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INSTITUT DE TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCIÓ DE CATALUNYA

Recomendaciones para elreconocimientosistemático y la diagnosisrápida de, forjadosconstruidos concemento aluminoso

Generalitat de CatalunyaDepartamento de Política Territorial y Obras Públicas

Dirección General de Arquitectura y Vivienda

La información contenida en el texto de esta publicación corresponde a la fecha de suedición. Es posible, por tanto, que en la actualidad algunos datos (precios, normativa,leyes, etc.) se hayan modificado, lo cual debe tenerse en cuenta al hacer uso de ella.

Asesoramiento gráfico : Claret SerrahimaFotografías : F . Mañá, A . Amigó, A . López y N . RoigImpreso en Arts Gráfiques Orient, S .A .Carretera del Mig, 169 . 08907 - LHOSPITALET DE LLOBREGAT .

© Institut de Tecnología de la Construcció de Catalunya - ITEC .Traducción de la obra "Recomanacions per al reconeixement i la diagnosi rápida de sostres construitsamb ciment aluminós ."1$ . edición : Octubre 1991 . 5.000 ejemplares .ISBN : 84-7853-076-2Depósito Legal : B-36.358

El ITEC quiere agradecer a Jeroni Marsal i Núria Col¡ su colaboración en la redacción de este trabajo .

La información contenida en el texto de esta publicación corresponde a la fecha de suedición. Es posible, por tanto, que en la actualidad algunos datos (precios, normativa,leyes, etc.) se hayan modificado, lo cual debe tenerse en cuenta al hacer uso de ella.

INSTITUT DE TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCIó DE CATALUNYA

Estas recomendaciones han sido elaboradas por elÁmbito de I + D del ITEC

RedactoresFruitós Mañá i Reixach

Jefe del Departamento de Materiales y EstructurasRafael Bellmunt i Ribas

Asesor de la Dirección General

con el soporte de :

Antoni Pla i CavalléMane¡ Poi i Masjoan

Joaquim Martell i PérezJaume Avellaneda i Díaz-Grande

Christos DedesJosep Maria Izquierdo i AymerichSantiago del Pozo i Espinosa

con la colaboración institucional de :

Antonio de la Fuente SánchezJefe de la Secció de Laboratori de Barcelona de la

Direcció General d'Arquitectura i Habitatge .Generalitat de Catalunya .

DibujosManuel de Jesús i Palau

Asesoramiento terminológicoRoser Esquius i Ausió

Gerencia de la ediciónMagda Serra i Daranas

DirecciónNarcís Majó i Clavell

Director del Ámbito de 1 + D

ÍNDICE

1 .

Presentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

7

2 . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11

3 .

Fichas de reconocimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

15

3.1 Del edificio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

17

3.2 Del forjado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

18

3.3 De la vigueta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

19

3.4 Del hormigón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20

4.

Consideraciones sobre el reconocimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

21

4.1 Del edificio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23

4.2 Del forjado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

26

4.3 De la vigueta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

32

4.4

Del hormigón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

40

5 .

Interpretación de los resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

51

6 .

Anexos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

57

1 . Instrucciones para realizar las pruebas químicas de reconoci

miento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59

2 . Ficha-encuesta para el inventario de casos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

71

3 . Pruebas de laboratorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._ . . . . . . . . . .

754. Datos para interpretar los análisis : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

79- Tabla pórtland - aluminoso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

81

- Tabla colorimétrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .

83

5 . Referencias bibliográficas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

1 . PRESENTACIÓN

Estas recomendaciones son para uso exclusivo de los técnicos facultati-vos del sector de la construcción y tienen carácter provisional, hasta quepuedan revisarse una vez realizado el estudio estadístico, que se prevésea terminado a finales de junio de 1991 .

El reconocimiento y la diagnosis de cualquier elemento construido, y así-mismo el estudio y la propuesta de intervenciones de sustitución, refuer-zo, reparación o, simplemente, de operatividad para hacer posible elcontinuo mantenimiento preventivo, son funciones exclusivamente facul-tativas, que deben ser ejercidas desde el punto de vista técnico propio delos profesionales del sector.

Este punto de vista técnico se caracteriza por el hecho de añadir al co-nocimiento científico el pragmatismo que exige la conjunción de situa-ciones y variables inherentes a cada caso .

Por ello, será necesario tener en cuenta las diversas situaciones : de ti-pología de obra, de situación geográfica, de uso mayoritario y de usoparcial, de función social, etc .

Del mismo modo, deberán considerarse las variables de : calidad objetiva,durabilidad, viabilidad operativa, plazos de ejecución, costes inmediatosy costes diferidos de mantenimiento, disponibilidades financieras, etc .

Si a este conjuto de variables y a aquel abanico de situaciones se añadeel hecho de que cualquier sistemática y metodología necesitan habersidoampliamente probadas para que se puedan adoptar como recetas de apli-cación automática, resultará evidente que estas recomendaciones nopueden ni deben ser más que esto : r e c o m e n d a c i o n e s . Y además,de carácter provisional ; hasta que se recojan las incidencias y sugeren-cias que su aplicación pueda suscitar a lo largo de los próximos meses .

Estas consideraciones ponen de manifiesto, una vez más, la convenien-cia y la necesidad de que los técnicos facultativos, destinatarios de estasrecomendaciones, las acepten y las utilicen como una aportación más asu leal saber y entender .

2 . INTRODUCCIÓN

A partir de los conocimientos técnicos existentes sobre concepción, fun-cionamiento y patología de los forjados, se ha establecido una metodolo-gía para la diagnosis rápida de sus posibles comportamientos anómalos .

Se trata de hacer una apreciación, en grado de pericia técnica (no de cuan-tificación de cualidades), de :

" La resistencia del conjunto estructural del forjado ." El estado de degradación de las piezas que lo componen ." La resistencia del hormigón ." La expectativa de durabilidad potencial .

La metodología propuesta se califica como diagnosis rápida porque todaslas pruebas y observaciones propuestas se pueden realizar "in situ", enun breve lapso de tiempo y con medios razonablemente limitados .

Estas recomendaciones se limitan, en el momento de diagnosticar unapatología, a los dos primeros niveles de los cuatro que existen en el re-conocimiento de una construcción :

1 . Reconocimiento visual .2 . Reconocimiento por otros medios .3 . Pruebas de laboratorio .4 . Pruebas destructivas .

Pretenden ser, además, un instrumento de ayuda al técnico para poderevaluar el estado de los forjados del edificio y la necesidad de interven-ción, y dirigirlo, cuando haga falta, hacia análisis más profundos y a la re-comendación de ensayos y pruebas de laboratorio que puedan resultarsignificativas .

Para hacer una diagnosis fiable y con la posibilidad de establecer reco-mendaciones de actuación de tipo genérico, es preciso definir una siste-máticadel reconocimiento, que haga comparables ytipif¡cables los resultadosobtenidos en las observaciones y en los análisis llevados a cabo .

Por esta razón se ha definido un conjunto de fichas que ordenen y siste-maticen el reconocimiento :

1 . El edificio .2 . El forjado .3 . La vigueta .4 . El hormigón .

Estas fichas están preparadas para ser utilizadas en forma de árbol,demanera que, a una ficha de edificio correspondan varias fichas de forjado,y a cada ficha de forjado las correspondientes. de viguetas, y así sucesi-vamente, para poder adaptarse a las necesidades de cada caso, apre-ciadas por el facultativo que haga el reconocimiento .

Las consideraciones sobre el reconocimiento siguen, paso a paso, todoel proceso y permiten hacerse una idea exacta de qué se pretende en cadaobservación o prueba, y de la manera de llevarla a cabo .

La interpretación de los resultados, que se limita a la evaluación de unelemento estructural, la vigueta, pretende ayudar a hacerse una idea delestado del edificio y de las posibles actuaciones que, si hiciera falta, pue-den emprendersea partir de las observaciones hechas sobre los elementosestructurales .

La metodología viene completada por un conjunto de anexos que puedenservir de ayuda para encargar pruebas de laboratorio, para la interpreta-ción de los resultados de éstas y para la búsqueda de información com-plementaria .

3 . FICHAS DERECONOCIMIENTO

3.1 FICHA DE RECONOCIMIENTO DEL EDIFICIO

1 . EL EDIFICIO

1

1010101

PETICIONARIO

NombreDirección

Te l .Localidad

CP

DATOS DEL EDIFICIO

SituaciónLocalidadTipo de edificioAño aproximado de construcciónN° . de plantasN°. de viviendasEsquema, con indicación de elementos singulares.

1 .0 Datos de los forjados

1 .1 Procedencia . Si es fácil determinarla .

1 .2 Incidencias (reparaciones, humedades, sobrecargas, etc .) .

En la cara posterior de esta ficha se puede hacer el croquis de situa-ción e identificar los FORJADOS que se van a reconocer.

1 7

3 .2 FICHA DE RECONOCIMIENTO DEL FORJADO

2 . EL FORJADO

I

110101

2 .0 Observación general :

Debe hacerse sobre el conjunto de la zona que hay que reconocer.

2.1 Situación de los elementos estructurales (viguetas) del forjado quese reconoce :

a la intemperie

en el interior

2 .5 Por debajo del forjado :deformación exageradacielos rasos fisuradosjunta con la pared, abierta

viga vista

0en el forjado sanitario

0

2.2 Ambiente del elemento estructural :Humedad ambiental elevada

0Alta temperatura interior

0Inundaciones, condensaciones o goteras

UOtros

UZonas con concentración de calor

U(sobre calefactores)

(1) en este caso es preciso examinar la armadura de la cabeza superior de la sección de la viga .

UUU

En la cara posterior de esta ficha se puede hacer el croquis de situa-ción e identificar las VIGUETAS que se van reconocer .

1 8

en el exterior 0a cubierto O

en un cielo raso ventilado Ono ventilado 0

sin cielo raso revestido 0no revestido O

2 .3 Grado de sobrecarga de uso :pasado presente futuro

menor U U Unormal de cálculo U U Umayor U U U

2 .4 Por encima del forjado :planeidad del pavimento sí U no Ufisuración del pavimento sí U no Utabiques rotos sí U no El

3 .3 FICHA DE RECONOCIMIENTO DE LA VIGUETA

3. LA VIGUETA

I

I 1 101

3 .0 Observación del elemento :

A la vista de los resultados de la observación general del conjunto, seelegirá una de las zonas de máximo riesgo potencial para hacer el re-conocimiento de uno de sus elementos estructurales .

En general, el máximo riesgo se sitúa en zonas donde la humedad ylos cambios térmicos pueden haber acelerado la degradación de loselementos estructurales .

Si, para la observación de la vigueta, fuera imprescindible abrir el falsotecho, se recomienda dejar una abertura practicable de modo que sepueda registrar en observaciones posteriores .

3 .1 Croquis de la solución constructiva con sus dimensiones mássignificativas y las de la luz de la viga y del entrevigado .

3.2 Fisuración del elemento :

longitudinal

transversal

3 .5 Decisión :

O

¿Hay que continuar?,¿es mejor pasar a otra metodología de análisis patológico?

(en este caso, se inspeccionará especialmente el extremo de la viga)

Si las observaciones realizadas permiten presuponer fallos impor-tantes para el correcto funcionamiento del conjunto estructural, puedeser aconsejable no llevar a cabo las siguientes fases del reconoci-miento, para no comprometer aún más la estabilidad del conjunto .

En la cara posterior de esta ficha se puede hacer el croquis de la so-lución constructiva y el de situación, e identificar las muestras deHORMIGÓN que se van a reconocer .

1 9

(en este caso, se inspeccionará especialmente el centro de la viga)

3 .3 Color de la superficie :

gris claro 0gris oscuro 0coloración discontinua 0manchas y eflorescencias 0

3.4 Textura de la superficie :

lisa, de molde 0erosionada o corroída 0

3 .4 FICHA DE RECONOCIMIENTO DEL HORMIGÓN

4. EL HORMIGÓN

4.0 Extracción y reconocimiento de muestras :

Hay que romper la aleta inferior de la vigueta a una distancia de 50cm del soporte, hasta llegar a descubrir la armadura .

4.7 Riesgo de corrosión de la armadura :" pH, prueba de la fenolftaleína .

El entorno de la armaduratoma un color rojo-violáceoRelación rojo/recubrimiento

(1) Los resultados sólo serán significativos en zonas no selenitosas .

NOTA : Es preciso realizar la prueba "in situ" al obtener la muestra .

" Cloruros, método cualitativo del nitrato de plata .¿Hay exceso de cloruros?

sí 0NOTA : La prueba se puede realizar in situ" o en laboratorio .

4.8. Detección del cemento aluminoso :" Sulfatos, método cualitativo del cloruro bárico (1)

¿Hay sulfatos?

sí 0NOTA : La prueba se puede realizar " in situ" o en laboratorio .

si 0

no 0

no 0

no 0

" De la "Oxina", determinación cualitativa de la abundanciade compuestos de aluminio .

¿Se forma un precipitado amarillento?

sí 0

no ONOTA : La prueba se puede realizar in situ" o en laboratorio .

4.9 Decisión :¿Es suficiente la información recogida durante el reconocimiento paradecidir si es necesaria una intervención?¿Hace falta realizar otros ensayos y pruebas de laboratorio para com-pletarla?

20

4.1 Es hormigón precomprimido sí 0 no O

4 .2 Áridos rotos en la fractura sí 0 no 0

4.3 Superficie pulverulenta en la fractura sí 0 no O

4.4 Color de la pasta : gris clarogris oscuro

parduzco u ocre

000

4.5 Color del árido :negruzco con aureola blanca sí 0 no 0

4.6 Armaduras corroídas : sí 0 no 0

4 . CONSIDERACIONESSOBRE ELRECONOCIMIENTO

1 .

EL EDIFICIO

ADVERTENCIA PREVIA : Las consideraciones siguientes han sido re-dactadas a partir de la hipótesis de que los for-jados a inspeccionar podrían verse afectadospor un conjunto de situaciones patológicas . Esevidente que, en condiciones normales, los for-jados se hallan en buenas condiciones, por locual, los comentarios de este capítulo, obvia-mente, serían inútiles .

1 .0 Datos sobre los forjados

Antes de realizar una inspección detallada en busca del mal estado de losforjados, es preciso datar el edificio . Esto permitirá formular una hipóte-sis previa sobre los tipos de forjados más habituales, la manera cómofueron construidos y su posible estado en caso de mala conservación .

Para ayudar a datar el edificio y si no se pudiera acceder a informacionesmás directas, a continuación se ofrece una tabla de las tipologías de losforjados más habituales según la fecha de su construcción .

TIPO DE FORJADO PERIODOS DE USO

DE VIGAS DE MADERA

DE PERFILES DE ACERO

CERÁMICO ARMADO

DE VIGUETA DE HORMIGÓNARMADO O PRECOMPRIMIDODE CEMENTO ALUMINOSO

DE VIGUETA DE HORMIGÓNARMADO O PRECOMPRIMIDO

RETICULADO

hasta 1900

de 1880 a 1938

de 1930 a 1970

de 1955 a 1965

actualmente

actualmente

1 .1 Procedencia . Si resulta fácil establecerla .

El procedimiento más directo para determinar si una estructura fue cons-truida con cemento aluminoso sería interrogar a quienes intervinieron enel proceso de construcción, siempre que ello fuese posible : el construc-tor, el fabricante de hormigón, la industria de prefabricados y los técnicosdirectores de obra . La información recibida de los agentes mencionadosresultaría básica para constatar la utilización de cemento aluminoso en laconstrucción del edificio o del forjado concreto, objeto de estudio . Con de-masiada frecuencia y sobre todo si los edificios son antiguos, esta vía noresulta posible, ya que es muy difícil el acceso a los registros correspon-dientes.

Cuando sea posible, y para tener referencia de comportamientos parale-los en casos análogos, habrá que intentar disponer de un conjunto dedatos que permitan elaborar un auténtico historial del elemento :

Historial de los elementos de hormigón

1 . Nombre del fabricante

2 . Fecha de fabricación

3 . Lugar de fabricación

4 . Detalles del curado

5 . Situación de los elementos : a la intemperie a cubierto .

En el caso de que fuera imposible reunir los datos iniciales referentes alos forjados, por lo menos, habrá que intentar establecer lotes o gruposde elementos de apariencia y situaciones semejantes, a fin de poder ex-trapolar los resultados de las observaciones .

La dispersión que provoca el diferente trato recibido por cada elementoconstructivo a lo largo de su vida en uso se combina con las dispersionesnormales de la fabricación, y llega a dar un conjunto de elementos concomportamientos totalmente heterogéneos .

En el reconocimiento de una obra en uso, es más importante poder esta-blecer grupos de elementos de comportamiento homogéneo que llegar auna precisión extrema en la evaluación de las características de uno deellos .

1 .2 Incidencias : reparaciones, humedades, sobrecargas, etc .

Es importante también obtener información sobre las incidencias que hayasufrido la finca a lo largo de su vida :

" Caída de bombas en las cercanías o explosiones de cualquier otrotipo .

" Excavación de túneles de metro u otros, en los aledaños .

" Caída de forjados o de balcones.

" Inundaciones en sótanos o azoteas .

" Pérdidas endémicas en cubiertas u otros escapes.

Y sobre otros sucesos que puedan enmascarar el diagnóstico :

" Fecha de ocupación del actual usuario, con el fin de evaluar la fia-bilidad de las informaciones que facilita .

" Incidencias : escapes, fisuras ocultas, etc .

" Reparaciones en la obra y en las instalaciones .

2 .

EL FORJADO

2.0 Observación general :Debe hacerse sobre el conjunto de la zona a reconocer. J

Las transformaciones que a lo largo de su vida experimenta el cementoaluminoso que conforma un hormigón repercuten, finalmente, en dos ano-malías técnicas que afectan a su capacidad resistente :

Anomalías derivadas de lastransformaciones del cemento aluminoso

1 . Disminución de la resistencia del hormigón .

2 . Oxidación de las armaduras .

Ambas anomalías provocan disfunciones estructurales que, a menudo,producen señales aparentes antes del colapso, señales que pueden servircomo indicadores del proceso que se desarrolla .

Por ello, el primer paso en cualquier reconocimiento consiste en revisartodo el edificio para detectar los síntomas que permiten detectar las ano-malías .

Esta revisión general permite tanto observar los signos indicados comodetectarotras disfunciones estructurales (asentamientos, fisuras,etc .) quepodrían enmascarar el diagnóstico sobre el estado de un forjado e, incluso,los estados patológicos que pueden provocar o acelerar procesos de de-gradación (aislamiento insuficiente, mala impermeabilización, etc.) .

La observación de la fachada y de los patios es indispensable para la in-formación general sobre el comportamiento de los forjados .

Los balcones, generalmente con la losa en voladizo sin impermeabilizar,suelen ser la parte de los forjados que se degrada en primer lugar. Todoslos tipos de degradación : evolución del cemento aluminoso, corrosión delos aceros armados, etc ., no son más que una reacción química y, comoocurre en la mayoría de reacciones, se acelera con el aumento de lahumedad y de la temperatura . En este sentido, la permanente variaciónde estos parámetros es una de las características más sobresalientes delos malos tratos que soportan las fachadas y las cubiertas .

Estos síntomas, evidenciados en la revisión general, señalarán, a lo largode la prospección, los puntos más problemáticos .

26

2.1 Situación de los elementos estructurales del forjado que se re-conoce :

en el exterior

en el interior

La situación de un elemento de hormigón conformado con cemento alu-minoso es muy importante, ya que las condiciones térmicas y de humedadson definitorias de la velocidad de todos los procesos que en ellos se pro-ducen . En hormigones con las mismas condiciones iniciales de composi-ción y de curado, la velocidad de "conversión" de los cristales hexagonalesen cúbicos aumenta rápidamente cuando coinciden altas temperaturas(por encima de los 20°C) con humedades ambientales también elevadas .

El agua oxida. El riesgo de humedad en una viga puede resultar catas-trófico si ya se hubiera producido la total carbonatación del hormigón . Laúnica esperanza de vida de un hormigón viejo, a menudo totalmente car-bonatado, se basa en que se lo proteja del contacto con el agua ; su ar-madura ha perdido toda la protección que la cal le confería y, al oxidarse,disminuye la sección y pierde la adherencia, imprescindible en el esfuer-zo de tracción .

27

a la intemperie 0Ia cubierto 0

en un cielo raso ventilado 0

i no ventilado 0

sin cielo raso revestido 0

i no revestido 0

viga vista 0

en el forjado sanitario 0

Tipos de efectos que produce la humedad en los forjados :

El reconocimiento en el interior de una construcción debe empezar por lossitios en donde se ha detectado alguna singularidad . Si no se han reali-zado operaciones de mantenimiento, estas singularidades se manifesta-rán en forma de manchas de óxido, de hongos o de cualquier otro indiciode presencia de agua.

La humedad permanente causa efectos diferentes en cada tipo de forjado,e incluso un escape esporádico, cuando se produce en una zona pocoventilada, suele transformarse en una acción permanente a causa de laporosidad de los materiales de construcción .

De cerámica armada : Corrosión de los aceros de armarque provocala rotura de la cerámica que los incluye .En vigas de hormigón precomprimido : Corrosión del acero queprovoca la aparición de fisuras longitudinales, rotura de la aletainferior eincluso desprendimiento de los aceros que pueden quedarcolgando, si la corrosión llega a seccionar los alambres . En cual-quier caso, lo más grave es la pérdida de adherencia del aceroque pierde así su condición de tensión y deja al hormigón con lascaracterísticas propias de un hormigón en masa, poco apto parasoportar los esfuerzos cortantes y de tracción .En vigas de hormigón armado : La rotura de la aleta inferior, poroxidación de la armadura, con desprendimiento final del acero,pero más a largo plazo que en el caso anterior .En vigas de hormigón precomprimido de cemento aluminoso : Larápida "conversión" del sistema cristalino con pérdidas de agua :pérdida de densidad, disminución de las resistencias mecánicasy aumento de la porosidad . La corrosión de las armaduras es másrápida que en los casos anteriores . Existe la posibilidad de quese inicie un proceso de hidrólisis alcalina, con desmenuzamien-tos irreversibles . El color de la masa evoluciona hacia tonos par-duzcos :

Cabe señalar que existen degradaciones de forjados que no dependen dela presenciade agua, como es el caso del ataque de termitas a las maderaso el de la "conversión" del cemento aluminoso que, a partir de ciertas tem-peraturas, se produce también en ambientes secos, con más lentitud, perosiempre inexorablemente .

2.2 Ambiente del elemento estructural :

Elevada humedad ambiental . OAlta temperatura interior. 0Inundaciones, condensaciones o goteras . 0Otros . 0Zonas con concentración de calor (sobre calefactores) . 0

2 .3 Grado de sobrecarga de uso :

en el futuro

0

Conviene efectuar la comprobación de la resistencia del forjado y tenerpresente que, a pesar de las normas de 1941 (Ministerio de Gobernación)y de 1961 (MW 101), no fue hasta los años 70 que los profesionales em-pezaron a tener en cuenta el hecho normativo en la evaluación de las so-brecargas . Actualmente la norma en vigor es la NBE/AE88 (Acciones en

la Edificación) .

El análisis de las sobrecargas que un forjado ha soportado a lo largo del

tiempo puede dar una idea de su capacidaad resistente, al comparar las

pruebas de carga soportadas y el estudio de los resultados apreciados .

Si no se detectan indicios de disminución de resistencia, es lógico esperarque se comportará correctamente con cargas menores .

En el caso del cemento aluminoso completamente "convertido" y sin otraspatologías, se puede estimar una cierta capacidad portante del forjadocontando con las resistencias residuales del hormigón "convertido" .

El cuadro de la ficha intenta recoger los datos de sobrecargas de uso no

de una forma cuantitativa, muy difícil de evaluar, sino cualitativa, a partir

del uso a qué se destina el forjado objeto de reconocimiento . Así, un forjadoprevisto para vivienda, tiene una sobrecarga "mayor" que la "normal decálculo" si se utiliza como escuela o almacén, y "menor" en el caso con-

trario .

en el pasado en el presente

menor 0 0

normal de cálculo 0 0

mayor 0 0

30

(1) en este caso, es importante fijarse en la armadura de la cabeza superior de la sección de la viga .

La existencia de deformaciones excesivas, acompañadas de falta de pla-neidad del pavimento o de tabiques fisurados, hace suponer una falta derigidez del forjado .

La falta de planeidad del pavimento y su eventual fisuración puede indicaranomalías importantes en el estado del forjado . La corrosión de la aletasuperior de los perfiles de acero suele causar ondulaciones de las bal-dosas del pavimento ; es frecuente observar esta anomalía en el suelo delos balcones . Lo mismo ocurre con los redondos superiores de los ele-mentos de hormigón armado o precomprimido que, al oxidarse, puedenprovocar efectos semejantes .

La grietas en los pavimentos o las juntas abiertas entre las baldosaspueden indicar que el forjado ha soportado flechas excesivas (exceso decarga) o diferenciales (diferencias de luz en vigas contiguas) . Este hechopuede hacer temer una falta de resistencia del forjado a causa de lascargas que ha tenido que soportar .

Los tabiques rotos, con fisuras o grietas, horizontales en el centro de laluz de las vigas o inclinadas cerca de las entregas, ponen de manifiestotambién excesos de flecha del forjado .

Siestas anomalías aparecen muchos años después determinada la cons-trucción, significan que han cambiado las condiciones iniciales de los for-jados . Pueden existir nuevas sobrecargas superiores a las iniciales opuede haber cambiado la capacidad resistente del forjado a causa de ladegradación de alguno de los componentes estructurales .

LOS TABIQUES ROTOS

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1 techo

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Flexión del suelo

Flexión del techo

Flexión de suelo y techo

2.4 Por encima del forjado :

planeidad del pavimento sí 0 no 0fisuración del pavimento sí U no Eltabiques rotos sí El no U

La observación de los forjados por su parte inferior, aunque estén ocultos

por cielos rasos, puede ayudar a encontrar indicios interesantes, como

por ejemplo :

La presencia de manchas de humedad y/o de hongos .

Si el cielo raso es solidario con el envigado, puede mostrar un

cuadro de fisuras representativas de la deformación del mismo

rjado .fo

Las fisuras en las escocias laterales pueden indicar desplaza-mientos horizontales entre las paredes o flechas exageradas dela viga de retallo .

Si el cielo raso está suspendido mendiante alambres, es necesa-

rio protegerse de posibles desprendimientos causados por la oxi-

dación, en caso que fuese necesario manipularlo .

Las observaciones más recientes demuestran que uno de los lugares en

donde suelen producirse unas degradaciones más acusadas y más peli-

grosas es en los forjados sanitarios (que cubren las llamadas cámaras sa-

nitarias), porque están fuera del circuito normal de utilización y observación

del edificio : generalmente no tienen ventilación, sufren condensacionespermanentes en las vigas, el forjado carece de cualquier clase de reves-timiento o protección ; a menudo están inundadas, tanto por las pérdidas

de la red de desagüecomo porel mal funcionamiento endémico del sistema

de alcantarillado . Además de esto, el forjadosanitario generalmente soporta

el vestíbulo y las tiendas, con las sobrecargas más incontroladas y varia-

bles de todo el edificio .

Es importante detectar las posibles modificaciones realizadas en los áticos.

Es corriente que aparezcan construcciones incontroladas en la zona ini-

cialmente construida como azotea, con los cerramientos apoyados sobre

el forjado inferior que no ha recibido ninguna clase de refuerzo .

Las zonas de balcones y lavaderos se convierten en focos de humedad :

por estar situadas al exterior ; porque no suelen recibir ningún tipo de man-

tenimiento ; porque las pérdidas del sistema de desagüe acostumbran a

ser habituales y no se reparan nunca. En tales circunstancias, las degra-

daciones pueden ser tan importantes que lleguen a provocar, inclusive, la

caída del elemento .

2.5 Por debajo del forjado :

deformación exagerada 0

falsos techos fisurados 0

junta con la pared, abierta 0

3

LA VIGUETA

3 .0 Observación del elemento

Teniendo en cuenta los resultados de la observación general del con-junto, hay que escoger una de las zonas de máximo riesgo potencialpara hacer el reconocimiento de uno de los elementos estructurales .

En general, el riesgo se localiza en las zonas donde la humedad y loscambios térmicos pueden haber acelerado la degradación de los ele-mentos estructurales, como por ejemplo : en las zonas bajo tejados oazoteas, debajo de baños, cocinas y depósitos, galerías, lavaderos,fachadas, balcones, forjados enterrados, etc .

Si, para la observación de la vigueta, fuera imprescindible abrir el falsotecho, se recomienda dejar una abertura practicable de modo que sepueda registrar en posteriores observaciones .

En primer lugar, es preciso hacer un examen visual de la parte exterior dela vigueta . En la mayor parte de los casos no hay signos externos de cambiodel hormigón ; a pesar de todo, es útil examinarlo detenidamente .

Hay que observar : las flechas importantes, los indicios de humedad en elhormigón, las desviaciones laterales, las grietas, las fisuras, las disconti-nuidades en el color del hormigón. Esta última característica, indepen-dientemente del color, puede indicar un ataque químico del aluminoso .

Si una parte del cemento aluminoso parece húmeda, y puede serlo a causade goteras o de condensación, es precisamente éste el punto que se debeexaminar con mayor cuidado . Siempre debe tenerse en cuenta una flexiónanormal, pero puede darse el caso que se halle oculta en un cielo raso,cuyo estado puede ser muy engañoso .

Cuando las bovedillas se hacían manualmente (hasta 1960, aproximada-mente), el acabado inferior del forjado no permitía el enyesado planodirecto . Por ello, la mayoría de edificios con forjados problemáticos nopermiten la observación directa de las vigas desde el interior de la casa,y se hace imprescindible abrir los cielos rasos de caña.

Se propone hacer esta operación de manera que la abertura practicadaquede limpia para que sea fácilmente registrable en posteriores inspec-ciones, sin necesidad de romper otra vez el cielo raso . El tamaño de lacala debe ser suficiente para que el observador pueda introducir la cabezacon cierta comodidad (0,4 x 0,4 m, aproximadamente) .

Una sencilla tapa de registro se puede hacer con una chapa lacada, fijadacon un adhesivo, que puede ser a base de silicona estructural .

32

3 .1 Croquis de la solución constructiva con sus dimensiones más-significativas y las de la luz de la viga i del entrevigado .

Después de cada prospección, se intentará realizar un estudio analíticode la seguridad del forjado. Por este motivo, es necesario determinar lasección exacta del forjado : el perfil de la vigueta, el número de aceros ysu situación, la calidad del hormigón (resistencia), la calidad del rellenode los senos, el número de hojas de la solera, etc .

Esto implica, por un lado, hacer calas profundas en los elementos vistosy, por el otro, y siempre que convenga, extraer testigos e inclusive sacaruna viga entera para ensayarla a rotura .

A pesar de todo, siempre quedan dudas sobre la representatividad delelemento extraído y ensayado y; sobre todo en el caso del hormigón pre-comprimido, sobre las condiciones iniciales de la pieza : valorde la tensión,calidad de los aceros, adherencia, etc. En general, es más aconsejablerevisar muchos elementos, aunque sea superficialmente, que profundi-zar en el estudio pormenorizado de uno solo de ellos, porque el proble-ma más importante que plantea el reconocimiento de una obra antigua esla dispersión de comportamientos de las partes que la componen, tantoa causa de sus orígenes inciertos como por las diferentes vicisitudes queha soportado cada una de ellas por separado .

Para poder hacer los cálculos de comprobación será necesario, además,conocer las medidas del entrevigado y la luz de la viga .

CROQUIS DE SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS

yo~ed;llq fejoda

Vigueta con bovedilla forjada Solera sobre viguetas

6o,.edJlld Pé~abricudq

tPramita armoda

Vigueta con bovedilla prefabricada

De cerámica armada

NOTA : Las viguetas pueden ser de hormigón armado o precomprimido .

33

34

3.2 Fisuración del elemento:longitudinal

0en este caso es necesario observar el extremo de la viga .

transversal

pen este caso es necesario observar el centro de la viga .

La existencia de fisuración longitudinal en la parte inferior de la viguetapermite suponer una de estas dos situaciones :

Fisuras longitudinales

a) falta de adherencia de las armaduras(pretensadas o armadas)

b) corrosión de los aceros de armado o de pretensado .

En ambos casos, la falta de adherencia es implícita, lo cual implica la de-solidarización entre el acero y el hormigón y, por tanto, la incapacidad decolaboración recíproca para responder a las solicitaciones de la flexión .

En el caso del hormigón precomprimido, esta circunstancia reviste espe-cial gravedad . Al producirse una falta de adherencia, los alambres res-balan y se anula el efecto del pretensado en los extremos, lo cual puedeprovocar un posible fallo, por cortante del alma de la vigueta, instantáneoy sin deformación previa aparente .

jATENCIÓN!

El hundimiento de los terminales de los cables en la testa deuna viga de hormigón precomprimido presupone el desliza-miento de dichos cables, por falta de adherencia .

En el caso de fisuras longitudinales, se observará la existencia de fisuraspor cortante del alma en los extremos, y se comprobará la profundidad dela entrega . La existencia de fisuración a 45° en el punto de apoyo de lavigueta es indicio de una fractura por esfuerzo cortante sumamente grave .

En los forjados enyesados directamente, no deben confundirse las fisuraslongitudinales entre la vigueta y la bovedilla con las específicas de la viga .Aquéllas indicarían solamente diferencias de flecha entre las vigas y, porsí mismas, no representarían ningún peligro . Se reconocen por ser másabiertas en el centro de la luz de la viga y prácticamente inexistentes enlos extremos .

La existencia de más de una fisura o grieta en la cara inferior de la viguetaindica una armadura múltiple, como en el caso de los armados pretensa-dos . De todos modos, es necesario comprobarlo .

Fisuras vigueta-bovedillaFlechas diferenciales :

" poca consistencia del relleno" esfuerzos diferentes" luces diferentes

Corrosión de armadura única:

es el caso del hormigón armado .

Más de una fisuraCorrosión de armadura múltiple :

es el caso del hormigónprecomprimido .

Corrosión de una armaduramúltiple, con aceros poco separados

(las fisuras no se ven por debajo) .

3 5

En el caso de hormigón precomprimido, todas las fisuras transversalespueden ser importantes, porque siempre indican que se ha superado lacapacidad del pretensado, con el posible deslizamiento de los alambres .

36

La existencia de fisuración transversal en la parte inferior de la viguetaindica una posible falta de resistencia a flexión . Pero es necesario distin-guir varios tipos de fisuras :

Fisuras de retracción . Son fisuras transversales que abarcan todoel ancho del ala inferior y se reparten uniformemente a lo largo detoda la viga . Son poco profundas, nunca llegan a la armadura yno se notan nunca por encima del enyesado, ya que se produje-ron en el momento del fraguado del hormigón y antes de su puestaen obra . La única incidencia que pueden tener en las caracterís-ticas resistentes es que facilitan la carbonatación de las zonas endonde se encuentran .Fisuras de corrosión de los estribos . Se asemejan a las anterio-res por el hecho de repetirse a distancias iguales en toda la viga,y se diferencian de ellas porque no llegan a los laterales de laaleta . Indican falta de protección contra la corrosión, por lo cualanuncian problemas posteriores en las armaduras principales . Sisólo existe este tipo de fisuras, no indica peligro inminente, peroaconseja controles ulteriores .Fisuras de flexión . Son fisuras transversales que aparecen sola-mente en la zona central de la luz de la viga . Si existe más de una,se espacian desde el centro hacia los extremos, sin acercarse de-masiado a éstos . Son fisuras profundas que superan a la arma-dura y llegan a afectar al alma de la viga . A menudo van acompañadasde flechas importantes . Es imprescindible hacer un recálculo decomprobación de las sobrecargas y de las viguetas para poder re-pararlas o complementarlas . Aparte de los problemas resistentes,hay que preocuparse por la posible oxidación de la armadura en laszonas fisuradas . Como medida de seguridad, en el interior no debensuperar las cuatro décimas de milímetro (0,4 mm) .Fisuras de esfuerzo cortante . Son fisuras que, observadas por laparte inferior de la viga, aparecen transversalmente en todo elancho de la aleta, se encuentran junto a las entregas y presentandesplazamiento vertical del labio que no carga . Se notan sobreun enyesado directo, pero pueden pasar inadvertidas bajo un cieloraso . Son las que indican un peligro más inminente porque, cuandose producen, la viga ya está fracturada . Es necesario confirmarla presencia de este tipo de fisuras abriendo el lateral de la vigapara poder observar si existe la típica fisura a 45° . Es precisoapuntalar la viga antes de abrir .

ATENCIÓNUna fisura transversal en la cara inferior de la viga yjunto a su empotramiento puede ser indicio de una frac-tura por esfuerzo cortante . Será necesario apuntalarla .y descubrir la cara lateral para observar si se trata dela característica fisura a 45° .

Fisuras de retracción,repartidas uniformemente

a lo largo de la viga .

Fisuras de corrosión de los

estribos, repartidasuniformemente y que nollegan a los laterales .

Fisuras de flexión, más juntas

en el centro de la viga y quese espacian progresivamentea ambos lados. No hay fisuras

en los extremos .

Fisuras de esfuerzo cortante,

junto a la entrega, a 45°.

Fisuras estrelladas, expansionesde la masa (granulado piritoso) .

3 7

Por ahora, el color es la propiedad física más representativa de los ma-teriales que constituyen una vigueta de hormigón .

Las vigas de cemento aluminoso suelen tener un color oscuro .

Con todo, en ningún caso el color de la superficie del hormigón puede serun indicador definitivo del tipo de cemento utilizado ; es una simple ayudapara la indagación .

Las viguetas de cemento pórtland normal, con una tipología de granula-dos habitual, suelen ser de color gris claro, mientras que las que incor-poran cenizas volantes suelen ser más oscuras . La superficie se oscurecedebido a diversas causas, como, por ejemplo, si se utilizaron desenco-frantes derivados del petróleo . También existen pórtlands de coloresoscuros que, por el exterior, pueden hacer temer la presencia de alumi-noso : son los que, a principios de los sesenta, se llamaron pórtlands "rusos" .

Las discontinuidades de color y las manchas y eflorescencias puedenindicar contaminaciones líquidas antiguas, sufridas por la pieza en ob-servación .

El aspecto mojado, sin causa manifiesta de humedad, puede hacer temeruna porosidad exagerada que retenga el agua . Es una característica quea menudo indica la presencia de cemento aluminoso en avanzado estadode "conversión" .

3 8

Observación de la vigueta

Discontinuidades de color

3.3 Color de la superficie :

gris claro 0

gris oscuro 0

color discontinuo 0

manchas y eflorescencias 0

3.4 Textura de la superficie :

lisa, de molde

0

erosionada o ratada

0

Una superficie de vigueta erosionada o ratada indica la existencia de an-tiguos ataques superficiales producidos por agentes líquidos .

El cemento aluminoso de las vigas es sensible para reaccionar con losálcalis procedentes de otro tipo de conglomerante . En esta situación, sepueden presentar ampollas de color claro, pérdida de linealidad de losbordes (bordes ratados) e hinchamientos .

El contacto del cemento pórtiand con el aluminoso hace posible, en pre-sencia de agua, el transporte de los álcalis de aquél y puede provocar elinicio de una hidrólisis alcalino-carbónica en el aluminoso y degenerarlohasta el desmenuzamiento . La proximidad del mar puede actuar de modoanálogo, a causa de las sales sódicas presentes en el aire .

Vigueta erosionada o ratada

Vigueta lisa, de molde

3.5 Decisión :

¿Hay que continuar?¿Es mejor pasar a otra metodología de análisis patológico?

Si las observaciones realizadas permiten presuponer fallos impor-tantes para el correcto comportamiento delconjunto estructural, puedeser conveniente no realizar las siguientes fases del reconocimiento,para no comprometer más la estabilidad del conjunto .

Antes de proceder a romper un fragmento de la vigueta es convenienteplantearse una reflexión sobre la seguridad de ésta .

Con las observaciones hechas hasta ahora se puede tener una primeraidea del comportamiento del forjado . Puede ocurrir que esté tan dañadoque el hecho de profundizar en el reconocimiento ya no pueda aportarningún nuevo dato a una decisión que se ve clara ; también puede seracon-sejable plantearse otro tipo de reconocimiento más especializado.

Si las circunstancias no lo desaconsejan, es bueno profundizar en el estudiodel hormigón no solamente para obtener información sobre su comporta-miento actual, sino también para obtener datos que permitan prever sucomportamiento futuro .

39

Se sugiere extraer la muestra de hormigón a una distancia aproximada de50 cm del extremo porque se entiende que, teniendo en cuenta las lucesusuales de las viviendas, es una zona con tensiones mínimas . El buen cri-terio del técnico que haga la extracción deberá corregir esta sugerenciay adecuarla a cada circunstancia .

Se prevé extraer una muestra de hormigón tanto para poder estimar la re-sistencia de éste como para poder observar el interior de la viga y obtenerfragmentos no contaminados por la acción directa de la atmósfera .

Es interesante romper una esquina de la aleta inferior de la vigueta, hastallegar a observar la armadura, con la finalidad de :

LA MUESTRA

Es preciso que la fractura de la muestra sea reciente y que noproceda de desconchados o fisuras anteriores, para que sepueda estimar la resistencia y la carbonatación .El tamaño mínimo de la muestra debe ser el de medio paquetede tabaco .Es necesario abrir hasta llegar a la armadura .Posteriormente, y como protección, hay que pintarla con resinas epoxi .

40

4. EL HORMIGÓN

4.0 Extracción y reconocimiento de muestras :Se romperá la aleta inferior de la vigueta a una distancia de 50 cm delsoporte, hasta llegar a descubrir la armadura .

1 . Determinar si el hormigón es armado o precomprimido .2. Conocer con qué clase de cemento se fabricó . Hay que observar el

color.

3 . Tener un cierto conocimiento de la calidad del hormigón :3 .1 Calidad de los áridos (si en la fractura se observa la presencia

de micas o áridos estirajados) .3 .2 Porosidad .3 .3 Resistencia aproximada de la pasta : observar si los áridos se

presentan limpios y enteros o si se han roto al mismo tiempoque la pasta .

3.4 Presencia de áridos potencialmente inestables, como es el casode las piritas, con aspecto negruzco y rodeados de aureolasblancas .

4 . Disponer de una superficie próxima a la armadura, donde realizarun estudio rápido sobre la penetración de la carbonatación : pruebadel pH .

5 . Obtener una muestra para analizarla químicamente y conseguir másindicios sobre el tipo de conglomerante utilizado, y para disponer deuna muestra del material para posibles pruebas ulteriores .

4.1 Se trata de hormigón precomprimido

sí U

no O

Según el tipo de armadura que se observe en la fractura del hormigón (re-dondos en barras o alambres de acero, solos o en forma), se puede de-terminar si el hormigón es armado o precomprimido con la armadurapretensada .

4.2 Áridos rotos en la fractura

sí 0

no 0

Para hacer una estimación de la calidad resistente del hormigón, es ne-cesario examinar la superficie de fractura al extraer la muestra .

Si los granulados se rompen junto con la pasta que liga el hormigón, seentenderá que la resistencia de la pasta es del mismo orden, como mínimo,que la de los áridos .

Si los áridos no aparecen rotos en la fractura, es lógico deducir que la re-sistencia de la pasta y, en consecuencia, del hormigón, es muy baja, y sepuede dudar seriamente de la posibilidad de mantenerlo . En este caso, ya falta de otros síntomas, se aconseja hacer una comprobación de la re-sistencia mecánica mediante la rotura de testigos o mediante pruebas decarga.

ÁRIDOS ROTOS

Gricaos ~~C~os

41

42

4.3 Superficie de fractura pulverulenta

sí

U

no

0

Si la superficie de fractura aparece pulverulenta y la pasta se ha desme-nuzado en el momento de la fractura, se presupondrá la presencia de unhormigón de muy baja calidad .

En el caso de forjados antiguos, en los cuales no existe capa de compre-sión solidaria con la vigueta, se propone, como método sencillo para com-probar la seguridad de las piezas de hormigón precomprimido, examinarla situación de la manera siguiente :

Si la fractura del hormigón es limpia, no pulverulenta, y los áridosse han roto en la fractura, es decir, no sobresalen de la superficiede ésta, se puede deducir que el hormigón tiene una resistencianormal y superior, por tanto, a los 150 kg/cm2 .

Si la fractura del hormigón no es limpia, sino que es pulverulentay los áridos aparecen enteros, indica que se trata de un hormigónde baja resistencia . En este caso :

M<_

W

75 kg/cm2

M es el momento flector de rotura .

W es el momento resistente de la sección delhormigón total .

Para el caso de piezas armadas, existe suficiente teoría de soporte queno es necesario repetir aquí. Puede considerarse que la resistencia delhormigón no tiene excesiva importancia en la seguridad final de una piezaa flexión si la resistencia está por encima de los150 kg/cm2, lo cual tienelugar cuando se da la primera situación .

LOS COLORES DE LA PASTA

Interior

Superficial

Hormigón de cemento pórtland

Interior

Superficial

Hormigón de cemento aluminoso

Como se ha dicho antes, la propiedad física más representativa de los ma-teriales que constituyen una vigueta de hormigón es su color .

En el caso de viguetas de cemento pórtland con los áridos habituales, no

se da ningún cambio de color : la superficie interior y la exterior son de ungris claro. Como se ha indicado antes, la superficie exterior es más oscura

a causa de la utilización de cenizas volantes y/o desencofrantes .

Las vigas de cemento aluminoso suelen ser siempre oscuras y la fractu-

ra presenta un color parduzco, más parecido al chocolate cuanto más

avanzada se encuentra la degradación de un cemento .

En las fotografías adjuntas se puede comparar el color de una viga de

cemento aluminoso con una de cemento pórtland .

Los tonos pardos en el interior del hormigón constituyen una característi-

ca identificadora del cemento aluminoso en proceso de "conversión" o to-

talmente "convertido" . A pesar de esto, y para evitar errores a causa deposibles contaminaciones colorantes o polvillo de color, es recomendablecompletar esta observación con otras pruebas, como los análisis quími-

cos cualitativos que se proponen en esta misma metodología y que se

pueden realizar "in situ", en el despacho o en un laboratorio especializa-

do, si se precisara mayor garantía o surgieran dudas .

4.5 Color del árido :Negruzco con aureola blanca

sí 0

no 0

La presencia de áridos de color muy oscuro, negruzco, rodeados de unaaureola blanquecina, es signo de una reacción entre el árido y el cemento,característica de las calizas con contenido de sulfuros o piritas que seusaron en los aledaños del Maresme hasta principios de los años setenta,procedentes de la cantera de Montpalau, en Pineda de Mar.

Los hormigones que contienen estos áridos son inestables y acaban porperder toda la resistencia por fragmentación de la masa, causada por lasexpansiones que provoca la reacción .

4 .4 Color de la pasta:

gris claro 0

gris oscuro 0

parduzco u ocre 0

EL COLOR DE LA PASTA

Comparación de color entre un fragmento de hormigón de cementoaluminoso (parduzco) y otro de cemento pórtland .

cemento aluminoso

cemento pórtland

44

4.6 Armaduras corroídas

sí

0

no 0

Si la muestra extraída llega hasta la armadura, como se ha recomendadoantes, se puede observar directamente el estado de ésta y apreciar suposible corrosión .

La corrosión de la armadura es uno de los problemas más graves quepuede presentar una vigueta . La adherencia acero-hormigón es impres-cindible para que el hormigón armado y sobre todo el precomprimidopuedan resistir esfuerzos de flexión . La corrosión de la armadura, aunquesea superficial, hace imposible esta adherencia.

La pérdida de sección, causada por la corrosión, de los redondos de armar,que en otros casos puede ser muy importante tenerla en cuenta, resultapoco relevante en los forjados . La expansión producida por la corrosiónrompe siempre el débil revestimiento de hormigón y la adherencia es ma-terialmente imposible .

ARMADURAS CORROÍDAS

v.

Armadura corroída

Armadura limpia

4.7 Riesgo de corrosión de las armaduras

Al margen de la inestabilidad del conglomerante, el aspecto más impor-tante respecto de la durabilidad de un forjado es la posibilidad de corro-sión de la armadura .

La armadura, en el interior del hormigón,está protegida de la corrosión, si :

1 . El pH es suficientemente básico (> 9,5)2 . No hay agentes corrosivos .

1 . El pH es suficientemente básico (no ácido) .

- PH, prueba de la fenolftaleínaEl entorno de la armadurase colorea en rojo-moradoRelación rojo/recubrimiento

sí 0

no O[

l

% 0

NOTA : Es preciso hacer la prueba "in situ", al obtener la muestra .

En el interior del hormigón nuevo, la basicidad está garantizada por la calen forma de hidróxido .

Con el tiempo, la cal reacciona en contacto con el anhídrido carbónico delaire para formar carbonato cálcico, estable en la naturaleza : se carbona-ta. Esta reacción se inicia en la superficie, donde el contacto con el airees directo, y avanza hacia el interior del hormigón a una velocidad quedepende de la facilidad de acceso del aire : lenta con una buena compa-cidad, rápida con porosidad .

La desaparición del hidróxido (convertido en carbonato) provoca una dis-minución de la basicidad, porque que el pH baja, y con ella la protecciónde la armadura que se encuentra en un ambiente cada vez, relativamen-te, más ácido .

El ensayo debe realizarse "in situ" e inmediatamente después de la roturade la muestra para evitar que la superficie de rotura se carbonate por elcontacto con el C02 del aire y falsee el resultado . Por la misma razón debeevitarse que la superficie de la fractura coincida con alguna fisura anterior .

Cuando alrededor de la armadura el pH es inferior a 9 - 9,5, es muy posibleque, ante una situación de humedad, la armadura entre en corrosión . Unasimple aplicación de fenolftaleína, con su viraje al rojizo, que se producecuando el pH está comprendido entre 8 y 9,8, señala que la protecciónbásica de las armaduras es suficientemente alta .

La relación entre la sección protegida, rojiza en la prueba, y el grueso totaldel recubrimiento de la armadura, relación rojo/recubrimiento, puede in-formar sobre la expectativa de protección de la armadura en el futuro,atendiendo al tiempo que ha tardado en producirse la carbonatación actual .

RESULTADO DE LA PULVERIZACIÓN

s.tcción "~x Nf

47

PRUEBA DE LA FENOLFTALEÍNA

Resultado . La fractura pulverizada con lasolución de fenolftaleína adquiere :

COLOR ROJO-MORADO

Hormigón no carbonatado .Protección suficiente de la armadura .

NINGÚN CAMBIO DE COLOR

Hormigón carbonatado .El hormigón no protege suficientemente a la armadura .

Pueden presentarse corrosiones en presencia de cualquiertipo de humedad, incluso la del aire .

2 . No hay agentes corrosivos.

" Cloruros, método cualitativo del nitrato de plata .¿Hay exceso de cloruros?

sí U

no 0NOTA : La prueba se puede hacer `in situ" o en laboratorio .

El riesgo de corrosión de la armadura no se limita solamente a la oxida-ción aérea que puede ser reconocida con la medición del pH . La presencia deciertos agentes químicos puede provocar también su ataque y destrucción .

De entre los muchos agentes que, incluidos en el hormigón, podrían re-sultar agresivos para el acero, es necesario limitarse a proponer el controlde los cloruros porque, en la historia de los hormigones, en nuestro país,habían sido utilizados a la ligera como aditivos del hormigón, por lo cualrepresentan un peligro real .

La determinación cualitativa de la presencia del exceso de cloruros puedeservir también para estimar la probabilidad de un riesgo de corrosión ge-neralizada .

El cemento aluminoso casi no contiene cloruros, incluso menos que elpórtland . En la época a qué se refiere este estudio (= 1955) existía unapráctica frecuente en la industria que consistía en trabajar con cementopórtland y un acelerador : el cloruro cálcico . Existe constancia de que, enalgunos casos, la incorporación de aluminoso se produjo sin ninguna mo-dificación de este proceso . Sencillamente, se sustituyeron x kg de pór-tland por x kg de aluminoso . El uso de aceleradores de fraguado, a menudoa base de cloruros, y el del cemento aluminoso responden a una mismademanda : acelerar el endurecimiento del hormigón para aumentar la pro-ducción con un mínimo de inmovilizado .

PRUEBA DE LOS CLORUROS

Resultado . Al añadir paulatinamente el nitrato de platase produce el cambio de color hacia el rojizo con

MENOS DE 10 GOTAS

Pocos clorurosNo existe peligro de corrosión .

MÁS DE 14 GOTAS

Exceso de clorurosExiste peligro de corrosión .

Cuando el pH es bajo y/o se observa la presencia de cloruros, aunque nohaya indicios de las consecuencias de la corrosión, es cuando se hacenecesaria una observación casi permanente, anual, del forjado, sobre tododespués de haberse producido escapes de agua . En este caso es im-prescindible dejar las viguetas registrables para su observación conti-nuada.

48

4.8 Detección del cemento aluminoso

La manera más sencilla de identificar la presencia de cemento alumino-so en un hormigón es observar el color de la pasta. El color gris oscurodel hormigón nuevo cambia a tonos cada vez más parduzcos al producir-se el proceso de "conversión" cristalina . Al cabo de una veintena de años,el hormigón de aluminoso está prácticamente "convertido" del todo y sucolor es el síntoma más característico de esta "conversión" .

Con todo, y para evitar el error de diagnóstico que podría provocar la pre-sencia de colorantes, se proponen dos pruebas muy sencillas que, si bienindividualmente tienen una fiabilidad limitada con algunos resultadosdudosos, si se hacen simultáneamente, resultan seguras en la mayoríade casos .

" Sulfatos, método cualitativo del cloruro bárico¿Hay sulfatos?

sí O

no

0

NOTA : La prueba se puede hacer "in situ" o en laboratorio .

En nuestro país, no es corriente que los áridos o el agua lleven cantida-des apreciables de sulfatos . Los únicos sulfatos que se detectan en el aná-lisis químico basado en el cloruro bárico son casi exclusivamente los queconstituyen el "regulador de espesamiento" contenido en el cemento pór-tland . Por lo tanto, en la mayoría de casos, el análisis de polvillo de cementode la viga, con el cloruro bárico, puede determinar si el conglomerante espórtland o no y, si no lo es, porque no se detectan los sulfatos, probable-mente se trata de aluminoso, sobre todo si los síntomas coinciden conotros aspectos ya tratados : el color oscuro de la pasta, el viraje hacia elmarrón, etc .

PRUEBA DE LOS SULFATOS

Resultado . Al añadir cloruro bárico,

SE FORMA PRECIPITADO

Hay sulfatosProbablemente no es aluminoso

NO HAY PRECIPITADO

No hay sulfatosEl cemento es aluminoso .

Véase la metodología para la realización de esta prueba en el Anexo 1 .

49

" De la"Oxina", determinación cualitativa de la abundancia de com-puestos de aluminio .Se forma precipitado amarillento

sí

U

no

0

NOTA : La prueba puede hacerse "in situ" o en laboratorio .

Otra prueba muy sencilla para confirmar que un hormigón contiene cementoaluminoso ese¡ test llamado BRE o de la oxina, desarrollado por el "BuildingResearch Establishment" .

El test BRE

Este test es relativamente fácil . Se basa en el principio de que el hormi-gón aluminoso proporciona grandes cantidades de aluminio disuelto al sertratado con hidróxido de sodio, mientras que el cemento pórtland no lasda.

PRUEBA DE LA OXINA

Resultado . Al añadir el CLH, la oxina yel acetato de amonio :

SE FORMA PRECIPITADO COHESIONADOO GRANDES COPOS AMARILLENTOS

Hay cantidad de sulfatos .Probablemente es aluminoso .

NO HAY PRECIPITADO

No hay aluminatos en cantidadEl cemento NO es aluminoso .

4.9 Decisión :

¿La información recogida durante el reconocimiento, es suficiente paradecidir si es necesario iñtervenir?¿Es preciso realizar otros ensayos y pruebas de laboratorio para com-pletarla?

55 . INTERPRETACIÓN DE

RESULTADOS

Una vez recogida la información referente a las observaciones y pruebasrealizadas en el reconocimiento, es necesario interpretarla para podertomar decisiones respecto de la actuación a emprender .

Aparte de los casos en que, del estudio de las observaciones, se puedadeducir que los elementos examinados no tienen problemas apreciables,se pueden establecer tres grados de deficiencias .

Grados de deficiencias

Lesiones muy gravesLesiones gravesLesiones potencialmente graves

5.1 Primer grado : lesiones muy graves

El primer grado de deficiencias corresponde a los casos en qué se ha so-brepasado la posibilidad técnica de estabilidad, y podrían ser considera-dos elementos técnicamente irrecuperables .

En los forjados, los casos más característicos son :

Primer gradoElementos no recuperables

1 . Corrosión manifiesta de las armaduras .2 . Fisuras por esfuerzo cortante .

1 . Corrosión manifiesta de las armaduras.

En este caso, las observaciones hechas sobre la vigueta permiten deduciruna falta de colaboración entre la armadura y el hormigón que, en general,se manifiesta con fisuras longitudinales y señales de corrosión . En el hor-migón precomprimido, las fisuras longitudinales, a pesar de no ser tan es-pectaculares, pueden suponer el mismo peligro . En estos casos, esespecialmente importante la observación de la armadura y de su estadode corrosión .

2 . Fisuras por esfuerzo cortante .

El colapso por esfuerzo cortante puede producirse por deformación y sinprevio aviso . Este síntoma, normalmente, no es observable por el hechode estar localizado en el lateral de la viga y por la corta duración de la vigaasí fisurada . Son de temer las fisuras transversales junto al soporte ycuando se presupone un deslizamiento de los alambres del armado pre-tensado.

Ante las deficiencias de Primer Grado hay que tomar medidas de urgen-cia que garanticen la estabilidad de los elementos afectados y la seguri-dad de los usuarios . Además, es necesario proceder a un reconocimientogeneral y poner al descubierto todos los elementos estructurales de losforjados . Si se confirma que la situación de deficiencia es general, no esnecesario realizar análisis especiales .

54

5.2 Segundo grado : lesiones graves

El segundo grado de deficiencias corresponde a los casos en que todavíaexiste la posibilidad técnica de estabilidad y se pueden considerar ele-mentos técnicamente recuperables.

En los forjados, los casos más característicos son :

Segundo gradoElementos reparables

1 . Fisuras longitudinales .2 . Fisuras de flexión .3 . Falta de resistencia manifiesta del hormigón .

1 . Fisuras longitudinales .

Las fisuras longitudinales pueden indicar un inicio de corrosión de la ar-

madura . Normalmente, este síntoma es observable por el hecho de estarsituado en la parte inferior de la viga. Ante estas fisuras, es muy impor-tante la prospección del tipo de armado de la vigueta. En el caso del hor-migón precomprimido, este tipo de fisuras son síntoma de una patologíamuy grave .

2 . Fisuras de flexión .

Las fisuras transversales se situan principalmente en el centro del tramoy en la parte inferior de la vigueta . Se distinguen de las fisuras de retrac-ción de fraguado porque éstas se reparten uniformemente a lo largo de

toda la viga . Se calibrará la deformación del elemento midiendo la flecha .

3. Falta de resistencia manifiesta del hormigón .

La falta de resistencia del hormigón se pone de manifiesto cuando, alextraer la muestra, la fractura interna presenta los áridos enteros . Además,en el caso del hormigón con cemento aluminoso, el color parduzco de lafractura indica la disminución de la resistencia inicial como consecuenciade la "conversión" . Otro síntoma de esta deficiencia es la porosidad de lapasta del hormigón .

En este caso, se recomienda un ensayo de evaluación de la resistencia .

Ante las deficiencias de Segundo Grado, se planteará la necesidad detomar medidas que garanticen la estabilidad de los elementos afectadosy la seguridad de los usuarios . Se procederá a un reconocimiento másamplio y se pondrán al descubierto los elementos estructurales de los for-jados que tengan un riesgo potencial más elevado.

55

5.3 Tercer grados lesiones potencialmente graves

El tercer grado de deficiencias corresponde a los casos en que, a pesarde no existir lesiones aparentes, las observaciones efectuadas sobre lasmuestras extraídas presentan síntomas de posibles patologías futuras.

Los casos más característicos de forjados de este tipo son :

1 . Durabilidad del hormigón .

Tercer gradoElementos bajo control

1 . Durabilidad del hormigón .

Si se demostrara la utilización de cemento aluminoso en la construcciónde los elementos del forjado, sería preciso estudiar el grado de "conver-sión" para poder determinar, de un modo fiable, la durabilidad del ele-mento . Esta determinación se puede hacer con uno de los siguientesensayos de laboratorio :

Si de la prueba con fenolftaleína se dedujera que no existe recubrimien-to de protección básica de la armadura, ni se detectara la presencia decloruros, se determinará la velocidad de corrosión de la armadura con unmedidor.

Ante las deficiencias de Tercer Grado, es necesario realizar un estudioprofundizado de las causas y de las posibles soluciones o maneras de re-tardar los efectos. Conviene, además, programar controles o la monitori-zación de los síntomas .

56

" Difracción de rayos X ." Análisis térmico diferencial ." Espectrometría de infrarrojos .

6 . ANEXOS

Anexo 1

INSTRUCCIONES PARA REALIZARLAS PRUEBAS QUÍMICASDEL RECONOCIMIENTO

[PRUEBAS QUIIMICAS DE LOS CEMENTOS ENDURECIDOS

Las pruebas químicas que se exponen a continuación no pretenden serconsideradas como análisis de laboratorio ; solamente pretenden actuarcomo indicadores técnicos estimativos de ayuda al facultativo en el reco-nocimiento . Si hiciera falta una mayor precisión o se quisieran realizarotros análisis complementarios, se pueden encargar a un laboratorio es-pecializado .

Prueba estimativa del pH

Objeto .

El objeto de esta prueba es conocer el estado del proceso de carbonata-ción, a partir del conocimiento del pH del interior del hormigón .

Elementos que intervienen en el proceso .

" Superficie de fractura en el hormigón .

" Solución de fenolftaleína al 0,5% - 1 % de alcohol etílico, con pul-verizador .

Proceso de la prueba .

1 . Romper la muestra .

2 . Pulverizar la fractura con la fenolftaleína .

RESULTADO DE LA PULVERIZACIÓN

Resultado.

" Si la fractura pulverizada con la solución de fenolftaleína adquiereun color rojo amoratado :

Hormigón no carbonatadoHay suficiente protección de la armadura.

" Si no se aprecia ningún cambio de color en la zona pulveriza-da :

Hormigón carbonatado.El hormigón no protege suficientemente

la armadura, pueden presentarse corrosionesen presencia de cualquier tipo de humedad,

inclusive con la del aire .

Esquema del proceso

sí

F Hay cambio

Romper la muestra

¿Cambio de color?

no

No hay cambio

ROJIZONo carbonatado

CarbonatadoHierro protegido

PELIGRO Corrosión

Prueba estimativa de los cloruros .

Objeto .

El objeto de esta prueba es detectar si los cloruros están presentes encantidad suficiente para que el riesgo de corrosión aconseje una obser-vación continua del forjado .

Elementos que intervienen en el proceso .

"

1 g de hormigón triturado o su volumen equivalente, utilizando un reci-piente tarado al efecto . Se rascará la superficie de la muestra con la ayudade unos alicates . Se cuidará de que el polvo a analizar se recoja del planode fractura y se evitará que contenga gránulos que no sean finos y regu-lares ."

Ácido nítrico (HN03) 60% de pureza y diluido en agua 1 :1 ." Fenolftaleína ." Cromato de potasio (Cr04 .K2 ) ." Hidróxido sódico ." Nitrato de plata (AgN0 3 , 0 1 0,02N) ." Alicates ."

2 tubos de ensayo, uno de ellos aforado para un volumen de 10 ml ."

Filtro y embudo .

Proceso de la prueba .

1 . Con la ayuda de unos alicates, se triturará una porción de mortero equi-valente a 1 g .

2 . Se colocará en el tubo de ensayo aforado .3 . Se añadirá ácido nítrico hasta alcanzar el nivel señalado en el tubo de

ensayo (10 ml) . La adición de ácido provoca, en contacto con el hor-migón, una gran efervescencia . Por este motivo debe ponerse un cuidadoespecial en la realización de este ensayo .

4 . Se filtrará la solución obtenida.La mezcla obtenida en la operación anterior se pasará al otro tubo deensayo, a través de un filtro .

5 . Se añadirá una gota de fenolftaleína .6 . Se adicionarán 2 gotas de cromato de potasio .7 . Se añadirá NaOH hasta que la solución adquiera una tonalidad rojizo/amo-

ratada .8 . Se adicionará el nitrato de plata, gota a gota, hasta que la solución

cambie de color (a una tonalidad rojo/amoratada) . El número de gotasadicionadas hasta que se produce el cambio de color da una idea de lacantidad de cloruros existentes en el hormigón .Cuando ya no quedan iones cloruro por reaccionar, el ion plata reac-ciona con el ion cromato y se produce el cambio de color en la disolu-ción .

Resultado .

Número de gotas superior a 14 :El hormigón tiene exceso de cloruros .

Existe peligro de corrosión .

Esquema del proceso .

64

Número de gotas inferior a 10 :El hormigón contiene los cloruros normales .

No existe peligro de corrosión .

Hay cambio

Colocar la muestra en un tubo.

Añadir HN03

Esperar 2 minutos

Añadir 1 gota de Fenolftaleína

Añadir 2 gotas de Cr04K2

Añadir NaOH

hasta que se produzca

el viraje

Añadir 14 gotas de AgN0 3]

¿Cambio de color?

No hay cambio

Cloruros normales

Exceso de clorurosPELIGRO de corrosión .

Prueba estimativa de los sulfatos .

Objetivo .

El objetivo de la prueba es detectar la presencia de sulfatos en el hormi-gón analizado .

El cemento aluminoso no contiene sulfatos . En principio, pues, si el re-sultado de la prueba es que hay sulfatos en la muestra, se puede deducir

que el cemento no es aluminoso .

Con todo, si en el hormigón intervienen áridos con grandes cantidades de

sulfatos, el experimento los detecta y puede inducir a confusiones . Debe

completarse con la prueba de la oxina.

Elementos que intervienen en el proceso.

iATENCIÓN!Se requiere mucho cuidado para la

preparación de la muestra,con el fin de evitar la contaminación

con el yeso de la obra .

Ácido clorhídrico (HCI) 35 % de pureza y diluido en agua 1 :1 .Cloruro bárico (C12 Ba, obtenido de la disolución de 120 g de C1 2Ba en

1 litro de agua) .Alicates .2 tubos de ensayo, uno de ellos aforado para un volumen de 10 ml .Filtro y embudo .

Proceso de la prueba .

1 . Con la ayuda de unos alicates, se triturará una porción de mortero equi-valente a 1 g .

2 . Se colocará en el tubo de ensayo aforado .3 . Se añadirá ácido clorhídrico hasta alcanzar el nivel señalado en el tubo

de ensayo (10 ml) . En contacto con el hormigón, la adición de ácidoprovoca una gran efervescencia, por lo cual debe ponerse un cuidadoespecial en la realización de este paso . Una vez añadido todo el ácidoclorhídrico necesario, se deja en reposo unos 2 minutos, o hasta quecese la efervescencia, para que puedan disolverse todos los sulfatosde la muestra .

4. Se filtrará la solución obtenida .La mezcla obtenida en la operación anterior se pasará al otro tubo deensayo, a través de un filtro .

5 . Se añadirán 20 gotas de cloruro bárico . Esto provoca la precipitacióndel sulfato, si lo hubiere, en forma de sulfato bárico . La solución ad-quiere un color amarillento .

Resultado .

66

Aparece un precipitado blanquecino .La muestra de cemento contiene sulfatos .

Probablemente el cemento utilizado no es aluminoso .

No aparece precipitado .La muestra no contiene sulfatos .Color amarillento en la disolución .

El cemento es aluminoso .

Esquema del proceso :

Colocar la muestra en el tubo

Añadir HCI

Reposo

Añadir 20 gotas de C12 Ba

r ¿Precipita?Sí No

IPrecipita No precipita

NO ALUMINOSO ALUMINOSO(probablemente)

Prueba estimativa de la Oxina

Objetivo .

Determinar si el cemento de la muestra contiene gran cantidad de com-puestos de aluminio y, por tanto, si es aluminoso .

Elementos que intervienen en el proceso.

1 g de hormigón triturado o su volumen equivalente, utilizando un reci-piente tarado al efecto . Se rascará la superficie de la muestra con laayuda de unos alicates . Se cuidará de que el polvo a analizar se recojadel plano de fractura y se evitará que contenga gránulos que no seanfinos y regulares .Hidróxido sódico (NaOH 0,1 N)Ácido clorhídrico (HCI) 35% de pureza diluido en agua 1 :1 .Oxina, disolución de 5 g de 8-hidroxiquinoleína con 12 ml de ácidoacético glacial y adición de agua hasta 100 ml .Acetato de amonio, disolución de 40 g en 100 ml de agua .Alicates .2 tubos de ensayo, uno de ellos aforado para un volumen de 10 ml .Filtro y embudo .

Proceso de la prueba .

1 . Con la ayuda de unos alicates, se triturará una porción de mortero equi-valente a 1 g .

2 . Se colocará en el tubo de ensayo aforado .3 . Se añadirá hidróxido sódico hasta llegar al nivel marcado en el tubo de

ensayo (10 ml) .4 . Se agitará la mezcla durante más de 2 minutos y menos de 3 .5 . Se filtrará la solución obtenida. La mezcla obtenida en el paso anterior

se pasará al otro tubo de ensayo, a través de un filtro .6 . Se adicionarán 6 gotas de ácido clorhídrico para neutralizar la disolu-

ción y crear un medio adecuado para que se produzca la reacción conla oxina.

7. Se añaden 10 gotas de oxina . La mezcla adquiere un color amarillen-to .

8 . Se anadirán 15 gotas de .ácido amónico .9 . Se deja unos instantes en reposo .

Resultado.

Esquema del proceso.

Precipitado cohesionado o grandes copos amarillentosflotando en la disolución .

Fuerte presencia de compuestos de aluminio .El cemento utilizado es aluminoso .

No aparece, de forma clara, ningún precipitadoy la disolución mantiene un aspecto turbio y amarillento .

Indica la presencia de un cemento no aluminoso .

Colocar la muestra en un tubo

Añadir NaOH

Agitar durante 2 minutos

Filtrar

Añadir 5 gotas de HCI

Añadir 10 gotas de Oxina .

Añadir 15 gotas de acetato de amonio.

- ¿Precipita?Sí

No

Precipita

No precipitaALUMINOSO

NO ALUMINOSO(probablemente)

Detección del Cemento Aluminoso

En buenas condiciones de laboratorio, y teniendo en cuenta las posiblesinterferencias y los comentarios efectuados, se pueden sacar conclusio-nes bastante fiables de cada una de las pruebas descritas .

.

La necesidad de hacer un análisis "in situ" disminuye el rango de fiabili-dad de cada una de las pruebas, pero la ejecución secuencia¡ de las dospruebas propuestas a partir de muestras obtenidas del mismo elementoestructural y con el objetivo fundamental de detectar si el hormigón utili-zado contiene o no cemento aluminoso, permite establecer un marco deconfianza que valida el proceso y justifica su realización .

El objetivo fundamental de las pruebas es la detección del cemento alu-minoso . Con este fin, se ejecutan las pruebas siguientes :

" Observación del color (superficial e interior) ." Prueba de detección de sulfatos ." Prueba de la oxina.

completadas con

" La prueba de la fenolftaleína .

Como ya se ha indicado, el método más inmediato para reconocer la pre-sencia del cemento aluminoso es observar su color . El color gris oscurode la superficie y el tono virando a marrón de la pasta son signos, prácti-camente inequívocos, de su "conversión" . Con todo, y para confirmarlo,se pueden realizar las pruebas de contenidos de sulfatos y de valoraciónde los aluminatos con la oxina .

Pruebas químicas . Entorno de fiabilidad .

En cada una de las dos pruebas químicas (de los sulfatos y de la oxina)son posibles solamente dos resultados, y se puede construir la siguientetabla de resultados combinados :

OX

INA

SULFATOS

Precipita No precipita

Precipita Duda Aluminoso

No precipita Pórtland Error de ejecución

Obtención de precipitado en una sola prueba

Se puede considerar que el conjunto de las dos pruebas da resultadosfiables siempre que los resultados (precipitados o no) sean diferentes .

Es CEMENTO ALUMINOSOsi la prueba del sulfato NO precipita

y la de la oxina Sí .

Es CEMENTO PÓRTLANDsi la prueba del sulfato precipita

y la de la oxina NO .

En cambio, si coincidieran los resultados de ambas pruebas, se puedenextraer las conclusiones siguientes :

Falta precipitado en ambos casos .

Es un claro indicador de que la metodología no ha sido aplicada correc-tamente . Es necesario repetir la prueba.

Precipitados en ambas pruebas .

Se consideran tres razones básicas que pueden conducir a esta situaciónde duda. Pero en cualquier caso, se puede intentar obviar la duda repi-tiendo las pruebas con más detenimiento o encargándolas a un labora-torio .

1 . La muestra analizada contiene una mezcla de cemento pórtland y alu-minoso . Esta situación es poco corriente pero puede darse en algúncaso . Existen antecedentes .

2 . La muestra analizada está contaminada con sulfatos . La contaminaciónpudo producirse al triturar la muestra de hormigón junto con restos deyeso, o porque los sulfatos estaban integrados en ciertos componentesdel hormigón distintos del cemento, como áridos, agua de pastado, mez-cla de cemento aluminoso con yeso en el momento de hacer la pasta .El precipitado que aparece en la prueba de los sulfatos provendría de lacontaminación, y el cemento, en este caso, podría ser aluminoso a pesardel resultado negativo . Hay que observar que el yeso actúa como inhi-bidor del precipitado en la prueba de la oxina y, si el precipitado queaparece en la prueba de los sulfatos es exiguo y se observa claramen-te un precipitadoen la prueba de la oxina, es muyprobable que el cementosea aluminoso .

3 . Si el hormigón se halla fuertemente carbonatado, y así lo muestra laprueba de la fenolftaleína, puede dar lugar a un precipitado en la pruebade la oxina . Esta situación es complementaria de la anterior en el sentidoque, en el caso de una muestra fuertemente carbonatada, en qué se ob-servara claramente un precipitado en la prueba de los sulfatos y tambiénun cierto precipitado en la prueba de la oxina, podría deducirse que muyprobablemente el cemento no es aluminoso .

70

Anexo

2

FICHA-ENCUESTA

PARA EL

INVENTARIO

DE CASOS

FICHA ENCUESTAInventario de detecciones de cemento aluminoso

localización

Municipio :

Identificación :

Año de construcción .Alturas sobre el nivel de la calle : PB+Alturas sobre el nivel de la calle : Plantas

Otros 0

Inspección:

Facultativo que realiza la inspección : Nombre :

Título :Fecha de realización de la inspección :Motivos :

Tipo de forjado y/o estructura de cubierta

Viguetas vistas :Tipo de viguetas :

Tipo de entrevigado :

Otros tipos :

Prefabricado 0Forjado 0Solera O

Extensión de la problemática

Todo el edificio :Algunos forjados :Sólo alguna viga :

00

Porcentaje aproximado :0

Descripción de las zonas afectadas

73

Tipo de promoción : Pública 0 Privada 0Tipo de usuario : Propietario 0 Inquilino OTipología del edificio : Unifamiliar O Plurifamiliar 0 Otros 0Tipos de usos : Vivienda 0 Comercial 0 Industrial O

Bajo tejado 0 Cornisas, aleros, etc . 0Bajo azotea 0 Galerías, balcones, lavaderos, etc . 0Forjado sanitario O Sótanos, etc . 0Cocinas 0 En contacto con paramentos exteriores 0

Otros :

Sí 0 No 0Viguetas de hormigón armado 0Viguetas de hormigón precomprimido 0Forjado cerámico armado OCerchas de hormigón armado 0Cerchas de hormigón precomprimido 0

Resultados de la inspección

Situación de las zonas afectadas

Zona de exteriores

0Zona con humedades

0Zona de interiores

0Zona sin humedadades

0

Cemento de las vigas

Cemento aluminoso 0 Cemento pórtland 0

Determinado visualmenteDeterminado con ensayo in situ"Determinado con análisis químico en laboratorio

000

¿Cuál? :¿Cuál? :

No se sabe 0

Estimación del riesgo

No hay riesgo

OHay riesgo :

PuntualRiesgo extremo : Puntual

0

En una planta

00

En una planta

0En todo el edificio 0En todo el edifico

0

cada . . . . . . . . años .

Datos complementarios

Resistencia del hormigón :Resistencia del acero :Resultados de recálculo de la estructura :Otros :

74

Recomendaciones a raíz de la inspección

C1 : Controles periódicos entre 1 y 5 años 0C2 : Control antes de un año 0PR : Protección externa de piezas afectadas 0PR : Refuerzo o sustitución no urgente de piezas afectadas 0R : Refuerzo o sustitución urgente de piezas afectadas 0R : Apuntalamiento previo a la actuación 0MR : Desalojo previo a la actuación 0IVIR : Desalojo inmediato 0

Estado del hormigón de las vigas

No se desportilla fácilmente 0 Se desportilla fácilmente 0Fractura de color gris 0 Fractura de color parduzco 0Áridos rotos 0 Áridos enteros OSin fisuras longitudinales 0 Con fisuras longitudinales 0Sin corrosión de armaduras 0 Con corrosión de armaduras 0

Anexo 3

PRUEBAS DE LABORATORIOY LABORATORIOS HOMOLOGADOS

PRUEBAS DE LABORATORIO

Identificación del cemento aluminoso

Prueba de los sulfatosPrueba de la oxinaPrueba de los tres óxidos

Riesgo de corrosión

pH del hormigónContenido en clorurosDeterminación de la porosidad

Resistencia del hormigón

Esclerómetro"Spit" calibradoPrueba de ultrasonidosRotura de testigosPrueba de cargaEnsayo de rotura de vigueta

Estructuras cristalinas

Difracción rayos XAnálisis térmico diferencialEspectrometría de infrarrojos

LABORATORIOS

Acreditados para Control de Calidad en la Edificación, de acuerdo con elReal Decreto 1230/1989 .

Oficiales que dependen de las Administraciones públicas .

Otros laboratorios pertenecientes al Consejo Superior de InvestigacionesCientíficas (CSIC), a Centros universitarios, etc .

Anexo 4

DATOS PARA INTERPRETARLOS ANÁLISIS

Tabla Pórtiand/Aluminoso : diferencias de composición química

Esta Tabla se ha extraído del artículo La "Aluminosis" del cemento alu-minoso o un término nuevo para una clásica enfermedad, publicadopor la revista Materiales de Construcción, vol . 39, núm . 216, octubre/no-viembre/diciembre de 1989 . Se incluye un resumen del artículo despuésde la tabla .

COMPOSICION QUÍMICA DEL CEMENTO PÓRTLANDY DEL CEMENTO ALUMINOSO

* De fabricación reciente

Cemento Cemento CementoPórtiand Aluminoso Aluminoso

Composición Química (%) (%) Español (%)*

Si02 18-25 5-15 3,85

A 1 20 3 4-6 30-50 37,16

Fe203 2-4 5-15 16,95

Ti02 - 1,5-2,5 1,7

Ca0 55-70 34-45 38,15

MgO 1 - 5 0,5-1,5 0,36

S03 1 - 3 0-1,2 0,00

Módulo Hidráulico

M .H .= %Ca0 - 0,7%S03 1,7 - 2,3 0,55 - 0,8 0,65SA + A1 203 + Fe203

Módulo Silícico

M .S .= % Si02 16'- 3,2 0,08 - 0,35 0,07A1203+ Fe203

Módulo de Fundentes

M .F.= % A1203 0,6-2,5 2,9 2,19Fe203

Aluminosis del cemento aluminoso, o un término nuevo para una pa-tología clásica

Rafael Talero Morales, Dr. en Química IndustrialFernando Triviño Vázquez, Dr. en Ciencias QuímicasJorge Palacios de María, ArquitectoFrancisco Félix Díaz García, Ldo . en Ciencias QuímicasICCET/CSIC/ESPAÑA

RESUMEN

La noticia aparecida recientemente en los medios de comunicación social,principalmente en las Islas Canarias, sobre el gran deterioro que se detectaen el hormigón de cemento aluminoso, por el hecho de que sufre una pa-tología degenerativa llamada ALUMINOSIS, nos ha llevado, precisamen-te por el término ALUMINOSIS, a matizar y precisar las características deesta, aparentemente nueva, patología del cemento aluminoso, lo cual nospermite demostrar que esta patología no es nueva, a pesar de la posibleoriginalidad fonética .

En este artículo se describe la composición mineralógica, la fabricación yla utilización de los cementos aluminosos, las tres patologías que les sonpropias y pueden afectarlos, y las consecuencias adicionales de estas pa-tologías . Se especifica en cuál de las tres se puede encuadrar a la ALU-MINOSIS y el motivo de su origen . Finalmente se dan unas Normas deBuena Práctica y unas Prescripciones y Proscripciones para su utiliza-ción . Se acaba con la exposición de un caso real de edificación grave-mente deteriorada que se construyó con hormigón de cemento aluminoso .

Tabla colorimétrica comparativa entre el cemento pórtland y elcemento aluminoso

CementoSuperficial

pórtlandInterior

CementoSuperficial

aluminosoInterior

a

Ii

Pantone Pantone Pantone Pantone402 U cool gray warm gray 4625 U403 0 5 U 5 U 4635 U404 U 6 U 6 U 4645 U

7U 7U

Anexo 5

REFERENCIASBIBLIOGRÁFICAS

NOTA : Estas referencias bibliográficas no son exhaustivas pero permiti-

rán profundizar y ampliar conocimientos .

Libros

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