PROCEDIMIENTOS DE REPARACION DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO.docx

EVALUACION Y REPARACION DE ESTRUCTURAS

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PROCEDIMIENTOS DE REPARACION DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO

Las fallas prematuras que presentan las estructuras de concreto armado en general, se deben principalmente a la falta de control de calidad y errados procedimientos de construcción, reparación y que elevan los costos y ponen en riesgo la vida de las personas. Este problema se incrementa con la acción de los agentes agresivos externos que rodean a la estructura, en su mayoría cloruros y/o CO2, lo cual aunado a la construcción de estructuras en terrenos con niveles de capa freática elevados e inapropiados donde se omite el resultado del estudio geotécnico o en su defecto no se realiza, se potencian aún más los daños por corrosión que puedan sufrir dichas estructuras de concreto armado. Todas las estructuras muestran a simple vista una considerable cantidad de daños por corrosión de la armadura en las columnas del sótano, que evidencian un severo estado de deterioro. La presencia de gran cantidad de áreas fofas y grietas, con de laminación del concreto y acero expuesto en diversas zonas de las columnas, e incluso en algunos casos columnas con más del 50 % de su área agrietada, son una clara indicación del estado crítico de las mismas; así como de la necesidad inmediata de reparación/rehabilitación.

FENÓMENOS O PROBLEMAS TÍPICOS 1.1 CORROSIÓN DE ARMADURAS.

La corrosión de armaduras es un proceso electroquímico que provoca la degradación (oxidación) del acero en el hormigón. Los factores que afectan a este fenómeno están asociados fundamentalmente a las características del hormigón, al medio ambiente y a la disposición de las armaduras en los componentes estructurales afectados. Los daños causados por corrosión de armaduras generalmente se manifiestan a través de fisuras en el hormigón paralelas a la dirección de los refuerzos, de laminación y/o desprendimientos del recubrimiento. En componentes estructurales que presentan un elevado contenido de humedad, los primeros síntomas de corrosión se evidencian promedio de manchas de óxido en la superficie del hormigón.


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Los daños por corrosión pueden afectar la capacidad portante de los componentes estructurales afectados, debidos fundamentalmente a la disminución de sección transversal de las armaduras, la pérdida de adherencia entre el acero y el hormigón y a la fisuración de éste. Así mismo, el progresivo deterioro de las estructuras por corrosión provoca desprendimientos de material que pueden comprometer la seguridad de personas. 1 .1 .1 E l p r o c e s o d e c o r r o s i ó n

La corrosión es un proceso que ocurre en fase acuosa, en el caso del hormigón armado, el fenómeno tiene lugar en la solución existente en los poros interiores. El fenómeno se observa con frecuencia en hormigones de baja calidad, elaborados con altas relaciones agua – cemento y por consiguiente que presentan elevada porosidad, así como en componentes estructurales afectados por humedad o ciclos ciclo s de mojado. La elevada alcalinidad que presenta la solución de los poros del hormigón (pH >12/5) le provee al acero de un medio protector en el cual su velocidad de corrosión(VC) es prácticamente nula. Esta condición se denomina pasividad siendo que los valores de VC de las armaduras son inferiores a 1 µm/año. El estado pasivo de las armaduras puede perderse debido fundamentalmente a la acción de dos mecanismos; ataque por cloruros y pérdida de la alcalinidad en el e l hormigón. 1 .1 .2 A t a q u e p o r c l o r u r o s

La presencia de una concentración crítica (Cc) de iones cloruro en contacto con la superficie de la armadura provoca la despasivación del acero y la corrosión localizada de éste. El valor de Cc depende de diversos factores tales como: el pH, el contenido de aluminato tricálcico (C3A) en el cemento y en casos del contenido de humedad en el hormigón. 1 . 1 . 3 P ér d i d a d e a l c a l i n i d a d e n e l h o r m i g ó n La disminución del pH en el hormigón (pH≤9), provoca la pérdida de la pasividad del

acero. Este proceso puede ocurrir como resultado de la lixiviación de las sustancias alcalinas existentes en los poros del hormigón o bien debido al proceso de carbonatación. La carbonatación ocurre como resultado de la reacción química entre el hidróxido de calcio Ca(OH)2 y otros álcalis (Sodio y Potasio) presentes en la solución de los poros con el dióxido de carbono (CO2) atmosférico. 1 .1 .4 P r o c e s o d e c o r r o s i ón

Todo proceso de corrosión electroquímica requiere de la presencia de al menos cuatro elementos, a) un ánodo, donde ocurre la oxidación del acero, b) un cátodo, donde ocurre la reacción de reducción, c) un conductor eléctrico por donde circulan los electrones liberados en el ánodo y consumidas en el cátodo y d) un electrolito,


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Los daños por corrosión pueden afectar la capacidad portante de los componentes estructurales afectados, debidos fundamentalmente a la disminución de sección transversal de las armaduras, la pérdida de adherencia entre el acero y el hormigón y a la fisuración de éste. Así mismo, el progresivo deterioro de las estructuras por corrosión provoca desprendimientos de material que pueden comprometer la seguridad de personas. 1 .1 .1 E l p r o c e s o d e c o r r o s i ó n

La corrosión es un proceso que ocurre en fase acuosa, en el caso del hormigón armado, el fenómeno tiene lugar en la solución existente en los poros interiores. El fenómeno se observa con frecuencia en hormigones de baja calidad, elaborados con altas relaciones agua – cemento y por consiguiente que presentan elevada porosidad, así como en componentes estructurales afectados por humedad o ciclos ciclo s de mojado. La elevada alcalinidad que presenta la solución de los poros del hormigón (pH >12/5) le provee al acero de un medio protector en el cual su velocidad de corrosión(VC) es prácticamente nula. Esta condición se denomina pasividad siendo que los valores de VC de las armaduras son inferiores a 1 µm/año. El estado pasivo de las armaduras puede perderse debido fundamentalmente a la acción de dos mecanismos; ataque por cloruros y pérdida de la alcalinidad en el e l hormigón. 1 .1 .2 A t a q u e p o r c l o r u r o s

La presencia de una concentración crítica (Cc) de iones cloruro en contacto con la superficie de la armadura provoca la despasivación del acero y la corrosión localizada de éste. El valor de Cc depende de diversos factores tales como: el pH, el contenido de aluminato tricálcico (C3A) en el cemento y en casos del contenido de humedad en el hormigón. 1 . 1 . 3 P ér d i d a d e a l c a l i n i d a d e n e l h o r m i g ó n La disminución del pH en el hormigón (pH≤9), provoca la pérdida de la pasividad del

acero. Este proceso puede ocurrir como resultado de la lixiviación de las sustancias alcalinas existentes en los poros del hormigón o bien debido al proceso de carbonatación. La carbonatación ocurre como resultado de la reacción química entre el hidróxido de calcio Ca(OH)2 y otros álcalis (Sodio y Potasio) presentes en la solución de los poros con el dióxido de carbono (CO2) atmosférico. 1 .1 .4 P r o c e s o d e c o r r o s i ón

Todo proceso de corrosión electroquímica requiere de la presencia de al menos cuatro elementos, a) un ánodo, donde ocurre la oxidación del acero, b) un cátodo, donde ocurre la reacción de reducción, c) un conductor eléctrico por donde circulan los electrones liberados en el ánodo y consumidas en el cátodo y d) un electrolito,


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donde ocurren dichas reacciones. En la Figura 1.1.2 se representa esquemáticamente el proceso de corrosión de armaduras en el hormigón. 1.2 ACCIÓN 1.2 ACCIÓN DE LAS CARGAS CARGAS EXTERIORES. PROCESOS PROCESOS MECÁNICOS.

La acción de las cargas exteriores, como las definidas anteriormente, generan en el hormigón armado un estado tensional complejo. Si analizamos un elemento cualquiera de una estructura de hormigón armado, comprobamos que cada una de sus secciones está sometida a una solicitación simple o, a una compuesta por varios tipos de solicitaciones simples. Las solicitaciones simples son la denominada detracción, de compresión, de flexión, de corte y de torsión. De existir alguna deficiencia en una estructura de hormigón armado, ésta se manifestará en la mayoría de los casos a través de una configuración de fisuras quede penderá del tipo de solicitación actuando en ese sector. Por lo tanto, la interpretación de las fisuras observadas en una estructura de hormigón armado nos puede guiar, con cierta certeza, a encontrar las causas del problema.

ERRORES DE PROYECTO 

Omisión de algún estado de carga.



Subvaluación de las acciones de las cargas.



Deficiencia en la combinación de los estados de carga.



Modelación errónea de la estructura resistente, tanto para cargas estáticas como dinámicas

ERRORES DE EJECUCIÓN 

Cargas prematuras sobre la estructura.



Cargas no previstas en el proyecto.



Deficiencias en el transporte y/o montaje de elementos pre moldeados.

ERRORES DE UTILIZACIÓN 

Cargas no previstas o superiores a las de diseño



Cambios de uso que implican sobrecargas mayores.



Maquinarias o instalaciones que generan cargas dinámicas no previstas.


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1.2.1 TRACCIÓN AXIAL Este tipo de solicitación es poco frecuente en elementos de hormigón armado y puede originar, si no se han realizado las verificaciones correspondientes a los estados últimos de utilización, a numerosas e importantes fisuras, de configuración perpendicular a las barras de acero principales. Estas fisuras se forman prácticamente en forma simultánea, atraviesan generalmente toda la sección del elemento estructural y suelen ubicarse en coincidencia con la posición de la armadura transversal, como pueden ser los estribos y la armadura de repartición. El hormigón posee un buen comportamiento mecánico cuando está solicitado a la compresión pero no ocurre lo mismo si se lo solicita a la tracción. Las tensiones que puede resistir un hormigón traccionado están en el orden del 10 % de las de compresión. Por esta razón y por la dificultad en contar con un hormigón sin fisuras, se desprecia, en los cálculos de secciones de hormigón armado, la pequeña resistencia a la tracción. Sin embargo esta pequeña resistencia del hormigón a la tracción debe ser tenida en cuenta en las verificaciones de fisuración y deformación, que forman parte de lo que denominamos estados límites de utilización o servicio.

1.2.2 Compresión axial Un elemento de hormigón sometido a esfuerzos de compresión axial puede manifestar distintas formas de fisuración que dependen de su esbeltez y del grado de coacción transversal existente en sus extremos. Estos efectos se pueden observar en los ensayos de laboratorio realizados con probetas sencillas de hormigón simple. Si se pudiera eliminar totalmente el rozamiento entre las caras de la probeta y los platos de la prensa utilizados para introducir los esfuerzos, la compresión pura que se obtendría sobre dicha probeta provocaría una rotura con fisuras paralelas a la dirección del esfuerzo, formando bielas o columnas en esa misma dirección (ver Figura 1.2.5 a). Si existe rozamiento, como generalmente ocurre, las fisuras adoptan una forma distinta al estar coartada la deformación transversal en los extremos.

1.2.3 Flexión y corte Las fisuras generadas por flexión son las más frecuentes y, por lo tanto, las más conocidas. Pueden aparecer a partir de una solicitación de flexión pura o por una combinación de flexión y corte. Según la importancia relativa de ambos esfuerzos será la posición e inclinación de las fisuras. En los casos de preponderancia de las solicitaciones de flexión, se obtienen las configuraciones de fisuración indicadas progresivamente. En estas configuraciones, la fisuración por flexión se inicia en la armadura, progresa en vertical hacia la fibra neutra y, en ciertos casos, al final se orienta buscando el punto de aplicación de la carga deteniéndose al alcanzar la zona de compresión. En general y cuando la armadura ha sido correctamente adoptada, los elementos solicitados a flexión dominante tienen una gran capacidad de aviso a través


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de un cuadro pronunciado de fisuración lo que le confiere características de ductilidad.

1.2.4 Flexión compuesta Dentro de los casos de solicitaciones de flexión compuesta, es decir piezas sometidas simultáneamente a un esfuerzo axial y un momento flexor, consideramos dos comportamientos según la importancia relativa de ambas solicitaciones. Cuando se tienen piezas sometidas a momentos flexores significativos junto conesfuerzos axiales reducidos, es decir piezas solicitadas a flexión dominante o gran excentricidad relativa, el comportamiento es parecido al que se presenta en flexión simple, tratado anteriormente. En cambio, cuando las piezas están sometidas a un esfuerzo axial de compresión importante y a un momento flexor reducido, es decir piezas solicitadas a compresión dominante o pequeña excentricidad relativa, el comportamiento es similar al de compresión centrada. En este caso, como ya se ha indicado, se producen fisuras finas y paralelas entre sí y a la directriz de la pieza. El ancho delas fisuras no supera en general 0.1 mm, y por lo tanto los pilares con excentricidades de este tipo cuentan con poca capacidad de aviso de su estado cercano a la rotura. Para el caso de piezas sometidas a un esfuerzo axial de tracción importante y a un momento flexor reducido, es decir piezas con tracción dominante, el comportamiento tiene similitud al de tracción axial, ya descripto. Si bien no es un caso muy común, puede presentarse en aquellos tensores horizontales.

1.2.5 Torsión En las estructuras de hormigón armado cuando la resistencia a torsión de la pieza no es necesaria para su equilibrio o la de otros elementos ligados a ella, generalmente no se la tiene en cuenta, solo se contempla una armadura mínima, y por tal razón se la considera una solicitación secundaria Es decir, la torsión se considera como secundaria cuando la estructura puede resistir con aceptable seguridad aún en el supuesto de que la rigidez a la torsión de uno o más elementos de dicha estructura sea prácticamente nula. Si esto no ocurre, la torsión pasa a ser una solicitación principal.

1.2.6 Impacto El impacto de un cuerpo sobre una estructura puede tener distintas consecuencias según sean las respectivas masas, las deformabilidades y la velocidad del elemento que impacta.

1.3 ACCIÓN DE LOS CAMBIOS DE HUMEDAD Y TEMPERATURA. Para realizar el análisis del efecto de los cambios de temperatura y/o humedad sobre el hormigón endurecido, es necesario acotar el enfoque a los rangos habituales que


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pueden presentarse, excluyendo situaciones excepcionales como puede ser un incendio y la acción de heladas. Estos casos se tratan en forma separada. Analizaremos los cambios térmicos en el rango –3 °C a + 70 °C y las variaciones en el contenido de humedad por procesos de mojado / secado al aire. Lo que particularmente interesa conocer es la influencia de los cambios térmicos invierno-verano y día-noche y los efectos de los procesos de secado y los ciclos de humedecimiento-secado sobre la estabilidad volumétrica y la posibilidad de fisuración. También se hará mención al caso de los hormigones masivos.

1.3.1 Efectos de los cambios en la temperatura y el contenido de humedad sobre la estabilidad volumétrica. Los cambios de temperatura ocasionan variaciones de volumen, en forma similar algo que ocurre con cualquier sólido, es decir, se dilata cuando se calienta y se contrae cuando se enfría. Algo similar ocurre con los cambios en el contenido de humedad: el hormigón se “hincha” cuando se humedece y se contrae a medida que se

seca. En primera instancia, considerando que estos fenómenos se manifiestan en forma homogénea en toda la sección, sólo aparecerán tensiones si los vínculos, externos o internos, impiden la libre deformación, tal como se ilustra esquemáticamente. Como vínculos externos se pueden citar otros elementos estructurales vinculados, la fricción (en el caso de losas apoyadas sobre el piso), apoyos fijos, etc. y como interno, la presencia de barras de armadura, cambios bruscos de sección, etc.

1.3.2 Efecto de la repetición ciclos térmicos o ciclos de mojado-secado

de

La acción cíclica de cambios térmicos o de mojado y secado provoca una acción perjudicial por acumulación de efectos. Las fisuras pueden no ser importantes en relación al deterioro, pero ciertamente sirven de vías de acceso a distintos agentes agresivos (aguas, sales, ácidos, aire, etc.) y consecuentemente afectar su durabilidad.


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1.4 ACCIONES QUE GENERAN DESINTEGRACIÓN DEL CONCRETO.

1.4.1 Acción de las bajas t emperaturas sobre el hormigon Efecto de ciclos de congelamiento y deshielo La acción de las bajas temperaturas debe considerarse en dos situaciones que pueden o no coexistir: Ocurren en el momento de la elaboración, colocación y compactación del hormigón y horas posteriores, hormigón “joven”, cuya resistencia a la compresión

es inferior a 4 MPa. Constituyen una condición de servicio durante la vida útil del hormigón, por la repetición de ciclos de congelamiento y posterior deshielo, estando saturado el hormigón. En ambos casos, la causa básica del deterioro puede asociarse con la expansión de volumen que sufre el agua al congelarse, pero los mecanismos de prevención del deterioro y las consecuencias del daño son diferentes .Para el caso a) el hormigón fresco o muy joven se congela con temperaturas cercanas a 0°C, debiendo tenerse presente situaciones particulares que agravan la situación, tales como la presencia simultánea de viento, pequeñas dimensiones del elemento estructural, el bajo contenido de cemento o la reducida temperatura inicial de la mezcla. No hay mecanismo alguno para proteger al hormigón joven del deterioro por congelamiento, el único recurso práctico es evitar que se congele Calentando los componentes, previniendo la pérdida de calor, utilizando mayores contenidos de cemento, evitando secciones muy delgadas, etc. El caso b) es más interesante desde el punto de vista de la condición de servicio de la estructura, pues las bajas temperaturas constituyen una condición de exposición particular.

1.4.2 Acción del fuego sobre las estructuras de hormigón armado El efecto del fuego sobre las estructuras de hormigón es un problema complejo y parte de esa complejidad se debe a que, en el hormigón, que es un material compuesto, los distintos componentes no reaccionan de la misma forma ante la acción de las altas temperaturas. El grado de alteración que se puede producir en el hormigón y sus componentes va a depender principalmente del nivel de temperatura alcanzado, del tiempo de exposición y de la composición del hormigón. Para realizar los estudios de los efectos producidos sobre una estructura o un elemento constructivo, es necesario modelar un fuego real, ya que cada incendio es un proceso diferente de otro, donde intervienen numerosas variables, como el tipo y la disposición espacial de los materiales combustibles, la ventilación, las posibles barreras o compartimentos que puedan existir, el carácter y la disposición de los medios contra incendios o la rapidez y eficacia de los servicios de bomberos.


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1.4.3 Ataque por ácidos y bases La pasta de cemento es un material fuertemente alcalino (pH > 12,5), por lo tanto, normalmente no se encontrará un ataque específico por materiales básicos. Altas concentraciones de materiales alcalinos al entrar en contacto con el hormigón durante procesos industriales causan deterioro solamente a través de procesos que no provienen de la reacción química directa con iones hidroxilos, tal como la reacción álcali-sílice. La situación es enteramente diferente para las soluciones ácidas, que atacan directamente materiales básicos como el hormigón. La consecuencia del ataque de ácidos es la desintegración de la pasta de cemento, quedando expuestos los agregados.

1.4.4 Acción de los sulfatos Los sulfatos en solución acuosa atacan a los hormigones de cemento portland provocando reacciones expansivas que pueden conducir al deterioro del elemento estructural. Los iones sulfato pueden estar presentes tanto en soluciones ácidas, caso del ácido sulfúrico, en soluciones alcalinas como el sulfato de amonio o en sales, entre las que puede mencionarse los sulfatos de calcio, de magnesio y de sodio.Se debe separar entonces el proceso de ataque específico del ión sulfato del que corresponde a la especie química o al catión. Por este motivo nos referiremos estrictamente al efecto perjudicial del ión sulfato, independientemente del tipo de especie química.

1.4.5 Reacciones deletéreas de los agregados Aunque en primera instancia se asume que los agregados de hormigón son inertes, a menudo interactúan con el medio en el que está inmersa (la pasta de cemento) y producen reacciones expansivas que pueden deteriorar el hormigón. El tipo de reacción está asociado a la mineralogía y origen del agregado, por lo que en distintas regiones geográficas son más comunes algunos tipos de reacción que otras.

1.4.6 Abrasión y desgaste Las acciones asociadas a esfuerzos que provocan un desgaste de la superficie expuesta del hormigón se pueden agrupar como fenómenos de abrasión y desgaste, aunque más específicamente se considera abrasión cuando hay una acción mecánica por arrastre de sólidos sobre la superficie. El arrastre de sedimentos en un canal revestido, la acción de neumáticos protegidos con cadenas o clavos para la circulación sobre superficies congeladas, el transporte de sólidos en una tubería de conducción y la situación de un vertedero de una presa son situaciones típicas donde se produce la erosión. En general, salvo estructuras particulares como las mencionadas, están particularmente sujetos a desgaste los pisos industriales y los pavimentos en general. La acción de las ruedas macizas del auto elevador para el manipuleo de pallets es sumamente enérgica y puede provocar el deterioro progresivo de la superficie de rodadura.


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1.4.7 Lixiviación y eflorescencia Las eflorescencias, ocurren frecuentemente en la superficie del hormigón cuando el agua tiene posibilidad de percolar a través del material, ya sea en forma intermitente o continua, o cuando una cara expuesta sufre el proceso de humedecimiento y mojado en forma alternativa. Las eflorescencias consisten en el depósito de sales que son lixiviadas fuera del hormigón, las que se cristalizan luego de la evaporación del agua que las transportó o por la interacción con el dióxido de carbono de la atmósfera. Entre las sales típicas podemos citar los sulfatos y carbonatos de sodio, potasio o calcio.

1.5 ACCIONES INDUCIDAS. 1.5.1Fluencia La fluencia es un fenómeno que se presenta con distinta magnitud de acuerdo al material que se analice y básicamente consiste en el incremento de la deformación de la pieza cargada aún manteniendo el elemento solicitado a tensión constante. El hormigón armado presenta una marcada tendencia a manifestar este fenómeno, en cambio el acero se presenta con valores prácticamente despreciables, por esta razón en las piezas de hormigón armado las armaduras longitudinales limitan la deformación La fluencia del hormigón se atribuye al efecto producido por la carga actuante en el elemento de hormigón, sobre el agua contenida en el gel y los capilares. A los efectos de evaluar su incidencia en el comportamiento de la estructura de hormigón armado o pretensado y sus posibles deficiencias, se pueden hacer las siguientes consideraciones: La deformación por la fluencia del material, analizada en un mismo intervalo de tiempo, es proporcional a la tensión, es decir que para tensiones altas esta se pondrá de manifiesto con mayor intensidad.

1.5.2 Pretensado El pretensado de estructuras de hormigón es un método constructivo que permite obtener elementos más durables, eficientes, esbeltos, etc. El elemento de hormigón es comprimido por medio de cables de acero especial de alta resistencia los que son tensados desde uno de sus extremos por medio de gatos hidráulicos. En el caso del pretensado con cables no adheridos, estos se encuentran engrasados para favorecer el deslizamiento. Su empleo es muy común en las construcciones de edificios. El pretensado materializado con cordones adheridos tiene su mayor campo de aplicación en la fabricación de viguetas para entrepisos, en este caso los cables son tensados antes de hormigón el elemento. Otras veces se dejan incorporadas a la masa de hormigón vaina, generalmente metálico y corrugado, donde se alojan las barras o los cordones, que se tensan una vez que el hormigón adquirió suficiente resistencia, para finalmente inyectar con mortero de cemento.


1.6

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FALLAS TÍPICAS DEL PROCESO CONSTRUCTIVO.

El proceso de diseño y construcción de una estructura de hormigón comprende una serie de instancias que en general podemos resumirlas en las siguientes:         

1.7

Diseño general y anteproyecto. Cálculo, documentación y especificaciones técnicas. Replanteo y nivelación. Provisión de materiales. Construcción de encofrados y colocación de puntales. Corte doblado y colocación de armaduras. Elaboración y transporte del hormigón. Colocación y curado del hormigón. Remoción de moldes y puntales.

ACCIÓN SÍSMICA

Los sismos o terremotos son vibraciones de la corteza terrestre, generadas por fenómenos diversos. Para la ingeniería estructural, los más importantes son los de origen tectónico, provocados por bruscos desplazamientos de las grandes placas dela corteza terrestre. La energía liberada en un sismo se propaga, principalmente como ondas vibratorias, a través de la roca de la corteza y llega a la fundación de las construcciones luego de atravesar los estratos superficiales del suelo. Estas ondas vibratorias constituyen la acción directa del sismo sobre las construcciones. Otro tipo de acciones Foto 1.7.1, denominadas indirectas, tienen su origen en el comportamiento del suelo de fundación y dependen del tipo y la geometría del depósito que lo conforma, estos son, los deslizamientos, los asentamientos, las avalanchas, la licuefacción del suelo.


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EVALUACIÓN DEL DAÑO Causas: Diseño: Corresponde a una falta o insuficiencia en los estudios preliminares, como condición de suelos, ambiente, etc., errores de dimensionamiento o calidad, cantidad y disposición de las armaduras, especificaciones incompletas, etc.

Ejecución: Pueden presentarse defectos por materiales y procedimientos. En el primer caso Se trata de la elección inadecuada de los componentes del hormigón. El segundo caso corresponde a la utilización de malos procedimientos, especialmente en el vaciado, colocación, compactación y curado del hormigón.

Uso:

Los daños debidos al uso aparecen cuando la estructura está en servicio y después de un tiempo más o menos largo según el caso. A veces las condiciones de uso no fueron bien previstas, A veces las condiciones de uso no fueron bien previstas.

Efectos: El daño en una estructura puede tener efectos sobre la estabilidad, o sobre la durabilidad y seguridad de la obra, además de aspectos de orden estético. Entre estos últimos, pueden influir también razones psicológicas; un ejemplo típico es una grieta en una vivienda, la cual puede no influir estructuralmente, sin embargo, produce una sensación de inseguridad en el usuario. Desde el punto de vista de la durabilidad la falla original puede favorecer fallas menores; es el caso de corrosión debido a una grieta o nido de piedras. Cuando el daño influye en la seguridad de la estructura, requiere atención y reparación inmediata. Conocido el problema y determinados la causa y su efecto, es necesario ordenar y clasificar las fallas para luego seleccionar el procedimiento y racionalizar las faenas de reparación. Finalmente es necesario señalar que en casos de daños en estructuras deberá consultarse a profesionales calificados, y elegir procedimientos de reparación simples, cuando no se dispone de personal y equipos especializados. Los métodos más sofisticados sólo pueden ser ejecutados por personal idóneo y bajo la supervisión adecuada.


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REPARACION DE MAMPOSTERIA DE LADRILLO Hacer un estudio de índole cuantitativo que aspire a cierta precisión, resulta imposible por el hecho de que los materiales con que se construyen los muros no están normalizados y sus características físicas, mecánicas y geométricas presentan una dispersión enorme. A pesar de esto se puede hacer una primera aproximación al problema identificando los parámetros que intervienen en el proceso y extrayendo algunas conclusiones de carácter cualitativo. Ningún muro de mampostería no estructural es capaz de soportar estos esfuerzos, de lo cual se deduce una consecuencia muy importante : Las prescripciones normativas que limitan la flecha están presuponiendo que al menos para deformaciones lentas, los muros tienen un comportamiento dúctil, es decir que admiten deformaciones más


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REPARACION DE MAMPOSTERIA DE LADRILLO Hacer un estudio de índole cuantitativo que aspire a cierta precisión, resulta imposible por el hecho de que los materiales con que se construyen los muros no están normalizados y sus características físicas, mecánicas y geométricas presentan una dispersión enorme. A pesar de esto se puede hacer una primera aproximación al problema identificando los parámetros que intervienen en el proceso y extrayendo algunas conclusiones de carácter cualitativo. Ningún muro de mampostería no estructural es capaz de soportar estos esfuerzos, de lo cual se deduce una consecuencia muy importante : Las prescripciones normativas que limitan la flecha están presuponiendo que al menos para deformaciones lentas, los muros tienen un comportamiento dúctil, es decir que admiten deformaciones más allá del límite elástico sin fisurarse. Dicho de otra forma, los muros deben construirse de tal modo que acepten deformaciones por tracción y especialmente por corte sin manifestar ninguna patología. Este concepto, que es esencial tenerlo presente a la hora de construir un muro, en la mayoría de los casos se ignora de modo absoluto. La pregunta que surge de forma inmediata es como construir un muro dúctil con materiales frágiles (ladrillos y mortero). Sin llegar a cuantificar el problema porque como ya se dijo, los materiales involucrados no están normalizados, se pueden señalar dos vías para evitar la fisuración. La primera consiste en construir el muro con mampuestos resistentes y morteros blandos con juntas gruesas (p.ej. morteros de cal con muy poco cemento). En estas condiciones, según se muestra en la figura, las deformaciones tanto de tracción como de corte se traducen en deformaciones por corte en las juntas, con la ventaja de que si las deformaciones se producen de modo lento, la cal tiende a cerrar las micro fisuras.


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La otra forma de encarar el problema consiste en no transferirle las deformaciones al muro, construyéndolo con materiales resistentes, colocando armaduras en las juntas y no acuñándolo o haciéndolo con un material muy flexible. De este modo si la estructura se deforma, el muro queda apoyado en sus extremos y actúa como un elemento que se soporta a si mismo. Por otra parte, si el muro se deformara junto con su estructura de soporte, es razonable pensar que las armaduras pueden controlar la fisuración de igual modo que en el hormigón armado.

REPARACION DE MAMPOSTERIA DE ACERO Se describen diez técnicas para cada modalidad y se reportan los resultados de tres etapas de trabajo experimental. Las dos primeras se refieren a modelos prismáticos sometidos a compresión diagonal. La tercera etapa consiste de modelos de muros sometidos a cargas cíclicas representando una técnica de reparación y una de refuerzo, se ensayaron dos muros con daño previo para estudiar la técnica de reparación y dos muros en estado original para la de refuerzo. Se presentan los resultados experimentales en términos del comportamiento histerético. Se reporta el incremento encontrado en resistencia, capacidad de deformación y energía disipada. Se hacen comparaciones entre las pruebas realizadas en los muros y con las etapas previas. Se concluye que las técnicas aquí reportadas y estudiadas tienen potencial para disminuir la vulnerabilidad de las edificaciones para vivienda a bajo costo. DESCRIPCIÓN GENERAL

Se parte de la necesidad de reparar y reforzar edificaciones de carácter habitacional que han sufrido daño por el efecto destructivo de los sismos o bien son propensas a sufrirlos. La mayoría de las técnicas de reparación y refuerzo existentes son costosas y en la práctica se aplican a edificaciones históricas o de especial importancia, De la Torre (1999). Para las viviendas de bajo costo no se tienen procedimientos confiables y económicos por lo que se proponen diferentes técnicas de reparación y refuerzo utilizando flejes metálicos y de plástico. APLICACIÓN DE LA TÉCNICA DE REFUERZO Los principales pasos para la aplicación de la técnica TR2 se describen a continuación:

a) Realizar perforaciones en los extremos del muro a cada 20cm, con taladro y una broca de 13mm (½”).


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b) Se pasa el fleje de plástico por las perforaciones envolviendo al muro, los extremos del fleje se tensan con la herramienta flejadora y se colocan dos grapas en el extremo del fleje. c) Se corta la fibra de vidrio en tiras con un ancho de 30mm aproximadamente. Con la ayuda de la espátula se coloca la fibra de vidrio para que cubra los espacios entre el fleje y el muro. d) Se aplica la resina por entre la fibra de vidrio para adherir el fleje con el muro. e) Se aplica otra capa de fleje de plástico para ello se repiten los pasos b), c) y d) sobre los primeros flejes aplicados. f) La resina se deja secar durante un mínimo de 72 horas para que adquiera resistencia. Una vez colocado el refuerzo se procedió a instrumentar el muro para la prueba. APLICACIÓN DE LA TÉCNICA DE REPARACIÓN.

Los principales pasos para la aplicación de la técnica TR9 se describen a continuación: a) Se practica una ranura en escuadra con 200 mm por lado en las cuatro esquinas del muro para colocar un ángulo metálico, después se rellenan perfectamente los huecos con mortero y se colocan las placas que cuentan con eslabones soldados. Estas placas se fijan a los ángulos por medio de tornillos soldados a los mismos. b) Se coloca el fleje en diagonal haciéndolo pasar por entre los eslabones de las esquinas correspondientes, realizando esto en ambas diagonales e intercalando los flejes, es decir, primero se coloca un fleje en una de las caras, después otro en la otra cara. c) Los flejes se llevan a su máxima tensión utilizando la herramienta tensadora. Se fija cada tira de fleje con la llave ponchadora hasta asegurar la máxima tensión, en este caso se utilizan dos grapas para mayor seguridad. Calculando el esfuerzo máximo a cortante de los muros para hacer la comparación de los valores obtenidos con los muretes, se tiene que la relación de incremento de capacidad con respecto al muro original es de 1.26 para la técnica TR2 que se aplicó al modelo MC-F2, mientras que en los muretes la relación de incremento en capacidad fue de 2.45 para la primer etapa y de 1.31 para la segunda etapa, por lo cual se puede concluir que como se había observado en las pruebas de muretes también en la prueba de los muros se manifiesta el incremento de capacidad.

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