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REPARACION DE LAS ESTRUCTURAS DE HORMIGON
ESTABILIZACION LIMPIEZA CONSOLIDACION PROTECCION RECONSTRUCCION

1. ESTABILIZACIÓN

ESTABILIZACIÓN PROVISIONAL: Medidas preventivas, de seguridad o urgencia. Antes de comenzar a reparar un elemento constructivo es necesario realizar un análisis exhaustivo de la estructura y del edificio que ayude a saber que métodos emplear. En este análisis pueden haberse apreciado diversos daños. Cuando el elemento estructural se halle en una situación límite en la que pueda resultar peligroso, se debe apuntalar inmediatamente, siempre garantizando la correcta transmisión de las cargas y evitando crear zonas con sobretensiones.

ESTABILIZACIÓN PROVISIONAL MEDIANTE APEOS: Apear es sujetar, sin riesgos, parte de una construcción durante su reparación, transfiriendo las cargas del elemento o elementos a reparar hacia otros elementos auxiliares (los apeos).

Apeo de forjados: Los forjados se pueden apear por el exterior cuando el forjado empuja en su propio plano. En estos casos, en el encuentro entre el apeo y el elemento a apear se deben colocar piezas de reparto de cargas horizontales. El contacto entre el apeo y el terreno depende de las características de éste. Si el terreno es firme se apoyará el apeo directamente sobre él, afianzándolo con estacas. Si el terreno no es firme se deberá crear una pequeña cimentación con armaduras en espera. También se pueden apear por el interior, mediante sopandando (tablón dispuesto por tabla), apoyado en puntales.

Apeo de pórticos: Los pórticos se apean sobre nuevos pórticos auxiliares, enmarcados por vigas, que apoyan en zapatas, y estas en puntales que llegan hasta el terreno.

ESTABILIZACIÓN DEFINITIVA: Para la estabilización definitiva de una estructura se emplean diversos métodos de reparación, como refuerzos, sustitución funcional o parcial del elemento estructural, etc. Estos métodos van encaminados siempre a garantizar la seguridad estructural, y sobre todo, la seguridad de las personas.

A veces los apeos, que surgen como medida de estabilización provisional, pueden conservarse como estabilización definitiva, si aseguran la seguridad del edificio y no se ha querido realizar un mayor gasto.

 

2. LIMPIEZA PREVIA DEL HORMIGÓN

Antes de que se pueda reparar una superficie de hormigón y protegerla contra nuevos ataques, es necesario limpiarla cuidadosamente. Hay que liberarla de todas las cargas de suciedad, de las capas de yeso aplicadas que estén sueltas y de los componentes que desprendan arena. Si se trata de una superficie de hormigón que tenga que someterse más tarde a un revestimiento de resina sintética, es imprescindible retirar, no sólo las capas meteorizadas, sino también la capa de lechada de cemento. Los métodos de limpieza son:

METODOS MECÁNICOS:

Chorro de agua a presión. Se limpia la superficie por medio de un chorro de agua que puede alcanzar la presión de 1.000 atmósferas.

Chorro de vapor. Se utiliza particularmente cuando se trata de impurezas de origen atmosférico.

Chorro de arena. Mediante chorro de arena, es posible quitar delgadas capas como lechada de cemento, restos de pintura e impurezas de la superficie.

Cepillado metálico. A base de púas de acero, sólo elimina la capa superficial. Puede ser manual o mecánico y es útil para pequeñas áreas o como complemento de otros procedimientos.

Decapado térmico. Utilizando un quemador de llama ancha. La superficie de hormigón se calienta durante poco tiempo a una temperatura elevada para disgregar dicha superficie y se desprenda en capas de hasta 5 mm de profundidad. Toda materia orgánica que estuviera contaminando el hormigón, como aceites, queda eliminada así como los posibles acabados de pintura. Este procedimiento no es recomendado para hormigón armado con poco recubrimiento de las armaduras.

Fresado de superficies parciales. En este procedimiento, unas lanillas que giran alrededor de un eje horizontal o martillos colocados unos al lado de otros y perpendicularmente a la superficie del hormigón, desprenden las partes desmenuzables del soporte.

METODOS QUÍMICOS:

Productos de limpieza alcalinos y productos de limpieza que contienen disolventes. Tienen la ventaja de que no producen ningún arranque superficial que luego se tenga que reponer. Después de la limpieza con productos químicos es imprescindible la comprobación de que no han quedado residuos en la superficie.

 

3. CONSOLIDACIÓN Y SOLIDARIZACIÓN INTERNA DE LA ESTRUCTURA

RESINAS: Las resinas se emplean cada vez más habitualmente en la rehabilitación de edificios. Su uso va dirigido tanto a reforzar mecánicamente una estructura como a paliar acciones físicas o químicas. Casi todas las resinas empleadas en la construcción son resinas termoestables. Las más empleadas son las resinas epoxi, que tienen una excelente adherencia tanto al hormigón como al acero, muy baja retracción de curado, despreciable sensibilidad al agua y muy buenas características mecánicas, también son perdurables a lo largo del tiempo. Estas propiedades las hacen muy útiles en reparaciones y refuerzos estructurales.

UNIONES: Unión del hormigón nuevo al viejo. Para este tipo de uniones los mejores productos a emplear son los adhesivos epoxi, que además de mejorar la cohesión entre los hormigones, impermeabilizan la armadura.

ANCLAJES: A veces las resinas epoxi no son suficientes para unir un hormigón nuevo a otro viejo y es necesario anclar unas barras metálicas en la masa del hormigón viejo, dejando una parte de ellas en espera del hormigón nuevo. En los casos en los que estas barras tenga que ser impermeables será necesario añadir adhesivos epoxi.

 

4. PROTECCION DEL HORMIGON

Cada lesión tiene una solución diferente. En todo caso será necesario realizar ensayos y análisis para obtener información sobre el estado del hormigón. Además hay que comprobar si las fisuras que pudieran existir afectan a la resistencia del elemento o si son únicamente superficiales.

Si tras realizar el diagnóstico de un elemento estructural se considera que se debe intervenir en la estructura, se podrán realizar cinco actuaciones generales:

Seguimiento del elemento dañado.

Aplicación de una protección paliativa.

Reconstrucción del elemento dañado.

Refuerzo del elemento dañado.

Sustitución del elemento dañado.

Los sistemas de protección paliativa se aplican a hormigones viejos con el objetivo de mejorar sus condiciones y evitar que su estado empeore. Es aconsejable sólo en los casos en los que la lesión NO AFECTE A LA SEGURIDAD DEL EDIFICIO

Protección interna:

Inyección: La inyección es un método de reparación que sirve tanto para impermeabilizar fisuras como para sellar juntas con movimiento. Se puede realizar mediante presión manual, presión mecánica, o empleando inyectores de globo cuando hay muchas fisuras finas. Las inyecciones epoxi tienen como finalidad restablecer la continuidad mecánica del hormigón en la fisura y asegurar su impermeabilización. La inyección se puede realizar tanto desde la superficie como desde el interior de la fisura mediante una perforación oblicua a la fisura.

Eliminación de filtraciones de agua: Si a través de una fisura aparecen filtraciones de agua, se debe introducir por inyección un producto en la fisura que reaccione con el agua y se solidifique. Los productos más empleando son los prepolimeros de poliuretano.

Sellado de juntas con movimiento: Considerando junta a toda discontinuidad en el hormigón o entre varios elementos constructivos que estén expuestos a moverse, a veces es necesario sellar estas juntas para evitar daños a los elementos. El sellado tiene como finalidad cerrar la junta con un material estanco que absorba los posibles movimientos. Las juntas se sellan generalmente mediante inyección, empleando productos como las masillas de sellado.

Protección superficial:

Impregnación hidrófuga: Con el objetivo de mantener seco el material impregnado, impermeabilizando el hormigón se impide que el agua pueda seguir deteriorándolo. Los productos más comunes para la impregnación hidrófuga se basan en compuestos organosilíceos, siendo los más comunes los siloxanos diluidos en disolventes.

Impregnación selladora: Se diferencia de la impregnación hidrófuga en que, mientras la ésta sólo reduce la absorción de agua, la impregnación selladora consolida el soporte poroso mejorando el anclaje del recubrimiento. Los productos empleados suelen tener el mismo aglutinante que el recubrimiento que será aplicado posteriormente.

Recubrimiento: La finalidad del recubrimiento es evitar el contacto entre el hormigón y los agentes agresores. Pueden ser delgados, como las pinturas o barnices, o gruesos, con productos de alto contenido en sólidos.

Métodos de aplicación de los sistemas de protección:

La correcta aplicación de pintura a los efectos de obtener la máxima vida útil, es tan importante como la preparación de la superficie y la selección correcta del sistema a emplear.

En general los productos bicomponentes de la misma naturaleza son más eficaces que los monocomponentes. También los productos de igual naturaleza dispersos en solventes duran más, tienen mayor capacidad de penetración y son más eficientes que los dispersos en agua. Las pinturas y barnices de base poliuretano son más duraderos y prolongan la vida del hormigón reduciendo los riesgos de carbonatación al formar una barrera excelente a la absorción de agua. Los productos de base epoxi son los de mayor resistencia química y mecánica y los que mas se adhieren al hormigón. Sin embargo, no resisten bien la radiación ultravioleta . Por estas razones son recomendables para ambientes internos

en atmósferas industriales agresivas. Los barnices de base acrílica son mas resistentes a los rayos ultravioleta, no amarillean con la exposición solar y alteran poco la tonalidad del hormigón.

 Pulverización: Las técnicas de pulverización son en general adecuadas para la pintura del hormigón debido a la facilidad para ser usadas en grandes áreas. El sistema, de rápida aplicación, no es idóneo para trabajos pequeños.

Aplicación a brocha y rodillo: La aplicación de la primera mano de pintura de imprimación utilizando pincel y/o brocha, hace que se pueda absorber mejor la pintura dentro de los poros e irregularidades de la superficie.

 

5. RECONSTRUCCION DEL HORMIGON

La reconstrucción total o parcial de estructuras de hormigón se emplea en los casos en los que han aparecido fisuras que deben ser reparadas o cuando se haya producido una apreciable pérdida de material. Antes de la reconstrucción se debe sanear el hormigón. Al reconstruir es básico evitar poner en contacto metales que puedan provocar corrosión de las armaduras por electrolisis.

 

MORTEROS DE REPARACIÓN: Se emplean para reconstruir volúmenes perdidos de hormigón, desde masillas para espesores delgados hasta microhormigones para grandes gruesos de reparación. El mortero se puede aplicar tanto para restaurar la geometría y la estética, como por su función estructural. Si no se escoge bien el mortero puede dar muchos problemas, sobre todo por falta de adherencia entre el hormigón viejo y el mortero nuevo que se produce al fraguar el mortero nuevo y retraer. Hay tres grandes grupos de morteros de retracción, según la composición de su conglomerante:

Los morteros y hormigones hidráulicos se componen de un conglomerante en polvo, generalmente cemento portland, y áridos, que al mezclarse con agua endurece por hidratación. A la mezcla, igual que en las obras nuevas, se le añaden diversos aditivos y fibras hacen que el producto final sea más resistente y duradero.

Morteros hidráulicos poliméricos (MHP) En estos morteros el conglomerante,cemento portland, está modificado con unos polímeros en un porcentaje en sólidos de entre el 5% y el 20%. Esto favorece el proceso de aplicación y fraguado, y mejora las propiedades finales. Las mejoras respecto a los morteros hidráulicos son su mayor adherencia con la superficie a reparar, menor permeabilidad al agua, reducción de la carbonatación, mayor resistencia a ambientes ácidos y mayor resistencia a tracción y a flexotracción.

Morteros poliméricos termoestables (MP), Los MP llevan conglomerantes constituidos por unos polímeros líquidos, las resinas, que tras una reacción exotérmica solidifican y se transforman en un polímero termoestable. Las resinas más comunes son las epoxi, aunque también se emplean otras como las acrílicas reactivas. El principal uso de estos morteros es para el anclaje de elementos metálicos. Los morteros epoxi varían mucho según sus componentes. Hay tres grandes grupos: los morteros epoxi no estructurales, los morteros epoxi estructurales, y los morteros epoxi para suelos.

 

RESTAURACIÓN DEL HORMIGÓN FISURADO

Como ya se ha mencionado anteriormente, las fisuras en el hormigón se pueden rellenar con morteros epoxi, o con otros productos. En estos casos hay que considerar que en fisuras vivas (fisuras que continúan abriéndose) es inútil intentar recuperar el monolitismo del hormigón rellenando la fisura, pues aparecerán fisuras en otros lugares o la misma fisura reaparecerá. Es necesario eliminar la causa que provoca la fisuración. En cambio en las fisuras muertas o estabilizadas, en las que el agente que la causó ya no está activo, este método sí que es válido. En consecuencia, el relleno por inyección de resina epoxi únicamente se usará cuando se tenga la seguridad de que se trata de una fisura muerta o de que las actuaciones previas han conseguido estabilizarla.

Las grietas siempre deben estar secas para garantizar la máxima eficacia en la unión de la resina con el hormigón. Si no lo están, hay que proceder a su secado interior.

En hormigones poco sanos habrá que abrir la grieta, limpiarla y sellarla con mortero epoxi.

Otras técnicas de reparación de fisuras:

Cicatrización, por formación de cristales que cierran la grieta. Requiere que el hormigón esté totalmente saturado de agua. Dura unos 90 días.

Ocratizado, se emplea para fisuras estrechas de menos de 0,2 mm. Se puede conseguir con vidrio líquido . Se aplica con pincel y penetra por capilaridad. Reacciona con la cal y da fluosilicato cálcico que cierra la fisura de dentro hacia afuera.

Grapado, no hace estanca la fisura.

 

REPARACIÓN DE COQUERAS Y OQUEDADES

Superficiales, aquellas que no afectan a la resistencia de la estructura: Limpieza y saneado de la superficie y aplicación de mortero de cemento.

Medias, afectan ligeramente al comportamiento estructural y son de dimensiones más importantes. Se procede con la limpieza y saneado de la superficie, pintado con producto epoxi y relleno con hormigón de resistencia superior al hormigón de base.

Importantes, afectan a  la resistencia del elemento. No puede utilizarse el sistema anterior porque el hormigón nuevo no entraría en carga al retraerse. Se procede  con la limpieza y saneado de la superficie, pintado con epoxi, relleno con hormigón epoxi sin retracción u hormigón expansivo de resistencia superior al hormigón de base.

 

REPARACIÓN DE DESAGREGACIONES

Depende mucho del caso concreto. A veces no hay más solución que sustituir el elemento dañado. Si el ataque no es muy grave puede sustituirse la superficie afectada por hormigón sano. Los sistemas más adecuados de protección son las resinas epoxi. Se aplican con brocha, rodillo, espátula o por proyección en caliente.

 

REPARACIÓN DE ARMADURAS CON CORROSIÓN (reparación de un pilar)

1. Analizar la seguridad del pilar y asegurar la estabilidad del mismo, apuntalando si es necesario las partes más débiles. Hay que tener en cuenta que picar las cuatro esquinas de un pilar con armaduras oxidadas puede reducir su resistencia entre un 20 y un 40 %.

2. Delimitar la zona dañada, sobre la que hay que proceder al picado. Puede haber un margen de exceso de unos 10 ó 15 cm a ambos lados.

3. Retirar el hormigón dañado y descubrir las barras, de modo que se pueda proceder a su limpieza y a la eliminación de todo el óxido. Puede aplicarse sobre éstas una protección anticorrosiva y una capa de epoxipoliuretano elástico. Éste absorberá futuras expansiones de las armaduras si se oxidan de nuevo, evitando de este modo que se rompan las esquinas reparadas. En casos como éste, resulta además conveniente realizar un refuerzo mecánico del pilar. Se puede optar por la aplicación de pinturas pasivantes  que además actúen cómo puente de adherencia con el mortero de reparación.

4. Descubrir toda la sección y longitud afectada por la oxidación si se decide dar un tratamiento de protección a las armaduras. En el caso de que quede una delgada capa de óxido que resulta imposible eliminar, el material de protección debe ser un estabilizante de este óxido, consiguiendo con ello que la parte no atacada de la barra permanezca pasiva.

5. Reparar en sucesivas capas las zonas picadas, con espesores de 2 ó 3 mm si la zona a reponer es muy amplia, aunque también existen morteros que pueden llegar hasta los 50mm de espesor en una sola aplicación.

6. Aplicación de una pintura protectora anticarbonatación.  La carbonatación es un proceso que se produce en el hormigón al quedar expuesto al dióxido de carbono presente en la atmósfera. Provoca su corrosión y la desprotección de las armaduras. Esta pintura lo protege e impermeabiliza, por lo que es fundamental terminar la reparación con su aplicación.

 

Obras de refuerzo estructural en Calle San Ildefonso, Puerto Real (Cádiz)

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Sistema Mecanoviga de sustitución de viguetas en Calle San Ildefonso, Puerto Real (Cádiz)

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