Patologías Del Concreto_erosión

FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVÍL Y AMBIENTAL

PATOLOGÍAS DEL CONCRETO - EROSIÓN

PROFESOR: YARLAQUE CABRERA, MARCO ANTONIO

CURSO: PROCEDIMIENTO CONSTRUCTIVO II

ALUMNO: JARA VÁSQUEZ, JOSÉ EDWIN

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INTRODUCCIÓN.…………………………………………………………………………………………………………………………… 4 RESUMEN………………………………………………………………………………………………………………………………………5 RESUMEN……………………………………………………………………………………………………………………………………… 5 ABSTRAC………………………………………………………………………………………………………………………………………. 5 5 OBJETIVOS……………………………………………………………………………………………………………………………………. OBJETIVOS……………………………………………………………………………………………………………………………………. 6  

GENERALES………………………………………………………………………………………………………………………. GENERALES………………………………………………………………………………………………………………………. 6 ESPECIFICOS…………………………………………………………………………………………………………………….. ESPECIFICOS…………………………………………………………………………………………………………………….. 6

CAPITULO I: MARCO TEORICO………………………………………………………………………………………………………. TEORICO ………………………………………………………………………………………………………. 7 1.1 GENERALIDADES……………………………………………………………………………………………………………… GENERALIDADES……………………………………………………………………………………………………………… 8 8 1.2 CONCEPTO DE DURABILIDAD Y PATOLOGÍA P ATOLOGÍA……………………………………………………………………. ……………………………………………………………………... 8 1.3 TIPOS DE PATOLOGIAS DE CONCRETO……………………………………………………………………………… CONCRETO……………………………………………………………………………… 9 9 1.3.1 ATAQUE POR CONGELACIÓN…………………………………………………………………………………….. CONGELACIÓN…………………………………………………………………………………….. 9 1.3.2 ATAQUE POR QUÍMICOS……………………………………………………………………………………………. QUÍMICOS……………………………………………………………………………………………. 9 1.3.3 ATAQUE POR GASES…………………………………………………………………………………………………. GASES…………………………………………………………………………………………………. 10 1.3.4 ATAQUE POR ACCIÓN A CCIÓN DE LOS AGREGADOS……………………………………………………………… AGREGADOS……………………………………………………………… 10 1.3.5 ATAQUE POR SULFATOS…………………………………………………………………………………………… SULFATOS…………………………………………………………………………………………… 12 1.3.6 ATAQUE POR CORROSIÓN………………………………………………………………………………………… CORROSIÓN………………………………………………………………………………………… 12 CAPITULO II: PATOLOGIAS DEL CONCRETO POR EROSIÓN…………………………………………………………… EROSIÓN…………………………………………………………… 13 2.1 DEFINICIÓN…………. DEFINICIÓN………….………………………………………………………………………………………………………… 14 2.2 CAUSAS……………………… CAUSAS………………………..…………………………………………………………………………………………………. 14 2.2.1 EROSIÓN POR ABRASIÓN……….……………………….……………………………………………………….. 14 2.2.1.1 ABRASIÓN MECÁNICA………….…………………………………………………………………………….. 14 2.2.1.2 ABRASIÓN HIDRAULICA…………….……………………………………… HIDRAULICA…………….………………………………………..……………………………….. 15 2.2.2 EROSIÓN POR CAVITACIÓN…… CAVITACIÓN…….. ..……………………………………………… ………………………………………………..………………………………. ………………………………. 15 2.2.3 ATAQUE QUÍMICO………………………………………………………………………………………… QUÍMICO…………………………………………………………………………………………..………… 16 2.2.4 IMPACTO Y FROTAMIENTO.……………………………………………………………………………………… FROTAMIENTO.……………………………………………………………………………………… 16 16 CAPITLO III: REFORZAMIENTO…………………………………………………………………………………………………….. REFORZAMIENTO…………………………………………………………………………………………………….. 17 3.1 REFORZAMIENTO DEL CONCRETO…………………………………………………………………………………. 18











ANEXOS………………………………………………………………………………………………………………………………………. 20 CONCLUSIONES…………………………………………………………………………………………………………………………… CONCLUSIONES……………………………………………………………………………………………………………………………23 23 BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………………………………………………… BIBLIOGRAFIA……………………………………………………………………………………………………………………………… 24 LINKOGRAFIA……………………………………………………………………………………………………………………………… LINKOGRAFIA……………………………………………………………………………………………………………………………… 24











En el curso de Procedimiento Constructivo II se viene estudiando el tema de “Patologías del concreto” porque es necesario conocer que factores factores afectan al concreto endurecido una vez que se encuentra funcionando en cualquier tipo de construcción. Como ya sabemos el deterioro deterioro es la degradación de los atributos de un material, de un elemento constructivo y de un sistema constructivo. La degradación es la pérdida de propiedades y características en el tiempo, así la durabilidad es un principio de diseño en la ingeniería y construcción. Los concretos constituidos con materiales apropiados convenientemente proporcionados y bien consolidados, aseguran la durabilidad de las construcciones. Las “Patologías del concreto – Erosión” está definida como el deterioro causado por la acción abrasiva o cavitatoria de los gases, fluidos o sólidos en movimiento. Para poder dar una solución a este problema se requiere, conocer, evaluar y clasificar el grado de agresividad del ambiente y, por otro, conocer el concreto y la estructura, estableciendo entonces una correspondencia entre ambos, es decir, entre la agresividad del medio y la durabilidad del concreto de la estructura.











El presente trabajo tiene como objetivo analizar las “Patologías del concreto – Erosión” ya que es una de los principales problemas que presenta el concreto endurecido. En el capítulo 1 hablamos sobre los conceptos generales relacionados con patologías; definiciones principales y tipos de patologías que existen en el concreto endurecido. En el capítulo 2 nos metemos ya en el tema principal de nuestro trabajo que vendría a ser “Patologías “Patologías del concreto – Erosión” donde daremos a conocer su definición y sus causas más importantes. En el capítulo 3 y 4 daremos a conocer unas propuestas para poder reforzar el concreto y dar soluciones para evitar evitar las patologías. Además veremos una aplicación en obra.

This paper aims to analyze the "pathologies of concrete - Erosion" because it is one of the main problems of the hardened concrete. In Chapter 1 we discussed general concepts related pathologies; main definitions and types of conditions that exist in the hardened concrete. In Chapter 2 we get already in the focus of our work would become "Pathologies of concrete Erosion" where we will present its definition and its major causes. In chapter 3 and 4 we will present proposals to reinforce concrete and provide solutions to prevent diseases. Also we see application on site.











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Dar a conocer uno de los principales problemas que presenta el concreto, mejor llamados como “Patologías del concreto”. Especialmente Especialmente una de las más principales que es la “Erosión”.

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Dar a conocer una visión general de “Patologías del concreto”.

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Profundizar y ampliar el conocimiento de “Patologías del concreto – Erosión”.

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Analizar los principales problemas que presenta el tema.

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Brindar soluciones y reforzamientos al concreto para que no sufra este tipo de daños.























Las estructuras de concreto simple o reforzado, generalmente son diseñadas y construidas para satisfacer un conjunto de requisitos arquitectónicos, funcionales, estructurales, de comportamiento, de estabilidad, y de seguridad, durante un cierto periodo de tiempo, sin que se generen costos inesperados por mantenimiento o reparación. Este periodo de tiempo constituye la vida prevista o vida proyectada en servicio. Normalmente, para edificaciones convencionales convencionales este periodo de tiempo puede ser de 50 años. Sin embargo, para obras de infraestructura, algunas recomendaciones estipulan hasta 100 años o más. Lo anterior, no implica necesariamente que al cumplirse el periodo de vida en servicio, la estructura deba ser demolida; sino que el costo de su mantenimiento para garantizar las condiciones originales hacia el futuro, es probable que se incremente por encima del que se considera apropiado durante la vida prevista en proyecto. Por ello, al cabo de la vida de servicio debe estudiarse si el futuro costo de mantenimiento está razonablemente justificado (técnica y económicamente), o si es más apropiado demoler y reconstruir la estructura.

La durabilidad del concreto hidráulico puede definirse como su capacidad para resistir la acción del medio ambiente que lo rodea, de los ataques químicos o biológicos, de la abrasión y/o de cualquier otro proceso de deterioro. Sobre este particular, afortunadamente el ACI-201.2R contempla una guía para la durabilidad del concreto. De tal manera, que las acciones del medio ambiente y las condiciones de exposición de una estructura se deben considerar como factores de diseño y construcción de las estructuras. Como factores determinantes de la durabilidad de una estructura de concreto están: el diseño y el cálculo de la estructura (geometría y cuantía de acero de refuerzo); los materiales empleados (concreto, acero y productos de protección); las practicas constructivas (calificación de la mano de











En concretos húmedos, expuestos a temperaturas menores de 0°C, puede presentarse agrietamiento debido a la presión interna que desarrolla en los poros capilares de la pasta como resultado del paso del agua al hielo, con aumento de volumen del orden del 9% durante el proceso de congelación de esta. Los esfuerzos producidos por el cambio de estado líquido a solido dan lugar a agrietamientos y deterioro de la pasta si no se toman las medidas adecuadas.

Siendo el concreto concreto químicamente básico, básico, con un pH es del orden de de 13, puede ser atacado por medios ácidos, con un pH menor de 7, los cuales reaccionan con el Hidróxido de calcio de la pasta produciéndose compuestos de ácidos solubles de agua. Entre los elementos que atacan al concreto se encuentran los ácidos sulfúrico, nítrico, sulfuroso, hidroclorhídrico, hidrofluorhídrico, clorhídrico, las aguas provenientes de las minas, industrias, corrientes montañosas, o fuentes minerales, que pueden contener o formar ácidos; las turbas que por oxidación puedan producir ácido sulfúrico, y los ácidos orgánicos de origen industrial.

Las bases son compuestos químicos, con un valor de pH mayor de 7, los cuales desprenden iones hidroxilos cuando son disueltos en agua. Estos iones neutralizan los ácidos formando











Las sales son compuestos químicos derivados de ácidos o bases, formada de la reacción entre ellos. Usualmente son solubles en agua, los cloruros y nitratos de amonio, magnesio, aluminio, hierro atacan al concreto, siendo el más peligroso el de amonio. El ataque al concreto por sulfatos de calcio, sodio o magnesio es lo suficiente para justificar tratarlo en forma independiente.

Si una concentración concentración adecuada de bióxido de carbono, carbono, o anhídrido carbónico, carbónico, toma concentración con el concreto la superficie de éste puede ser seriamente afectada, variando la magnitud y profundidad del ataque con la concentración de gas, temperatura ambiente, y humedad relativa. La superficie afectada se tornará blanda y pulvurulenta, no pudiendo el daño ser reparado por subsecuente curado o tratamiento.

El anhídrido sulfúrico o dióxido de sulfuro (SO2) es un gas el cual pertenece a la familia de los gases llamados óxidos de sulfuro. El reacciona sobre la superficie de una amplia variedad de materiales sólidos suspendidos en el aire, es soluble en agua y puede ser oxidado en combinación con el agua. En la atmósfera, el anhídrido sulfúrico, gas incoloro con olor picante, al oxidarse se combina con el vapor de agua produciendo ácido sulfúrico, principal componente de la lluvia ácida. Esta polución ácida puede ser transportada por el viento a muchos cientos de kilómetros, y depositada como lluvia ácida. Esta lluvia ácida ataca al concreto, fundamentalmente al carbonato de calcio, produciendo sales fácilmente lavables y contribuyendo a la destrucción del elemento estructural.











Swenton, en 1937, trabajando en el National Research Council del Canada, identificó a la reactividad álcali-carbonado (ACR) como la causante de un tipo de deterioro progresivo del concreto. El encontró que una reacción susceptible a los álcalis se desarrollaba en el concreto que contenía agregados dolomíticos cálcicos con argillita, reacción que era diferente del álcali-sílice. Los subsiguientes trabajos de Swenton en 1937, el mismo conjuntamente con Gillot en 1960, y de Gillot en 1963, todos ellos en Canadá, y de varios otros Laboratorios en Canadá y Estados Unidos, permiten conocer nuevos factores que afectan la magnitud de la expansión que resulta de dicha reacción. Entre los más notables investigadores en este campo se encuentran Newlon y Sherwood en 1962; Newlon en 1972; 1 972; y Halley en 1961 y 1964. Se desarrollaron dos hipótesis sobre el mecanismo de la ACR las cuales son mencionadas a continuación: Debido a que las rocas susceptibles a este tipo de reacción son poco comunes, y que frecuentemente es inaceptable el empleo de éstas como agregado del concreto, por otras razones, son relativamente pocos los casos reportados de deterioro por ACR en estructuras actuales. La única área donde esta reacción parece haberse desarrollado en gran escala es en el sur de Ontario en Canadá, en la proximidad de Kingston y Cornwall. Casos aislados en estructuras de concreto han sido encontrados en los Estados Unidos, en las localidades de Indiana, Kentucky, Tennessee y Virginia. Denominada "reacción álcali-dolomita", por involucrar calizas dolomíticas, también ha sido reconocida en China por Tang en 1996.

Los estudios han demostrado que los agentes responsables del cemento eran los óxidos de sodio y del potasio que al reaccionar, en forma de hidróxidos alcalinos, con el sílice opallina presentes en determinados agregados, producían silicatos alcalinos que, debido a la naturaleza semipermeable de la pasta, producían presiones osmóticas con posterior destrucción del concreto.













Los sulfatos de calcio, sodio, potasio y magnesio son responsables de algunos de los más destructivos ataques al concreto. El ataque se presenta presenta en forma de expansión debida a la formación de productos sólidos cuyo volumen es mayor que el de las sales que entran en la reacción. Adicionalmente puede presentarse, además de las mencionadas, una acción puramente física por cristalización de los sulfatos en los poros del concreto, concreto, la misma que puede causar daño considerable y ataques destructivos del concreto. Esta acción destructiva se incrementa con la concentración de sulfatos en el agua, por renovación del medio agresivo, por alternancia de los procesos de saturación y secado, por absorción y elevación capilar, y por la acción del clima no puede favorecer la formación de cristales de sulfatos y sulfoaluminatos.

Esta corrosión resulta de un proceso electroquímico, en el cual están involucrados procesos químicos y un flujo de electricidad, este flujo puede ser internamente generado o ser causado por alguna fuerte externa de electricidad si ella origina fugas de corrientes continuas.





















La erosión es definida como el deterioro causado por la acción abrasiva de fluidos o sólidos en movimiento. La resistencia a la erosión es importante en estructuras hidráulicas en las que el concreto está sometido a la acción abrasiva del agua en movimiento la cual transporta partículas sólidas. La acción de choque, deslizamiento o rozamiento de tales partículas puede causar desgaste superficial del concreto. La magnitud de la erosión depende del número, número, velocidad, tamaño, perfil, densidad densidad y dureza de las partículas en movimiento por unidad de tiempo.

Es definida por el Comité 116R del ACI como "el desgaste de una superficie debido a un proceso de fricción y rozamiento", en tanto que la resistencia a la abrasión es definida como "la habilidad de una superficie para resistir el desgaste producido por fricción o rozamiento". Las partículas arrastradas por el viento o el agua pueden tener efecto abrasivo sobre las superficies de concreto. El efecto más importante es la abrasión de pisos y pavimentos producida como consecuencia del diario rozamiento por el trajín de personas, la circulación











Desgaste generalizado en la superficie de concreto en estructuras que tienen contacto con flujo de agua que arrastra sólidos. Pueden manifestarse en zonas en el que el desgaste es mayor por el efecto de los grandes fragmentos arrastrados por el agua (como sucede en el fondo de los túneles) o por deficiencias de la calidad del concreto en lugares específicos.











Erosión inicial poco profunda en la superficie de las estructuras de concreto en contacto con la agresividad de la sustancia, pero se manifiesta la tendencia tendencia al deterioro progresivo de todo todo el espesor del concreto si persiste el ataque, por la desintegración paulatina de la matriz cementaste. El ataque químico de los sulfatos del suelo o del agua sobre las estructuras de concreto se manifiesta de manera diferente, pues se forma un compuesto expansivo. Dentro del concreto aluminato de calcio que comienza por agrietarlo y puede terminar también por desintegrarlo por completo.























Una estrategia enfocada a la durabilidad de una estructura debe tratar de conseguir una calidad adecuada del concreto, en especial de las zonas más superficiales donde se pueden producir los procesos de deterioro. Por un concreto de calidad adecuada se entiende aquel que cumple las siguientes condiciones:      

Selección de materias primas acorde con las Normas. Dosificación adecuada. Puesta en obra correcta. Curado adecuado del concreto. Resistencia acorde con el comportamiento estructural esperado y congruente con los requisitos de durabilidad. Comportamiento acorde con los servicios que se esperan de la estructura.











Con la finalidad de evitar futuras fallas en el elemento estructural el concreto como material debe de cumplir con todos los requisitos indicados por el Proyectista. La toma de muestras de concreto para comprobar si la calidad del mismo corresponde a las necesidades de las especificaciones es aspecto fundamental en el control de la durabilidad del concreto. Las muestras de concreto deben tomarse cumpliendo con lo indicado en las respectivas Normas ASTM o NTP y estar compuestas de porciones de distintas partes del volumen que conforma la porción central de la descarga del concreto muestreado, y nunca de la porción inicial o final de la descarga. La muestra debe tomarse de una sola tanda, protegerse del sol y el viento, y su volumen debe ser suficiente para efectuar todos los ensayos solicitados incluyendo:











Imagen 01: 01: allí podemos apreciar con mayor facilidad como el concreto ha sufrido por











Imagen 03: 03: patología por erosión, originado por el ataque de un













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La patologías en el concreto está dado por muchos factores ya sea por la temperatura, corrosión del acero, ataques por muchos factores químicos como ácidos, bases y sales;











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