informe de patologias del concreto y acero

8/15/2019 Informe de Patologias Del Concreto y Acero

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UNIVERSIDAD NACIONAL DECAJAMARCA FACULTAD DE INGENIERÍA• Escuela Académica de

20!

C"#c$e%" A$mad" I

Patologías

del Concreto y

2016


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Curso:

Concreto Armado I.

Docente:Ing. Lincoln Minchan Pajares.

Tema: Trabajo Domiciliario N°01.

Integrantes: Alarcón Alarcón !arla. "a#tista $rti% &d'in. (on%)les *am+re% ,hose-h. alda/a alda/a *ossgri.

Ciclo: II ciclo.

Cajamarca, 07 de mayo de 2016

Patologías del

Concreto Acero


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Contendido

C#rso2.........................................................................................................................

Docente2....................................................................................................................

Tema2.........................................................................................................................

Integrantes2................................................................................................................

Ciclo2..........................................................................................................................

INT*$D3CCI4N............................................................................................................. 5

ATA63& P$* (A&1..................................................................................................... 7

CA*"$NATACI4N........................................................................................................7

1. C$NC&PT$ (&N&*AL........................................................................................7. M&CANIM$ D& LA *&ACCI4N..........................................................................8

9. :$*MA D& CA*"$NATACI4N..........................................................................;

P*$T&CCI4N............................................11

AN?ID*ID$ 3L:3*$$..........................................................................................1

ATA63& P$* A(3A......................................................................................................19

1. A(3A P3*A2...................................................................................................19

. A(3A CAI P3*A............................................................................................19

9. A(3A ACIDA...................................................................................................1<


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DAB$ &N &L AC&*$ CA3AD$ P$* &C&IA I"*ACI4N......................................0

I"*ACI4N2.............................................................................................................. 0

T&$*IA D& 3NA I"*ACI$N2.................................................................................... 0

&L AC&*$ &N L$ P3&NT&2....................................................................................9

I"*ACI$N& &N P3&NT&2......................................................................................9

*esonancia2...........................................................................................................<

:lameo :l#tter o Aleteo2.......................................................................................<

&jem-los de &str#ct#ras #e han ca+do -or eEcesiFas Fibraciones2.........................5

Des-lome del P#ente Tacoma Naroo's.................................................................5

P#ente de olgogrado...........................................................................................5

P#ente Arcos de AlconGtar....................................................................................5

CAIDA D&L P3&NT& TAC$MA NA**$H.....................................................................7C$NCL3I$N&...........................................................................................................;

"I"LI$(*A:@A.............................................................................................................. =

Libros2...................................................................................................................... =

P)ginas Heb2............................................................................................................=


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INTRODUCCIÓN

PATOLOGÍAS DL CONCRTO ! ACRO

La Patolog+a constr#ctiFa en la edicación es la ciencia #e est#dia los -roblemasconstr#ctiFos #e a-arecen en el edicio des-#Gs de s# ejec#ción J las sol#ciones alos mismos. &sto abarca todas las im-erKecciones Fisibles o no de la obra edicadadesde el momento del desarrollo del -roJecto.

&stas -#eden -resentarse en diKerentes -artes de #n edicio J res-onden a #na grancantidad de ca#sas #e es necesario identicar en cada caso -ara -oder resolFerlas.

&n concreto armado las -atolog+as #e se -resenten est)n relacionados con lad#rabilidad Ja #e estas aKectaran s# K#ncionalidad los elementos #e constit#Jenesta tGcnica constr#ctiFa son el concreto J el acero los c#ales est)n eE-#estos adiKerentes ata#es Ja sea -or reacciones #+micas reacciones con el medioambiente malas -r)cticas constr#ctiFas entre otras ca#sas.

A contin#ación se desarrollara -atolog+as #e s#Kre el concreto as+ como el acero2

&n el concreto2

Ata#es -or gases Ata#es -or Ag#a

&n acero2

Corrosión #+mica J electro#+mica Da/os -or eEcesiFas Fibraciones.

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ATA"U POR GASS#

&n este Ca-+t#lo se ha de -resentar los dos ata#es -or gases #e atentan contra lad#rabilidad del concreto incidiendo en el -rimero de ellos.

Dichos ata#es son2

1. ATA63& P$* AN?@D*ID$ CA*"4NIC$. ATA63& P$* AN?@D*ID$ 3L:3*$$

CAR$ONATACIÓN

#% CONCPTO GNRAL

&l concreto eE-#esto contin#amente al aire absorbedióEido de carbono en #n -roceso conocido comocarbonatación #e comien%a sobre la s#-ercie delconcreto J se -ro-aga lentamente en -roK#ndidad.

La carbonatación en el concreto es la reacción #+micacon dismin#ción del -? #e oc#rre c#ando el dióEido decarbono C$ atmosKGrico reacciona con la h#medaddentro de los -oros del concreto J conFierte el hidróEidode calcio Ca$? con alto -? a carbonato de calcioCaC$9 #e tiene #n -? m)s ne#tro.

Por #na -arte la d#rabilidad del concreto no es -erj#dicada -or la carbonatación J-odr+a ser mejorada Ja #e Gsta tiende a densicar la s#-ercie del concretored#ciendo la -ermeabilidad J -orosidad s#-ercial haciendo las Feces de -rotecciónnat#ral contra la #lterior -enetración de gases J l+#idos.

in embargo -ara los concretos reKor%ados el Kenómeno de carbonatación -#ede ser

el origen de serios da/os estr#ct#rales. &n eKecto con #n -? maJor de 1 el concreto-rotege al acero de la corrosión mediante #na ca-a de óEido -asiFo sobre las#-ercie del acero #e -ermanece estable en el ambiente alcalino. La carbonataciónred#ce la alcalinidad a #n -? menor de = J ni bien el OKrente de carbonataciónalcan%a la %ona de la armad#ra Gsta comien%a a oEidarse.

Dado #e la Kormación de óEido se acom-a/a siem-re con #n a#mento de Fol#menres#ltando nalmente en el agrietamiento J astillamiento del concreto. &n esemomento el acero de la armad#ra Ja no estar) -rotegido J el concreto armadocomien%a a -erder s# ca-acidad -ortante.

A#n#e la diK#sión del dióEido de carbono a traFGs de los -oros de concreto -#edere#erir de a/os antes #e oc#rra el da/o -or corrosión -#ede ser m#J deFastadoraJ m#J costosa de re-arar.

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i bien diFersos elementos de caleKacción -#eden liberar grandes cantidades de C$ sólo se re#iere #na -e#e/a concentración 0.09Q #e se enc#entra en laatmosKera -ara #e oc#rra la carbonatación del concreto.

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1. *iFa Ló-e% &. s.K. Ata#es al concreto 9° &dición. Instit#to de


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&% 'CANIS'O D LA RACCIÓN

Las K#entes de bióEido de carbono -#eden ser Ja sea la comb#stión la atmósKeradonde la cantidad de C$ #e normalmente se enc#entra es de 0.09 a 0.0


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> l#ego continRa s# ingreso a maJor -roK#ndidad.

La Felocidad de diK#sión est) determinada -or la Korma de la estr#ct#ra de los -oros J-or el Fol#men de ellos #e est) oc#-ado -or la disol#ción del concreto. As+ como lacom-osición J cantidad de cemento la com-actación las condiciones de c#rado J

condiciones ambientales de eE-osición del concreto.La Felocidad de -enetración del Krente de carbonatación al interior del concreto es-ro-orcional a s# -orosidad esta dismin#Je con el -aso del tiem-o -or#e el estratocarbonatado -rotege al resto del concreto del -roceso #+mico. e recomienda teneren consideración las c#atro medidas sig#ientes2

a *ec#brir las armad#ras con #n m+nimo de 90 mm de mortero.b Prestar atención a las armad#ras sit#adas debajo de las acanalad#ras J las

j#ntas de concreto.c *es-etar la dosicación m+nima del cemento J #sar relación ag#aScemento

moderada.d &Kect#ar el c#rado de modo #e la s#-ercie del concreto estG bien hidratada an de red#cir al m+nimo la Felocidad de carbonatación.

Dado #e el ingreso del bióEido de carbono es #n -roceso de ti-o diK#sión -#edeestimarse #e el es-esor de la ca-a carbonatada es -ro-orcional a la ra+% c#adradadel tiem-o. Dicha -ro-orcionalidad de-ende b)sicamente de c#atro -ar)metros2

a La concentración de C$ en el aireb La -ermeabilidad del concreto en el rec#brimientoc La h#medad relatiFa del rec#brimiento de concreto Jd &l contenido de Ca$ en la -asta de cemento hidratada del rec#brimiento.

No se debe olFidar #e la carbonatación se inicia des-#Gs del Krag#ado tam-oco #eel objetiFo nal es el de im-edir #e el Krente de carbonatación alcance la armad#ra-ara lo c#al tambiGn se -#ede adicionar materiales con actiFidad -#%ol)nica Ja #eal minimi%ar el tama/o J Fol#men de los -oros se red#cela magnit#d de carbonatación.

La carbonatación es #na condición relatiFamente sencillade identicar J diagnosticar. La manera m)s K)cil esrom-er #n -eda%o de concreto l#ego de so-lar todo el-olFo resid#al del es-Gcimen se -#lFeri%a #na sol#ción de

1Q a Q de enolKtale+na en alcohol sobre el concretonot)ndose #e las )reas carbonatadas del concreto nocambiar)n de color las )reas con #n Ph menor de =.;-odr+an ad#irir #n color rosado mientras #e las )reascon #n Ph maJor de =.; ad#irir)n #n color rojo a -Rr-#ra.

(% )OR'AS D CAR$ONATACIÓN

La reacción del cemento -ortland hidratado con el bióEido de carbono es #n -rocesolento el c#al es altamente de-endiente de la h#medad relatiFa tem-erat#ra-ermeabilidad del concreto J concentración del C0.

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Los concretos relatiFamente -ermeables eE-erimentan #na carbonatación m)s r)-idaJ eEtensa #e los concretos densos bien consolidados J c#rados. Las relacionesag#aScementante bajas J b#ena consolidación tambiGn sirFen -ara red#cir la-ermeabilidad J restringir la carbonatación de la s#-ercie. &l concreto de las %onasind#striales con alta concentración de C0 en el aire es m)s s#sce-tible al ata#e.

*% )ACTORS "U ACTUAN SO$R LA CAR$ONATACIÓN

&l a#mento de carbonatación de-ende como Ja se ha anali%ado del contenido deh#medad J -ermeabilidad del concreto.

&l concreto -ermeable se carbonatar) r)-idamente la -ermeabilidad de-ende de lasrelaciones ag#aUcementante bajas com-actación adec#ada -or Fibración #so de-#%olanas J c#rado a-ro-iado.

Alg#nos inFestigadores concl#Jeron #e la carbonatación mejora la im-ermeabilidaddel concreto debido a la dismin#ción de la -orosidad s#-ercial des-#Gs de lacarbonatación e ig#almente dismin#Je la ca-acidad de -enetración de los clor#ros.

+% )CTO SO$R L CONCRTO%

La carbonatación tiene diKerentes eKectos sobre el concreto Kresco J sobre el concretoend#recido. A#n#e tiene #n eKecto da/ino sobre el concreto d#rante las -rimeras <horas tiene eKectos -ositiFos sobre el concreto end#recido hidratado des-#Gs de lasmismas.

La carbonatación del concreto Kresco -#ede oc#rrir hasta #na alt#ra de 1U; a V-ero la carbonatación del concreto hidratado en #n -er+odo de a/os en atmósKeranat#ral -#ede alcan%ar #na -roK#ndidad de 1 a m)s.

La carbonatación del concreto end#recido -or el aire tiene las desFentajas de ca#saragrietamiento s#-ercial ne#trali%ar la -rotección de las barras de reK#er%o-roFocando la corrosión del acero con -osterior destr#cción del concreto.

La corrosión se maniesta con manchas J s#ramiento Kenómeno #e se -resenta enel interior de la estr#ct#ra m#cho antes de #e la corrosión se haJa generali%ado J-rod#ce -Grdida de di)metro del reK#er%o teniendo como consec#encia -Grdida de laca-acidad -ortante de los elementos estr#ct#rales.

,% )CTOS D LA CAR$ONATACIÓN

&l concreto no armado go%a de las Fentajas de la carbonatación. &n cambio en el

concreto armado el Kenómeno de carbonatación -#ede ser el origen de serios da/osestr#ct#rales. e -#ede concl#ir2

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a &l es-esor de carbonatación se incrementa con #n a#mento en el tiem-o deeE-osición J c#anto maJor es la concentración de C$ maJor es el es-esor decarbonatación en todas las me%clas.

b La resistencia en com-resión J la resistencia al desli%amiento de todos losconcretos carbonatados a la edad de ; d+as son ligeramente maJores #e

las de los concretos sin carbonatación.c Todos los concretos carbonatados tienen =0Q de -robabilidades de corroerdes-#Gs de la carbonatación. La red#cción del Falor del -? del ag#a de los-oros -ermite al ion clor#ro diK#ndirse K)cilmente con lo #e la corrosión -#edeseg#ir adem)s #e incrementa la magnit#d de la corrosión del reK#er%o -or labaja alcalinidad del concreto carbonatado.

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-% 'DIDAS PR.NTI.AS

Como Ja se Fio anteriormente recomienda tener en consideración las medidassig#ientes2

a *ec#brir las armad#ras en Korma adec#ada con #n m+nimo de 90 mm demortero.

b Prestar #na atención -artic#lar a las armad#ras sit#adas debajo de lasacanalad#ras J las j#ntas de concreto.

c *es-etar la dosicación m+nima del cemento J trabajar con relaciones ag#aScemento moderadas o sea sin #n eEceso de ag#a.

d &Kect#ar el c#rado de modo #e la s#-ercie del concreto este bien hidratadadesde el inicio a n de red#cir al m+nimo la Felocidad de carbonatación.

e debe recordar #e la Felocidad J -roK#ndidad de carbonatación son adem)sinW#enciadas -or #na Fariedad de Kactores como el contenido de cemento las

Fariaciones de tem-erat#ra J la Krec#encia con #e se alternan los estados secos Jlos estados o -er+odos hRmedos de la s#-ercie del concreto.

/% CAR$ONATACION N PISOS ! PA.I'NTOS

La carbonatación del concreto Kresco ca#sa la destr#cción de la s#-ercie. &l calor delos calentadores em-leados d#rante el inFierno -ara -roteger el concreto Kresco de lacongelación -roFoca el ablandamiento de la s#-ercie.

P#es emiten gases #e contienen entre otros bióEido de carbono el c#al es da/ino-ara el concreto Kresco. C#ando el C$ entra al )rea de trabajo reacciona con lah#medad del concreto Kresco de la s#-ercie Kormando )cido carbónico. &ste )cidose combina con el hidróEido de calcio Ca $? de la hidratación del cementoKormando carbonato de calcio dGbil CaC$9 en Fe% de silicato de calcio hidratado. &lsilicato de calcio es el res-onsable del Krag#ado end#recimiento J desarrollo de laresistencia de la -asta de cemento c#ando es reem-la%ado -or carbonato de calciodGbil el concreto -ierde resistencia al desgaste.

La ca-a blanda ca#sada -or la carbonatación generalmente se desarrolla en #nes-esor milimGtrico de la s#-ercie del -iso el concreto debajo de Gsta no esaKectado signicatiFamente

Para -reFenir la Kormación del )cido carbónico se -resentan dos alternatiFas2

a Inmediatamente des-#Gs de terminada la colocación en obra sellar el concretoKresco con #na membrana de c#rado l+#ida.

b &m-lear Fentiladores # otras K#entes de calor #e eliminen el anh+dridocarbónico.

i #na s#-ercie ha sido da/ada -or el C$ es -osible re-ararla -or #n -#lido o -or laa-licación de #n end#recedor de s#-ercie Gste debe ser hecho a la -roK#ndidad

s#ciente como -ara remoFer todo el concreto blando J en -olFo hasta llegar almaterial d#ro de la -arte inKerior.

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0% RCU$RI'INTO DL CONCRTO

La carbonatación -#ede ca#sar -roblemas de corrosión aRn en concretos de altacalidad. 3n rec#brimiento bajo del concreto J deKectos de s#-ercie como grietas J-e#e/os hoJos -ro-orcionan #na r#ta directa al acero de reK#er%o. &stas -#edenlleFar la carbonatación m#J -or debajo de la s#-ercie eE-#esta -roFocando #e elacero em-iece a corroerse debido a la -Grdida de -asiFación del mismo modo lo-e#e/os hoJos -#eden a Feces dar como res#ltado la -Grdida de 1 mm ó m)s delrec#brimiento -rotector del concreto.

i ha de em-learse #n rec#brimiento -rotector anticarbonatación los -e#e/oshoJos J otros deKectos de la s#-ercie deber)n rellenarse -rimero con #n OmorteroniFelante. Los bordes del rec#brimiento de concreto son notables -or s#s#sce-tibilidad a la corrosión ind#cida -or la carbonatación. e ha obserFado #e losbordes o las es#inas tienen dióEido de carbono #e se diK#nde hacia el acero de

reK#er%o en dos direcciones. i el acero en estas )reas no t#Fiera algRn rec#brimientodel concreto adec#ado la carbonatación cond#cir+a a la corrosión J -odr+a ca#sarastillamiento en los bordes en m#J -ocos a/os.

Adem)s las es#inas son )reas donde el concreto no est) bien com-actado. Losh#ecos J los agregados eE-#estos de la s#-ercie red#cen el rec#brimiento delconcreto -ermitiendo #e la carbonatación alcance r)-idamente el acero.

#1% STRATGIAS D RPARACIÓN ! PROTCCIÓN%

&s im-ortante reali%ar la inFestigación de la condición de la estr#ct#ra -ara #nadec#ado enKo#e de re-aración J -rotección. Para estr#ct#ras a las #e se les hadiagnosticado corrosión agrietamiento J astillamiento ind#cidos -or la carbonatacióneEisten -ocas o-ciones de re-aración.

e -#ede elegir la 2rotecci3n cat3dica si el da/o -or corrosión es seFero sinembargo esta es #na o-ción costosa as+ como tambiGn re#iere costos s#stanciales-ara el mantenimiento -rogresiFo.

La realcalini4aci3n es #na tGcnica bastante n#eFa #e intenta resta#rar la alta

alcalinidad del rec#brimiento de concreto eEtraJendo electro#+micamente #n#+mico con alto contenido de Ph en la estr#ct#ra. e trata tambiGn de #na o-cióncostosa con #n historial m#J limitado.

Con Krec#encia la o-ción m)s Kactible es re2arar 5 2roteger el concreto. &sta es#na tGcnica de re-aración directa #e atiende la necesidad inmediata del -ro-ietario.in embargo la re-aración no es com-leta.

Para detener eKectiFamente el aFance del OKrente de carbonatación con Krec#enciase em-lean recu6rimientos anticar6onataci3n los c#ales est)n es-ec+camentedise/ados -ara detener el ingreso del dióEido de carbono. e ha com-robado #e

-#eden agregar -rotección a la Farilla de reK#er%o en #na cantidad ig#al a m#choscent+metros del rec#brimiento del concreto.

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&s im-ortante tener en c#enta #e no todos los rec#brimientos resisten el dióEido decarbono. M#chos rec#brimientos son #sados erróneamente -ara contrarrestar lacarbonatación sin embargo con estos a#mentan s# ra-ide%.

&n los casos #e el Krente de carbonatación haJa alcan%ado la -roK#ndidad del acero

de reK#er%o el rec#brimiento anticarbonatación no -odr) detener la corrosióneEistente. La tecnolog+a act#almente en desarrollo de los in7i6idores de corrosi3nel c#al tratar) la corrosión eEistente en la Farilla J el rec#brimiento anticarbonataciónagregar) #na -rotección eKectiFa.

AN8IDRIDO SUL)UROSO

&l anh+drido s#lK#roso o dióEido de s#lK#ro $ es #n gas el c#al -ertenece a laKamilia de los gases llamados óEidos de s#lK#ro es sol#ble en ag#a J -#ede seroEidado en combinación con el ag#a.

Las K#entes nat#rales de anh+drido s#lKRrico incl#Jen los gases de las er#-cionesFolc)nicas incendios Korestales J desechos biológicos. La m)s im-ortante K#ente-rod#cto de los h#manos es la comb#stión del carbón diGsel comb#stible J gasolinacon a%#Kre as+ como los restos Kósiles #tili%ados como comb#stible los -rocesosind#striales el -roceso de la Kabricación de )cido s#lKRrico la conFersión de -#l-a a-a-el la incineración de desechos J la -rod#cción de a%#Kre.

&n la atmósKera el anh+drido s#lKRrico gas incoloro con olor -icante al oEidarse se

combina con el Fa-or de ag#a -rod#ciendo )cido s#lKRrico -rinci-al com-onente dela ll#Fia )cida. &sta ll#Fia )cida ataca al concreto K#ndamentalmente al carbonato decalcio -rod#ciendo sales K)cilmente laFables J contrib#Jendo a la destr#cción delelemento estr#ct#ral.

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ATA"U POR AGUA

Las ag#as nat#rales son medios com-lejos en las c#ales -#eden estar dil#idasdiKerentes es-ecies #+micas tales como cationes como2 calcio magnesio sodioerro etc. J otros iones como ?C$9 C$9 $


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(% AGUAS ACIDAS%C#ando la atmosKera recibe K#ertesdosis de óEidos de a%#Kre Jnitrógeno estos com-#estos seconFierten en )cidos s#lKRrico Jn+trico al combinarse con lah#medad de las n#bes J l#ego caencon la ll#Fia. La llamada ll#Fia acidatiene #n Ph inKerior a 5.7 J -#ede irhasta .5. iendo -erj#dicial -ara elconcreto.

*% AGUAS D PANTANO%Las ag#as de -antano -#eden ser #+micamente casi -#ras o -#eden tener

elementos tales como acido carbónico agresiFo s#lKatos sol#bles etc.&l )cido hRmico es #n tGrmino a-licado a Farios )cidos org)nicos dGbiles-rod#cido -or #n -roceso de descom-osición de la Fegetación atacandoK#ndamentalmente a la s#-ercie del concreto Korm)ndose h#malato decalcio.

+% AGUA D 'AR%$c#-a #no de los l#gares m)s destacados entre los agentes nat#ralesca-aces de ca#sar eKectos destr#ctiFos del concreto. La destr#cción delconcreto -or acción del ag#a de mar es debida a los sig#ientes Kactores2

S Acción mec)nica del oleajeS Acción erosiFa de las arenasS &Fa-oración -roFocada -or el Fiento la

c#al de-osita las sales -or encima delniFel de baja marea

S *eacción #+mica entre las sales delag#a J el concreto.

S Los organismos marinos J los -rod#ctos des# actiFidad biológica

Debido a las acciones indicadas se Korma en el concreto #na concentraciónde sales #e al cristali%ar reaccionan con el cemento hidratado -#diendodestr#ir el concreto. Al -enetrar las sales en el concreto. Por absorción o-ermeabilidad originan en el acero de reK#er%o celdas anódicas J catódicas.Los -rod#ctos de corrosión Kormados en las celdas anódicas al a#mentar deFol#men originan tensiones J -resiones #e -#eden rom-er el concretoadJacente.&n el ag#a de mar c#Ja cond#ctiFidad es m#J alta -or la cantidad de iones-resentes la actiFidad de los -rocesos corrosiFos es tan alta #e en la-sosm#J cortos -#eden generar Kenómenos m#J graFes.

La reacción del concreto con el ion s#lKato en el ag#a de mar es similar al ions#lKato en ag#as Krescas -ero los eKectos son diKerentes Ja #e en ag#a de

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mar -#ede ser incrementada a niFeles altos -or acción ca-ilar J eFa-oraciónbajo condiciones de climas eEtremos. &l ata#e #+mico al concreto -oracción del ag#a de mar es m#J com-lejo Ja #e adem)s de los s#lKatostambiGn interFienen2 los clor#ros los c#ales KaForecen la sol#bilidad del Jesola cal libre #e es m)s sol#ble en ag#a de mar.

e considera #e el es#ema de la reacción #+mica -#ede ser elsig#iente2

&liminación del s#lKato de calcio debido a la maJor sol#bilidad delJeso -or acción de los clor#ros

#stit#ción del calcio -or hidróEido de magnesio *eacción del s#lKato de magnesio con la cal :ormación eE-ansiFa de s#lKoal#minatos J -osterior descom-osición de

Gstos con Kormación de alRmina hidratada hidróEido de magnesio Js#lKato c)lcico.

Descom-osición de los silicatos hidratados con Kormación de s+licehidratada Jeso J óEido de magnesio.

,% AGUAS D DSAGULos desagXes domGsticos en condicionesnormales de trabajo no tienen eKecto dedeterioro sobre el concreto sin embargobajo condiciones de alta concentración deag#as en las t#ber+as baja Felocidad deW#jo J alta tem-erat#ra -#eden generaren esta )cido s#lKRrico como acción

oEidante de las bacterias anaeróbicassobre com-#estos org)nicos einorg)nicos de a%#Kre.&ste se condensa en las s#-ercies hRmedas -or encima de la l+nea de ag#alo #e lo hacen altamente corrosiFo.Los desagXes -#eden contener bacterias aeróbicas o anaeróbicas. Las-rimeras son organismos #e re#ieren oEigeno libre -ara s# metabolismoen tanto las anaeróbicas son da/adas -or el oE+geno libre el c#al Korma #n-otencial de oEidación J red#cción ina-arente -ara el crecimiento de lamaJor+a de estas.La acción destr#ctiFa ca#sada -or la -rod#cción de )cido s#lKh+drico &st)n

+ntimamente Finc#lada con el a#mento de la -oblación bacteriana laconcentración de l+#ido cloacal la tem-erat#ra J el -otencial de oEidación Jred#cción &n el c#al se -resenta en condiciones a-ro-iadas -ara #na b#ena-rod#cción de )cido s#lKRrico el c#al -or acción de la h#medad -asa )cidos#lKRrico inici)ndose la desintegración de concreto.&l )cido s#lKh+drico -rod#ce en las ag#as cloacales a -artir del a%#Kre -resenteen los com-#estos org)nicos as+ como de los s#lKatos # otros com-#estos dea%#Kre -resentes en el l+#ido el agente act#ante son las bacteriasanaeróbicas -resentes.

-% CONCLUSION DL T'A:&l ag#a es el -rimordial medio contaminante #e trans-orta en s# maJor+a losdiFersos ti-os de )cidos s#lKatos clor#ros entre otras s#stancias #+micas las

1;


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c#ales disgregan al concreto. Cabe resaltar de lo Ja anteriormente Fisto en losdiKerentes ti-os de ag#as segRn s# concentración estas tienen el -odererosiFo #nas m)s #e otras desde las ag#as -#ras hasta las ag#as de mar esdecir grad#almente se ha ido Fiendo lo -erj#diciales #e -#eden ser.)uente 9Ria L32e4; % 9s%ues al concreto 9(? dici3n=% Instituto

de Construcci3n 5 Gerencia=

1=


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CORROSION LCTRO"UÍ'ICA

La electro>u@mica es la rama de la #+mica #e est#dia la transKormación entre laenerg+a&lGctrica J la energ+a #+mica. *aJmond Chang 010

#% CLDAS GAL.NICAS

Para -oder entender la corrosión electro#+mica en el acero es necesario conocer lasceldas galF)nicas -#es estas son la base de la corrosión.

3na celda galF)nica o Foltaica es #n dis-ositiFo eE-erimental -ara generarelectricidad mediante #na reacción redoE es-ont)nea *aJmond Chang 010.

La celda galF)nica est) Kormada -rinci-almente -or2

Dos semiSceldas donde en cada #na de ellas se enc#entra #n electrodo. &n #na celdagalF)nica el )nodo es -or denición el electrodo en el #e se lleFa a cabo laoEidación J el c)todo es el electrodo donde se eKectRa la red#cción *aJmond Chang010. TambiGn es necesario -ara el K#ncionamiento de la celda galF)nica de #nalambre cond#ctor J de #n -#ente salino

Para entender el K#ncionamiento de la celda galFani%a trabajaremos con el ejem-lomostrado en la g#ra N°1.

&l K#ncionamiento de la celda consiste en #na reacción redoE sin contacto K+sico con-aso de electrones a traFGs del alambre cond#ctor debido a #e en este caso el C#

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:ig#ra n°12 CeldagalF)nica

:#ente2 *aJmond Chang

&c#ació

&c#ació

&c#ació


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es el metal con maJor -otencial de red#cción -otencial de red#cción es la -ro-iedadde los materiales -ara atraer electrones el C# arrastra a los electrones del inc-rod#ciGndose la oEidación del %inc mostrada en la -rimera ec#ación 1 de la g#raN°1. Posteriormente el C#Y reacciona con los electrones -rod#ciGndose la red#cciónde este ec#ación . :inalmente la reacción neta se denota en la ec#ación 9 de la

g#ra N°1.

$tro as-ecto a tener en c#enta es #e la semicelda donde se enc#entra el c)todo-#ede -olari%arse negatiFamente mientras #e la otra semicelda se -olarice-ositiFamente #edando detenido el -roceso es -or eso #e se #sa #n -#entesalino el c#al contiene electrolitos s#stancias iónicas ca-aces de cond#cirelectricidad de tal manera #e este -ro-orcione electrones en la semicelda dondeoc#rre la oEidación J -rotones en la semicelda donde oc#rre la red#cciónmanteniendo de esta manera el e#ilibrio en el sistema la celda galF)nica dejara deK#ncionar c#ando c#al#ier de los tres elementos -rimordiales Kalle sea el )nodo

c)todo o el -#ente salino maJormente esta celda deja de K#ncionar c#ando se haoEidado totalmente el )nodo. 3n -roceso similar al descrito anteriormente oc#rre conel acero J el ag#a.

2. PROCESO DE CORROSIÓN ELECTROQUÍMICA

La corrosión es el tGrmino #e s#ele a-licarse al deterioro de los metales -or #n-roceso electro#+mico *aJmond Chang 010. A la corrosión tambiGn se le conocecon el nombre de corrosión electro#+mica #e es el nombre com-leto de -roceso.

La corrosión m)s Krec#ente siem-re es de nat#rale%a electro#+mica J res#lta dela Kormación sobre la s#-ercie met)lica de m#ltit#d de %onas anódicas Jcatódicas el electrolito es en caso de no estar s#mergido o enterrado el metal elag#a condensada de la atmósKera -ara lo #e la h#medad relatiFa deber) ser del80Q. ZFila Mendo%a 1=;9

3n tro%o de hierro -#ro K#era del alojamiento cerrado donde se enc#entra seeE-one a la h#medad J se oEida r)-idamente. Lo har) de Korma m)s r)-ida si lah#medad es -or ag#a salada. La Felocidad de corrosión se Fe reKor%ada -or #n

-roceso electro#+mico en el #e #na gota de ag#a se conFierte en #na cGl#laFoltaica en contacto con el metal oEidando el hierro. NaFe 00;

A contin#ación se eE-lica detalladamente el -roceso de corrosión en el acero aca#sa del ag#a g#ra N° NaFe 00; describe al -roceso de la sig#ientemanera2

1


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Considerando eldib#jo de #na gotade ag#a el hierrooEidante s#ministraelectrones en elborde de la gota

-ara red#cir el oE+geno del aire. La s#-ercie de hierro dentro de la gota actRacomo el )nodo del -roceso.

:es S[ Y :eYa Y eS

Los electrones -#eden moFerse a traFGs del hierro met)lico hacia la -arteeEterior de la gota donde

$g Y ?$l Y


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haciGndola catódica J este -roceso se le conoce como -rotección catódicaeEisten 9 ti-os de -rotección catódica

&l -rocedimiento #e elimina todos los )nodos de la s#-ercie met)licahaciGndola toda catódica se conoce con el nombre de -rotección catódica esta-#ede ser con )nodos galF)nicos o de sacricio J -rotección catódica concorriente im-resa tambiGn eEiste -rotección con rec#brimientos -ara el caso deacero #sado en concreto armado se #na la -rotección contra la corrosión #sandorec#brimientos met)licos el m)s conocido en el rec#brimiento de acero con %incel c#al se denomina acero galFani%ado.

*%ACRO GAL.ANIBADO

*%#%Protección por medio de la película de producto de la corrosión

&l acero galFani%ado reciGn eE-#esto reacciona con la atmósKera circ#ndante JKorma #na serie de -rod#ctos de corrosión del %inc. &n -resencia de aire el %inc#e a-enas se ha eE-#esto se combina con el oE+geno J Korma #na ca-a m#Jdelgada de óEido de %inc. i haJ h#medad el %inc reacciona con el ag#a lo #eocasiona #e se Korme hidróEido de %inc. &l -rod#cto nal de la corrosión es elcarbonato de %inc #e se Korma c#ando el hidróEido de %inc reacciona con eldióEido de carbono del aire. &l carbonato de %inc Korma #na ca-a delgada tena% Jestable insol#ble en ag#a #e -rotege al %inc s#bJacente J es la -rinci-al ra%ón-or la #e Gste tiene #na baja Felocidad de corrosión en la maJor+a de las

condiciones ambientales. ATM 1==7

*%&%Protección galvánica

&l seg#ndo mecanismo de -rotección #e oKrece el %inc -roFiene de la ca-acidad#e tiene -ara -roteger al acero galF)nicamente. C#ando el acero de base #edaeE-#esto como s#cede c#ando haJ #n borde cortado o #n raJón el acero #edacatódicamente -rotegido -or la corrosión de sacricio #e tenga #n reFestimientocon %inc. &sto s#cede -or#e el %inc es m)s electronegatiFo m)s reactiFo #e el

acero en la serie galF)nica. ATM 1==7

&n la -r)ctica esto signica #e a los reFestimientos con %inc no los minar) elacero con herr#mbre -or#e el acero #e est) adJacente al reFestimiento no se-#ede corroer. C#al#ier eE-osición #e tenga el acero s#bJacente Ja sea debidaa #e el reFestimiento se da/e seFeramente o a #n borde cortado no -roFocar)#e el acero se corroa sino hasta #e el reFestimiento met)lico adJacente sehaJa cons#mido. Mientras no se eE-ongan s#-ercies de acero relatiFamentegrandes el eKecto #e se tenga en toda la Fida Rtil del reFestimiento ser)

m+nimo. ATM 1==7

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DAOS N L ACRO CAUSADOS PORCSI.A .I$RACIÓN

.I$RACIÓN:&l tGrmino ]Fibraciones] c#ando se a-lica a -lantas se reere al moFimiento oscilatorio

eE-erimentado -or el edicio J s#s oc#-antes d#rante el c#rso de las actiFidadesnormales del d+a a d+a. &ste moFimiento es normalmente Fertical arriba J abajo-ero las Fibraciones hori%ontales tambiGn son -osibles. &n c#al#ier caso lasconsec#encias de las Fibraciones Fan desde ser #na molestia -ara los #s#arios deledicio a ca#sar da/os a las instalaciones J accesorios o incl#so en casos m#JeEtremos a la estr#ct#ra del edicio. La graFedad de las consec#encias de-ender)de la K#ente del moFimiento s# d#ración J el dise/o del edicio.

3na Fe% constr#ido es m#J diK+cil de modicar #na -lanta eEistente -ara red#cir s#s#sce-tibilidad a la Fibración Ja #e sólo los cambios im-ortantes en la masa larigide% o de amortig#ación del sistema de -iso -rod#cir)n ning#na red#cción-erce-tible en las am-lit#des de Fibración. Por ello es im-ortante #e se estable%canlos niFeles de Fibración ace-table en la eta-a de dise/o de conce-to -restandoes-ecial atención al #so -reFisto de las -lantas.

Las -rinci-ales K#entes de Fibración en los edicios son2

La actiFidad h#mana -or ejem-lo caminar bailar saltar etc.

ma#inaria Fibratoria

Las K#er%as eEternas -or ejem-lo de tr)co a niFel del s#elo o s#bterr)neas o

gol-e de Fiento.

Consec#encias de las Fibraciones2

(rietas de Katiga -#eden iniciar J -ro-agar c#ando #n com-onente estr#ct#ral-or lo general #na coneEión se somete a #na carga c+clica re-etida tal comoen -#entes. Para el acero haJ #n estrGs l+mite -or debajo del c#al la Katiga nose -rod#cir) con inde-endencia del nRmero de ciclos. Por lo tanto la Katiga-#ede ser eFitado mediante el dise/o de coneEiones de tal Korma #e no ses#-ere este l+mite el estrGs.

TORIA D UNA .I$RACION:


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Imagen N° 012 Modelo de #n sistema de #n grado de libertad

Las Fibraciones se caracteri%an -or #n moFimiento c+clico reg#lar de #na Krec#encia Jam-lit#d dada. &n la -r)ctica los -isos Fibrantes son sistemas din)micos com-lejoscon innitos modos de Fibración cada #no con s# -ro-iaKrec#encia. AKort#nadamente incl#so el sistema de Fibración m)s com-lejo -#ede serre-resentado como #na serie de modelos de masa J resorte sim-les con #n solo

grado de libertad . Tales modelos son K)ciles de entender en tGrminos de s#com-ortamiento teórico J son #n medio Rtil -ara la introd#cción de los -rinci-iosK#ndamentales #e gobiernan el moFimiento de todos los sistemas Fibratorios.

Ilus%$aci

&l sistema de Fibración m)s sim-le es #no con #n solo grado de libertad D$:como el modelo de masa J resorte #e a contin#ación lo Feremos2

&n este sistema si la masa M se des-la%a de s# -osición de e#ilibrio re-oso Jl#ego se libera s# des-la%amiento y en K#nción del tiem-o t re-resentar+a #na ondasin#soidal. &n a#sencia de amortig#amiento este moFimiento -odr+a contin#arindenidamente con el des-la%amiento -ico corres-ondiente a la -osición deliberación inicial. &l tiem-o necesario -ara com-letar cada ciclo de-ender+a sólo de lamasa M J el resorte de rigide% k del sistema. &n la -r)ctica todos los sistemas #eFibran enc#entran con #n grado de amortig#ación. &sto est) re-resentado en el

modelo D$: -or el amortig#ador. Como alternatiFa a des-la%ar J l#ego la liberaciónde la masa las Fibraciones -odr+an iniciar sometiendo la masa a #na din)mica decarga Fariable en el tiem-o. &sto est) re-resentado en el modelo -or la K#er%aeEterna p (t). &l moFimiento del sistema D$: -#ede ser denido en tGrminos de tres-ar)metros2

:rec#encia

Am-lit#d

Mojad#ra

1. La


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Imagen N° 02 :rec#encia J Periodo

Imagen N° 092 Am-lit#d

Imagen N° 092 Mojad#ra

?ert% ciclos -or seg#ndo o alternatiFamente en radianes -or seg#ndo J es-ro-orcional a la ra+% c#adrada de la rigide% k diFidida -or la masa M. LainFersa de la Krec#encia es el -er+odo ! denido como el tiem-o necesario-ara #e el sistema -ara com-letar #n ciclo com-leto.

. La am2litud de #n sistema es #na medida de la res-#esta del -ico res-ecto ala media. Dado #e el moFimiento es sin#soidal en la nat#rale%a la am-lit#d

tGrmino se a-lica -or ig#al a la de des-la%amiento Felocidad o aceleración.

9. Dam2ing reere a la -Grdida de la energ+a mec)nica en #n sistema. ?aJm#chas K#entes de amortig#ación en #n edicio incl#Jendo la Kricción en lasconeEiones mobiliario J e#i-amiento J disi-aciones de energ+a a traFGs decom-onentes no estr#ct#rales tales como -articiones. Como la energ+a sesaca del sistema a traFGs de la amortig#ación la am-lit#d de la res-#estared#ce hasta #e el moFimiento nalmente cesa.

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Para el sistema de D$: se m#estra arriba sometido a #na carga p (t) elmoFimiento del sistema se rige -or el e#ilibrio din)mico #e -#ede eE-resarsecomo2

&l est#dio de las Fibraciones se reere a los moFimientos de los c#er-os J a lasK#er%as asociadas a ellos. Todos los c#er-os #e -oseen masa J elasticidad sonca-aces de Fibrar. 3na Fibración mec)nica es el moFimiento de #n c#er-o #e oscilaalrededor de #na -osición de e#ilibrio. La maJor+a de las estr#ct#ras eE-erimentanFibraciones hasta cierto grado -or lo #e s# dise/o re#iere la consideración de esteeKecto din)mico debido a #e ocasiona #n aumento en los es


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Imagen N° 0


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)lameo; )lutter o Aleteo:&l :l#tter Wameo o aleteo es #na Fibración #e s#rge sola c#ando las K#er%asaerodin)micas ejercidas sobre #n objeto -roFocan #n moFimiento -eriódico nat#ral.&ste moFimiento se retroalimenta en condiciones -ositiFas. Mas Fibración m)smoFimiento J carga aerodin)mica c#anto m)s carga aerodin)mica m)s moFimiento

J Fibración. &n la constr#cción aKecta a -#entes.

:l#tter se -rod#ce habit#almente en o cerca de la Krec#encia nat#ral de laestr#ct#ra es decir #na K#er%a aerodin)mica -e#e/o har) #e la estr#ct#ra Fibre as# Krec#encia nat#ral. i esta K#er%a -e#e/a -ersiste en la misma Krec#encia #e laKrec#encia nat#ral de la estr#ct#ra #na condición llamada Oresonancia se-rod#ce. "ajo #na condición de resonancia la am-lit#d de la Fibración a#mentar)dr)sticamente en #n tiem-o m#J corto J -#ede ca#sar #n Kallo catastróco de laestr#ct#ra. ^^

^ :#ente2 htt-2UUna#_as.comU01U09U7UlaSresonanciaSbienSentendidaSelS-#enteSdeStacomaSnarro'sU^^ :#ente2 htt-s2UUingaerona#tica.'ord-ress.comU01U09Uue 7an ca@do 2or eFcesias

i6raciones:

Des2lome del Puente Tacoma Naroos&s #n P#ente colgante 3bicado en el estado deHashington de #na longit#d de 1700 metros delongit#d #e se des-lomo el 8 de noFiembre en 1=


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Puente Arcos de AlconHtar3bicado en &s-a/a esta estr#ct#ra entro en resonanciaantes de d# c#lminación la ca#sa K#e #e Fientos de-e#e/as Felocidades hicieron oscilar dicha estr#ct#ra.La sol#ción consistió en cambiar la aerodin)mica de los

arcos. ^

^ :#ente2 htt-2UUestr#ct#rando.net

CAIDA DL PUNT TACO'A NARRO

e trataba de #n -#ente colgante el tercero m)s grande de s# G-oca ten+a #na

longit#d de 1700 m #e conectaba las ci#dades Tacoma con (ig ?arbor en el &stadode Hashintong. La constr#cción del mismo est#Fo a cargo del Ing. Leon MoisseiK.

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# estr#ct#ra constaba de dos torres dos cables -rinci-ales en s#s-ensión con s#sanclajes #n tablero so-ortado -or -Gndolas o tirantes Ferticales.

:#e ina#g#rado el 1 de j#lio de 1=


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^ :#ente2 htt-2UUingenieriareal.comUSorigenSdeSlaSKallaSdelS-#enteStacomaSnarro'sS

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http://ingenieriareal.com/-origen-de-la-falla-del-puente-tacoma-narrows-http://ingenieriareal.com/-origen-de-la-falla-del-puente-tacoma-narrows-http://ingenieriareal.com/-origen-de-la-falla-del-puente-tacoma-narrows-http://ingenieriareal.com/-origen-de-la-falla-del-puente-tacoma-narrows-


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CONCLUSIONS

De ac#erdo con el tema de los ata#es -or gases al concreto se -#ede concl#ir#e la carbonatación es b#ena hasta cierto grado Ja #e da al concreto laresistencia a com-resión as+ como -ro-orciona #n aislante nat#ral #ea#menta la densidad de la s#-ercie del concreto. in embargo no todo esb#eno -#es la carbonatación red#ce el -? en el concreto J esta ne#trali%acióndegrada la -el+c#la #e rec#bre el acero -roFocando la oEidación J corrosióndel mismo. > as+ degradar el concreto. &sto es m#J im-ortante tener enconsideración c#ando se dise/en obras en l#gares con gran concentración deC$ o l#gares donde se s#Kre de ll#Fia )cida -roFocando el r)-ido deterioro delos elementos estr#ct#rales J as+ la Kalla de los -roJectos.

La corrosión electro#+mica del acero se debe -rinci-almente a la acción delag#a la -rotección recomendada -ara el caso del acero de reK#er%o en casoseste eE-#esto al contacto con el ag#a -or diFersas sit#aciones ser+a el #so deacero galFani%ado.

Los da/os ca#sados en Acero -or eEcesiFas Fibraciones se dan generalmentea la -resencia de K#er%as eEternas como las de Fiento J sismo. &stas K#er%asgeneran oscilaciones #e sobre-asan los estados l+mites de serFicio con los#e se dise/an las estr#ct#ras como en este caso tomado en estr#ct#ras de-#entes. Las consec#encias son cola-sos J destr#cción total debido alKenómeno de Katiga del acero.

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$I$LIOGRA)ÍA

Li6ros: *iFa Ló-e% &. s.K. Ata#es al concreto 9° &dición. Instit#to de Constr#cciónJ (erencia.

ZFila Mendo%a ,. 1=;9. Mas alla de la "er#m$re %% & '#ca contra la corros*n.C#idad de MeEico2 :ondo de C#lt#ra &conómica.

*aJmond Chang H. 010. +#mca. Ci#dad de MeEico2 Mc (ra' ?ill.

PJginas e6:

Ag#delo a-ata ,osG. 01

informe de patologias del concreto y acero

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