identificación de tipos de daños en estructuras

8/15/2019 Identificación de Tipos de Daños en Estructuras

1/36

1

de 1051

CURSO DE ACTUALIZACIONCURSO DE ACTUALIZACION

ACADEMICA:ACADEMICA:

PATOLOGÍA EN ESTRUCTURASPATOLOGÍA EN ESTRUCTURASDE CONCRETODE CONCRETO

Ing. Cristian Sotomayor C.

C.I.P 73226

Ing. Cristian Sotomayor C.

C.I.P 73226 Lima - 2006

de 1052

MODULO 2:

IDENTIFICACION DE LOS TIPOS DEDAÑOS EN ESTRUCTURAS DE

CONCRETO

de 1053

2.0 ANÁLISIS DEL COMPORTAMIENTODEL CONCRETO


2/36

2

de 1054

Con la disminución de la temperatura se contrae ycon el incremento se dilata (cambios volumétricos)

de 1055

de 1056


3/36

3

de 1057

Con la disminución de la temperatura se contrae ycon el aumento se dilata (cambios volumétricos)

Se desintegra cuando existe agresividad química.


4/36

4

de 10510



Se fisura cuando se supera su resistencia a la tracción.


5/36

5

de 10513

Las condiciones ambientales y de servicio dondeconstruimos afectan sustancialmente el comportamientodel concreto.



Se fisura cuando se supera su resistencia a la tracción.

de 10515

Las características climáticas de donde

construimos tienen un efecto preponderantesobre el comportamiento del concreto enestado fresco y endurecido.


6/36

6

de 10516

En síntesis:

“El concreto responde a todas lasleyes físicas y químicas”

de 10517

TIPOS DE DAÑOS EN ESTRUCTURAS DECONCRETO

de 10518

2.1 DAÑOS POR ACCIONESFÍSICAS Y QUÍMICAS


7/36

7

de 10519

Efecto hielo - deshielo Efecto hielo - deshielo

Daños por acciones físicas Daños por acciones físicas

• Ocurre en estructuras de concreto que sonexpuestas al contacto con el agua, en zonas conclima frío.

• Ocurre en estructuras de concreto que sonexpuestas al contacto con el agua, en zonas conclima frío.

• El agua existente en los poros de la estructura deconcreto se congela e incrementa su volumen,ocasionando fuerzas de tensión que fracturan lamatriz interna del concreto.

• El agua existente en los poros de la estructura deconcreto se congela e incrementa su volumen,ocasionando fuerzas de tensión que fracturan lamatriz interna del concreto.

de 10520

EFECTO HIELO - DESHIELO

de 10521

EFECTO HIELO - DESHIELO


8/36

8

de 10522



Efectos térmicos Efectos térmicos

• El efecto de la temperatura sobre las estructurasde concreto es el cambio de volumen.

• El efecto de la temperatura sobre las estructurasde concreto es el cambio de volumen.

• La relación del cambio de volumen vs temperatura,está expresada por el coeficiente deexpansión/contracción térmico.

• La relación del cambio de volumen vs temperatura,está expresada por el coeficiente deexpansión/contracción térmico.

• Los cambios de volumen del concreto inducenesfuerzos a las estructuras con grados derestricción.

• Los cambios de volumen del concreto inducenesfuerzos a las estructuras con grados derestricción.

de 10523




Si se incrementa la temperatura.........Si se incrementa la temperatura......... ∆L = L x α x ∆t ∆L = L x α x ∆t

LL

de 10524




....... Se incrementa el volumen ....... Se incrementa el volumen

∆L ∆LLL

∆L = L x α x ∆t ∆L = L x α x ∆t


9/36

9

de 10525




Si disminuye la temperatura......Si disminuye la temperatura......

∆L ∆LLL

∆L = L x α x ∆t ∆L = L x α x ∆t

de 10526




......... Disminuye el volumen ......... Disminuye el volumen ∆L = L x α x ∆t ∆L = L x α x ∆t

LL

de 10527





10/36

10

de 10528




de 10529




Las restricciones a lasdeformaciones ocasionanreacciones y....

Las restricciones a lasdeformaciones ocasionanreacciones y....

....FISURACIÓN EN ELCONCRETO ....FISURACIÓN EN ELCONCRETO

de 10530

Ataque por sales Ataque por sales

Daños por acciones químicas Daños por acciones químicas

• Compuestos químicos derivados de ácidos ybases

• Compuestos químicos derivados de ácidos ybases

• Los cloruros, sulfatos de calcio, sodio o magnesioy nitrato de amonio, son los más importantes porsu grado elevado de destrucción al concreto.

• Los cloruros, sulfatos de calcio, sodio o magnesioy nitrato de amonio, son los más importantes porsu grado elevado de destrucción al concreto.


11/36

11

de 10531

ATAQUE POR CLORUROS

de 10532

ATAQUE POR SULFATOS

de 10533


Ataque por ácidos Ataque por ácidos

• Entre los elementos nocivos para el concreto:

- Acido sulfúrico, nítrico, clorhídrico, aguasprovenientes de industrias, minas, ácidosorgánicos de origen industrial, entre otros.

• Entre los elementos nocivos para el concreto:

- Acido sulfúrico, nítrico, clorhídrico, aguasprovenientes de industrias, minas, ácidosorgánicos de origen industrial, entre otros.



12/36

12

de 10534

ATAQUE POR ACIDOS

de 10535

ATAQUE POR ACIDOS

de 10536

ATAQUE POR ACIDOS


13/36

13

de 10537



Ataque por bases Ataque por bases

• Las bases son compuestos químicos quedesprenden iones hidróxido en solución en H2O

• Entre las bases nocivas tenemos: soda cáustica(Hidróxido de sodio) y amoniaco (Hidróxido deamonio)

• Las bases son compuestos químicos quedesprenden iones hidróxido en solución en H2O

• Entre las bases nocivas tenemos: soda cáustica(Hidróxido de sodio) y amoniaco (Hidróxido deamonio)


de 10538




•

Se origina entre determinados agregados reactivosy los óxidos de sodio y potasio del cemento.•

Se origina entre determinados agregados reactivosy los óxidos de sodio y potasio del cemento.


Reacción álcali - agregado Reacción álcali - agregado

• La reacción se inicia en la superficie del agregado yse produce en la interfase con la pasta de cemento,formando un gel que toma agua y se dilata creandopresiones internas, llevando a la rotura del concreto.

• La reacción se inicia en la superficie del agregado yse produce en la interfase con la pasta de cemento,formando un gel que toma agua y se dilata creandopresiones internas, llevando a la rotura del concreto.

de 10539




• Comprende los siguientes sistemas:

- Reacción álcali – sílice

- Reacción álcali – silicato

- Reacción álcali – carbonato

• Comprende los siguientes sistemas:

- Reacción álcali – sílice

- Reacción álcali – silicato

- Reacción álcali – carbonato


Reacción álcali - agregado Reacción álcali - agregado


14/36


15/36

15

de 10543

La corrosión del acero es un procesoelectroquímico requiriéndose un ánodo, catodo y

un electrolito.

La corrosión del acero es un procesoelectroquímico requiriéndose un ánodo, catodo y

un electrolito.

La presencia del ión cloruro es la causa principalde la corrosión del acero de refuerzo

La presencia del ión cloruro es la causa principalde la corrosión del acero de refuerzo

La matriz de un concreto húmedo forma unaceptable electrolito y el acero de refuerzoproporciona el ánodo y cátodo.

La matriz de un concreto húmedo forma unaceptable electrolito y el acero de refuerzoproporciona el ánodo y cátodo.

de 10544

CORROSIÓN DEL ACERO DE REFUERZO

de 10545

CORROSIÓN DEL ACERO DE REFUERZO


16/36

16

de 10546

2.3 DAÑOS POR EFECTO DECARGAS Y DESGASTE

SUPERFICIAL

de 10547

Efecto de cargas Efecto de cargas

- Las estructuras de concreto, están sometidas adistintos tipos cargas (Cargas vivas, muertas, deimpacto, etc)


Referencia: ConcreteRepair and Maintenance

Illustrated


17/36

17

de 10549




- Los problemas en el concreto como rajaduras,deflexión excesiva, pueden ser causados por cambiosde volumen asociado por el efecto de los distintostipos de cargas.

- Los problemas en el concreto como rajaduras,deflexión excesiva, pueden ser causados por cambiosde volumen asociado por el efecto de los distintostipos de cargas.

de 10550

PRINCIPIO BASICO DEL CONCRETO ARMADO


Illustrated

de 10551

EFECTO DE CARGAS: COLUMNAS


Illustrated


18/36

18

de 10552

EFECTO DE CARGAS: VIGAS


Illustrated

de 10553

EFECTO DE CARGAS: VIGAS

de 10554

EFECTO DE CARGAS: MIEMBROS POSTENSADOS


Illustrated


19/36

19

de 10555

EFECTO DE CARGAS

de 10556

EFECTO DE CARGAS

de 10557


Desgaste Superficial por erosión Desgaste Superficial por erosión

- Desgaste por abrasión:

Producido por acciones mecánicas debidas atráficos de vehículos domésticos o especiales,peatones o a la acción del arrastre departículas por el agua (Oleaje).

- Desgaste por abrasión:

Producido por acciones mecánicas debidas atráficos de vehículos domésticos o especiales,peatones o a la acción del arrastre departículas por el agua (Oleaje).


20/36

20

de 10558

DESGASTE POR ABRASIÓN

de 10559

DESGASTE POR ABRASIÓN

de 10560


Desgaste Superficial por erosión Desgaste Superficial por erosión

- Desgaste por abrasión - Desgaste por abrasión

- Desgaste por Cavitación:

Producido sobre la superficie del concreto en contactocon flujos de agua que se separan de la superficie endeterminadas zonas, creando zonas expuestas conbaja presión, inferior a la presión de vapor yoriginando el fenómeno de cavitación, que ataca a lasuperficie del concreto en forma de picaduras.

- Desgaste por Cavitación:

Producido sobre la superficie del concreto en contactocon flujos de agua que se separan de la superficie endeterminadas zonas, creando zonas expuestas conbaja presión, inferior a la presión de vapor yoriginando el fenómeno de cavitación, que ataca a lasuperficie del concreto en forma de picaduras.


21/36

21

de 10561

CAVITACIÓN DEL AGUA EN EL CONCRETO

de 10562

CAVITACIÓN DEL AGUA EN EL CONCRETO

de 10563

2.4 FISURACIÓN EN ELCONCRETO


22/36

22

de 10564

de 10565

Fisuración por contracción plástica Fisuración por contracción plástica

- Aparece durante las 1eras horas, cuando el concretose encuentra en estado plástico y la tasa de evaporaciónsuperficial supera la de exudación del concreto.

- Aparece durante las 1eras horas, cuando el concretose encuentra en estado plástico y la tasa de evaporaciónsuperficial supera la de exudación del concreto.

- Proceso físico producido por la pérdida de humedad dela pasta, debido a la acción de agentes externos comotemperatura, humedad relativa, viento, etc, propiciándoseel secado del concreto.

- Proceso físico producido por la pérdida de humedad dela pasta, debido a la acción de agentes externos comotemperatura, humedad relativa, viento, etc, propiciándoseel secado del concreto.

de 10566

CONTRACCIÓN PLÁSTICA


23/36

23

de 10567

CONTRACCIÓN PLÁSTICA

de 10568


Crazing Crazing

- Aparece cuando se efectúan los trabajos de acabadocon agua de exudación o de rociado presente en lasuperficie de concreto.

- Aparece cuando se efectúan los trabajos de acabadocon agua de exudación o de rociado presente en lasuperficie de concreto.

de 10569

CRAZING


24/36

24

de 10570


Crazing Crazing

- Se produce en zonas donde el movimiento del concretofresco se encuentra restringido por las armadurassuperficiales y/o carencia de un adecuado recubrimiento deconcreto sobre la armadura.

- Se produce en zonas donde el movimiento del concretofresco se encuentra restringido por las armadurassuperficiales y/o carencia de un adecuado recubrimiento deconcreto sobre la armadura.

Fisuración por asentamiento plástico Fisuración por asentamiento plástico

- Estas fisuras afectan la durabilidad de la armadura y laadherencia del acero con el concreto.- Estas fisuras afectan la durabilidad de la armadura y laadherencia del acero con el concreto.

de 10571

ASENTAMIENTO PLÁSTICO

de 10572

ASENTAMIENTO PLÁSTICO


25/36

25

de 10573


Crazing Crazing


Fisuración por contracción por secado diferida Fisuración por contracción por secado diferida

- Aparecen en el concreto en estado endurecido, comoconsecuencia de la pérdida continua de humedad en eltiempo. Generalmente se desarrolla durante el 1er añohasta en un 80% de magnitud total.

- Aparecen en el concreto en estado endurecido, comoconsecuencia de la pérdida continua de humedad en eltiempo. Generalmente se desarrolla durante el 1er añohasta en un 80% de magnitud total.

de 10574

CONTRACCIÓN POR SECADO DIFERIDA

de 10575


Crazing Crazing



Fisuración por contracción por carbonatación delconcreto


- Se produce en el concreto endurecido, como consecuenciade la reacción del Ca(OH)2 de los productos de hidratación delcemento con el CO2 del ambiente, formándose CaCO3 conreducción del volumen y contracción adicional.

- Se produce en el concreto endurecido, como consecuenciade la reacción del Ca(OH)2 de los productos de hidratación delcemento con el CO2 del ambiente, formándose CaCO3 conreducción del volumen y contracción adicional.


26/36

26

de 10576

CONTRACCIÓN POR CARBONATACIÓN

de 10577


Crazing Crazing





Fisuración por acciones mecánicas inducidas Fisuración por acciones mecánicas inducidas

de 10578

ACCIONES MECÁNICAS INDUCIDAS


27/36

27

de 10579


Crazing Crazing





Fisuración por acciones mecánicas inducidas Fisuración por acciones mecánicas inducidas

Fisuración por errores del proyecto Fisuración por errores del proyecto

de 10580

FISURACIÓN POR ERRORES DE PROYECTO

de 10581

FISURACIÓN POR ERRORES DE PROYECTO


28/36

28

de 10582

2.5 DAÑOS PRODUCIDOS POREL PROCESO CONSTRUCTIVO

de 10583

Cangrejeras Cangrejeras

• Zonas con vacíos debido a la acumulación de piedras,con pérdida o separación de finos por causa de lasegregación del concreto durante el proceso decolocación .

• Zonas con vacíos debido a la acumulación de piedras,con pérdida o separación de finos por causa de lasegregación del concreto durante el proceso decolocación .

de 10584

CANGREJERAS


29/36

29

de 10585

CANGREJERAS

de 10586


Burbujas superficiales Burbujas superficiales

• Vacios individuales pequeños de ubicación y formairregular, que se originan durante el vaciado deelementos encofrados, con tamaños que oscilan entre2 y 15 mm de diámetro

• Vacios individuales pequeños de ubicación y formairregular, que se originan durante el vaciado deelementos encofrados, con tamaños que oscilan entre2 y 15 mm de diámetro

de 10587

BURBUJAS SUPERFICIALES


30/36

30

de 10588

BURBUJAS SUPERFICIALES

de 10589



Variación de textura, color y mancha Variación de textura, color y mancha

• Cambios en la suavidad, aspereza y/o color de lasuperficie del concreto, o manchas las cuales sonvisibles al desencofrar o poco tiempo después.

• Cambios en la suavidad, aspereza y/o color de lasuperficie del concreto, o manchas las cuales sonvisibles al desencofrar o poco tiempo después.

de 10590

VARIACIONES DE TEXTURA COLOR Y MANCHA


31/36

31

de 10591

VARIACIONES DE TEXTURA COLOR Y MANCHA

de 10592




Líneas entre capas Líneas entre capas

• Zonas con líneas oscuras que marcan las capas de

vaciado sin que haya junta fría (falta de adherenciaentre capas)

• Zonas con líneas oscuras que marcan las capas de

vaciado sin que haya junta fría (falta de adherenciaentre capas)

de 10593

LINEAS ENTRE CAPAS


32/36

32

de 10594





Juntas frías Juntas frías

• Vacios, cangrejeras y variaciones de color en lainterfase entre capas de vaciado en que la capasuperior no se ha adherido a la inferior

• Vacios, cangrejeras y variaciones de color en lainterfase entre capas de vaciado en que la capasuperior no se ha adherido a la inferior

de 10595

JUNTAS FRIAS

de 10596





Juntas frías Juntas frías

Otros: Variantes de los anteriores Otros: Variantes de los anteriores


33/36

33

de 10597

2.6 DAÑOS OCASIONADOSPOR EL FUEGO

de 10598

El ataque del fuego a las estructuras de concreto armadoes un fenómeno muy complejo, dada la naturaleza decomportamiento del acero y concreto ante el incrementoconsiderable de la temperatura

El ataque del fuego a las estructuras de concreto armadoes un fenómeno muy complejo, dada la naturaleza decomportamiento del acero y concreto ante el incrementoconsiderable de la temperatura

de 10599

DIAGNÓSTICO GENERALDIAGNÓSTICO GENERAL

Fuente: Manual de rehabilitación deestructuras de hormigón-CYTED Fuente: Manual de rehabilitación deestructuras de hormigón-CYTED


34/36

34

de 105100

PRONÓSTICO PRONÓSTICO

Fuente: Manual de rehabilitación deestructuras de hormigón-CYTED Fuente: Manual de rehabilitación deestructuras de hormigón-CYTED

Fisuración del concreto Fisuración del concreto

Deformación del concreto y acero hasta el estado derotura de los elementos

Deformación del concreto y acero hasta el estado derotura de los elementos

ACCIONES CORRECTIVAS ACCIONES CORRECTIVAS

Apuntalamiento inmediato de la estructura Apuntalamiento inmediato de la estructura

Reparación con morteros tixotrópicos, grouts fluidos, etc. Reparación con morteros tixotrópicos, grouts fluidos, etc.

Reforzamiento con armadura, perfiles metálicos,shotcrete, entre otros.

Reforzamiento con armadura, perfiles metálicos,shotcrete, entre otros.

de 105101

de 105102

2.7 DAÑOS POR ACCIDENTES


35/36

35

de 105103

DAÑOS GENERADOS POREXPLOSIONES

Daños en viviendas en unazona urbanizada de Córdoba – Argentina (1995) provocadospor ondas de presión debido ala explosión de una plantaindustrial adyacente.

Fuente : Rev. Instituto Desastresnaturales, accidentes e insfraestructura civil Argentina.

de 105104

DAÑOS GENERADOS POREXPLOSIONES

de 105105

DAÑOS GENERADOS POR

EXPLOSIONES


36/36

de 105106

¿ Preguntas?

identificación de tipos de daños en estructuras

Documents