UNIVERSIDAD CATOLICA LOS ANGELES DE CHIMBOTE Facultad de ingeniería Escuela profesional de ingeniería civil Patología y reparación de estructuras en ingeniería Ing. Hugo Pisfil Reque
“IDENTIFICACIÓN Y REPARACIÓN DE PATOLOGÍAS EN EL PUENTE DEL RIO LACRAMARACA”
"IDENTIFICATION AND REPAIR OF PATHOLOGIES IN THE RIVER BRIDGE LACRAMARCA"
Chimbote – Perú 2014
Wilmer Sánchez Sicce Alex Omar Bardales Loyaga
DEDICATORIA Dedicado principalmente a Dios, por darnos la fortaleza y ser nuestra guía para lograr nuestros propósitos También a nuestros queridos padres y hermanos por ser las personas quienes nos brindan el apoyo incondicional, por ser la razón de seguir adelante y poder ser un profesional de éxito.
1
AGRADECIMIENTO
A nuestra familia por el apoyo y por estar siempre a nuestro lado en las buenas y en las malas. A la universidad católica los ángeles de Chimbote por la formación académica. A los docentes por brindarnos la enseñanza y el conocimiento necesario. A nuestros amigos con quienes compartimos esta etapa de nuestra vida.
2
INDICE RESUMEN…………………………………………………………………………………………….4
1. INTRODUCCIÓN……………………………………………………………………………….5 1.1 OBJETIVO GENERAL…………………………………………………………………... 6 1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS……………………………………………………………...6 1.3 VISTA PANORÁMICA LUGAR DE ESTUDIO………………………………………...6 1.4 DESCRIPCION DEL LUGAR DE ESTUDIO …………………………………………..7
2. CONTENIDO…………………………………………………………………………………..........8 2.1 PUENTE DE CONCRETO ARMADO ………………………………………………………........8 2.2 PATOLOGIAS ENCONTRADAS EN EL PUENTE : ……………………………………………8 2.2.1 CORROSIÓN DEL ACERO POR ABRASION……………………………………………….......8 2.2.2 CORROSIÓN POR PICADURA.………………………………………………………. 9 2.2.3 RAJADURAS EN LOS BARANDALES…………………………………………………....... ..10
3. CONCLUSIONES...............................................................................................................13 FOTOS REPRESENTATIVAS………………………………………………………………14
3
RESUMEN El lugar de estudio es el puente del rio Lacramarca Ubicado en la panamericana Norte (Av. Enrique Meiggs), en el rio Lacramarca, Distrito de Chimbote, Provincia de la Santa – Ancash, teniendo como objetivo principal Identificar todas las patologías del puente del rio Lacramarca y determinar sus reparaciones. Encontrándose las siguientes: corrosión del acero por abrasión en barandales, corrosión por picadura en pilares y rajaduras en los barandales. Las barandas del puente presentan desgaste principalmente en los bordes y extremos, causados por la abrasión, teniendo como consecuencia la corrosión del acero. Como solución al problema sería picar el área afectada y cambiar el acero de refuerzo. Los pilares del puente presentan unos pequeños desprendimientos de concreto localizados, debido a picaduras por componentes químicos externos, al desprenderse el recubrimiento se expone el acero al ambiente y empieza a corroerse. Si el ambiente es húmedo por esa zona puede filtrase la humedad y afectar mayor área de la estructura, por eso se sugiere que sea reparada lo antes posible, por ejemplo picando el área afectada y remplazando por un nuevo, a su vez impermeabilizándolo.
Los barandales del puente presentan rajaduras considerables en su estructura debido a posibles factores como cuantía superior al límite permitido, espesor insuficiente, retracciones, etc. Es probable que el acero este corroído por las rajaduras sería necesario el cambio de la estructura en caso contrario un sellado de la rajadura con inyección epóxica, Podemos usar Sikadur 52: Se concluye que en construcciones expuestas a ambientes marinos o agresivos industriales se debe de tener en cuenta de emplear los recubrimientos adecuados, altas dosificaciones de cemento y bajas relaciones agua/ cemento, compactación enérgica y curados efectivos prolongados a fin de obtener concretos armados cerrados Cuando se presenta la corrosión y la figuración va incrementándose depende del grado de carbonatación de concreto y con ello la velocidad. Las patologías encontradas deben ser reparadas lo más antes posible para evitar fallas en la estructura y mayores gastos. 4
1. INTRODUCCIÓN La importancia de los puentes en el desarrollo y en las relaciones humanas ha sido el objetivo principal del impulso para el conocimiento en la construcción y mantención de dichas estructuras. En general el propósito inicial de un puente es superar un obstáculo para luego continuar el camino. Sin embargo, tomando en cuenta la literatura técnica sobre clasificaciones de puentes, es necesario considerar aspectos de diseño, tales como obstáculos superados, vistas laterales, cantidad de vanos libres, área de soporte que constituye el material, naturaleza del tránsito, etc. En general, se reconoce que técnicamente existe un énfasis en los grandes puentes con sistemas estructurales complejos, sin considerar adecuadamente los puentes pequeños y de tamaño mediano. Sin embargo miles de pequeños puentes conectan a un sinnúmero de personas, ofreciéndoles acceso a oportunidades de recursos necesarios y a un flujo de producción. Desgraciadamente, es posible notar que la mayoría de los puentes rurales y urbanos presentan condiciones patológicas críticas, poniendo en riesgo la seguridad de la sociedad y produciendo pérdidas económicas. En éste trabajo se pretende identificar las patologías que pueda tener el puente del rio Lacramarca y poder definir o determinar sus posibles reparaciones, para darle mayor funcionalidad y evitar deterioros en la estructura.
5
1.1 OBJETIVO GENERAL Identificar todas las patologías del puente del rio Lacramarca y determinar sus reparaciones.
1.2 OBJETIVOS ESPECIFICOS Identificar las causas para que se produzcan patologías en las estructuras de concreto armado determinar las posibles soluciones de reparación para cada tipo de patologías en estructuras de concreto armado.
1.3 VISTA PANORÁMICA LUGAR DE ESTUDIO
6
1.4 DESCRIPCION DEL LUGAR DE ESTUDIO Ubicación: Ubicado en la panamericana Norte (Av. Enrique Meiggs), en el rio Lacramarca, Distrito de Chimbote, Provincia del Santa – Ancash
Estructura: concreto armado
CARPETA ASFÁLTICA BARANDAL
ESTRIBO
LOSA PILAR
VIGA
7
2. CONTENIDO 2.1 PUENTE DE CONCRETO ARMADO Un puente es una construcción que permite salvar un accidente geográfico o cualquier otro obstáculo físico como un río, un cañón, un valle, un camino, una vía férrea, un cuerpo de agua o cualquier otro obstáculo. Los puentes de concreto armado tienen como elementos principales el acero, la piedra, el agua y el cemento; lo cual lo hace muy resistente para soportar cargar tato verticales en el caso de los vehículos y horizontales por las fuerzas sísmicas.
2.2 PATOLOGIAS ENCONTRADAS EN EL PUENTE : 2.2.1 CORROSIÓN DEL ACERO POR ABRASION (causas y características) La abrasión del concreto es definida como el desgaste de su superficie debido a procesos de fricción o rozamiento. Si bien las partículas arrastradas por el viento pueden tener efecto abrasivo sobre las superficies del concreto, la más importante causa de abrasión de pisos y pavimentos es producida por el paso de personas, circulación de vehículos o rodadura de objetos o maquinas. Entre los factores que disminuyen la resistencia del concreto a la acción de agentes abrasivos se pueden indicar; la exudación del concreto; su resistencia a la compresión; las propiedades de los agregados; los procedimientos de acabado; el procedimiento y tiempo de curado.
8
Diagnóstico y solución Las barandas del puente presentan desgaste principalmente en los bordes y extremos, causados por la abrasión, teniendo como consecuencia la corrosión del acero. Como solución al problema sería picar el área afectada y cambiar el acero de refuerzo.
2.2.2 CORROSIÓN POR PICADURA (causas y características) Las picaduras se forman por la disolución localizada de la película pasiva, típicamente resultan del ingreso de iones cloruro al medio, bien sea porque proviene del medio exterior o porque fueron incorporados en la masa del concreto. De esta manera, se forma una celda de corrosión donde existe un área pasiva intacta, actuando como cátodo en la cual se reduce el oxígeno y una pequeña área donde se ha perdido la película, actuando como ánodo, en la cual ocurre la disolución del acero. Varios factores actúan en conjunto para mantener o profundizar las picaduras existentes, más que para extender la corrosión o generar nuevas picaduras. Como ya es dicho, las picaduras son auto catalíticas, ya que generan las condiciones necesarias y suficientes para su continuo crecimiento.
9
Diagnóstico y solución: Los pilares del puente presentan unos pequeños desprendimientos de concreto localizados, debido a picaduras por componentes químicos externos, al desprenderse el recubrimiento se expone el acero al ambiente y empieza a corroerse. Si el ambiente es húmedo por esa zona puede filtrase la humedad y afectar mayor área de la estructura, por eso se sugiere que sea reparada lo antes posible, por ejemplo picando el área afectada y remplazando por un nuevo, a su vez impermeabilizándolo.
2.2.3 RAJADURAS EN LOS BARANDALES (causas y características)
Las causas más comunes de las rajaduras son debidas a problemas intrínsecos del propio concreto, problemas del proyecto y/o de ejecución de obra como superar el límite de la cuantía máxima, como por ejemplo: curado deficiente, retracción, entumecimiento, variaciones térmicas, ataque químico, solicitaciones excesivas, errores de proyecto, errores de ejecución, asientos.
Diagnóstico y solución: Los barandales del puente presentan rajaduras considerables en su estructura debido a posibles factores como cuantía superior al límite permitido, espesor insuficiente, retracciones, etc. Es probable que el acero este corroído por las rajaduras sería necesario el cambio de la estructura en caso contrario un sellado de la rajadura con inyección epóxica, Podemos usar Sikadur 52: los pasos a seguir se indica a continuación: 10
Preparación de la superficie. Limpiar con un cepillo de alambre el área de la grieta removiendo el concreto deteriorado, quedando una superficie libre de grasas y polvo. Cuando exista humedad en la fisura es preciso retirarla a base de aire comprimido de tal manera que la fisura quede totalmente seca.
Colocación de la pasta. Colocación de la pasta de poliéster (sellador) con una espátula sobre el inyector, esta pasta deberá ser capaz de soportar la presión de inyección sin que se bote.
Colocación de inyectores. Colocar los inyectores a lo largo de la fisura sujetándolos por medio de un clavo. Colocar pasta sellador a lo largo de toda la fisura de tal manera que no pueda fugarse la resina durante la inyección. Cuando las fisuras atraviesen todo el elemento se deberán colocar inyectores en ambos lados.
11
Prueba de sello. Una vez endurecido el sello, se conectaran las mangueras a los inyectores y mediante aire a baja presión se comprobara la comunicación de todos los puntos de salida y la estanqueidad del sello.
Inyección. Una vez comprobada la continuidad de los puntos se deberá realizar lo siguiente:
Preparar la resina. Iniciar la inyección por el punto extremo inferior de la fisura hasta que la resina salga por el siguiente punto. Cortar la manguera y pizcarla con hilo de alambre de tal manera que esté totalmente cerrada. Seguir inyectando hasta que la resina salga por el inyector superior, cerrarlo y mantener la presión durante algunos minutos para asegurar el llenado completo de la fisura. Dejar un testigo de resina para que después se pueda verificar su endurecimiento. Para realizar la inyección se utilizara un recipiente provisto de un manómetro de manera que se pueda controlar la presión de inyección (no mayor a 5 Kg/cm2 y no menor a 1.5 Kg/cm2.
12
Limpieza. Se deberá secar la resina por lo menos 24 horas y se verifica que haya endurecido. Una vez endurecida la resina, retirar la pasta selladora e inyectores, y limpiar y pulir la superficie.
3. CONCLUSIONES El puente del rio Lacramarca presenta patologías como: corrosión del acero por abrasión sugiriéndose picar el área afectada y cambiar el acero de refuerzo, en el caso de la patología corrosión por picadura se sugiere hacer lo mismo y por último las grietas que presenta el barandal se tiene que hacer una inyexión epóxica para recuperar su estado original en caso contrario el cambio total del barandal. En construcciones expuestas a ambientes marinos o agresivos industriales se debe de tener en cuenta de emplear los recubrimientos adecuados, altas dosificaciones de cemento y bajas relaciones agua/ cemento, compactación enérgica y curados efectivos prolongados a fin de obtener concretos armados cerrados
Cuando se presenta la corrosión y la figuración va incrementándose depende del grado de carbonatación de concreto y con ello la velocidad. Las patologías encontradas deben ser reparadas lo más antes posible para evitar fallas en la estructura y mayores gastos.
13
FIOTOS REPRESENTATIVAS
14
