suelos, que nos digan cual es la mejor cimentación para cada edificación; podemos ver algunas fisuras que nos indican que existen
asentamientos de la estructura, esto se produce debido a que el suelo ni siquiera fue examinado y simplemente se construyó bajo puntos de vista de poca calidad. Y este grave error se refleja en la actualidad con las fisuras mencionadas que son preocupantes desde el punto de vista estructural e inaceptable desde el punto de vista estético.
Pudimos ver que la edificación se encuentra en un estado de abandono, ya que es frecuentada por personas en algunas ocasiones, por lo que casi nunca se le hace un mantenimiento a la estructura, y esto es importante para que la estructura se mantenga en óptimas condiciones.
9. BIBLIOGRAFIA. “ENCICLOPEDIA BROTO DE PATOLOGIAS DE LA CONSTRUCCION EDICION 2004 CHILE” “PATOLOGIAS CONSTRUCTIVAS EN LOS EDIFICIOS, PREVENCIONES Y SOLUCIONES UNIVERSIDAD NACIONAL DE ASUNCIÓN” “MANUAL TECNICO TUBOSISTEMAS CONSTRUCCION DE PAVCO, EDICION MAYO DE 2014” “HOJA TECNICA DE PRODUCTO SIKA CONCRELISTO – RE 5000 VERSION 01/2015) “HOJA TECNICA DE PRODUCTO SIKA FERROGARD – 903 VERSION 05/20015)
