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INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL

ESCUELA SUPERIOR DE INGENIERÍA Y ARQUITECTURA

T E S I S

“DISEÑO POR DURABILIDAD DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO”

QUE PARA OBTENER EL TÍTULO DE INGENIERO CIVIL, PRESENTA:

RAFAEL NAVARRO ÁLVAREZ

DIRECTOR DE TESIS: M. en I. ALFREDO A. PÁEZ ROBLES

UNIDAD PROFESIONAL ADOLFO LÓPEZ MATEOS ZACATENCO

MÉXICO, D.F., NOVIEMBRE DE 2008

INDICE

i

DISEÑO POR DURABILIDAD DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO

INDICE

Capitulo 1 Introducción Página

1.1 Introducción ………………………………………………….. 1

1.2 Fundamentación ………………………………………………….. 1

1.3 Objetivo ………………………………………………….. 2

1.4 Metodología …………………………………………………. 3

Capitulo 2 Tecnología del concreto

2.1 Componentes del concreto …………………………………………… 4

2.2 Cemento Pórtland …………………………………………… 4

2.3 Resistencia del cemento …………………………………………… 6

2.4 Porcentaje promedio de la composición …………………………….. 7

2.5 Influencia de la finura del cemento en el desarrollo de la resistencia. 8

2.6 Influencia del cemento en la durabilidad del concreto …………….. 9

2.7 Generación del calor durante el fraguado inicial …………………… 9

2.8 Agua ……………………………………………………………………… 10

2.9 Aire incluido ……………………………………………………………… 10

2.10 Relación agua-cemento ………………………………………………… 11

2.11 Agregados ……………………………………………………………… 11

2.12 Aditivos …………………………………………………………………. 18

INDICE

ii

Capitulo 3 Deterioro del Concreto

3.1 La humedad en la construcción…………………………………………. 22

3.2 Tratamiento Electro-osmótico…………………………………………… 24

3.3 Humedad del suelo………………………………………………………. 26

3.4 Drenaje…………………………………………………………………….. 28

3.5 Ataguías ………………………………………………………………….. 29

3.6 Barreras anticapilares….………………………………………………… 30

3.7 Juntas Impermeables……………………………………………….……. 30

3.8 Tratamientos impermeabilizantes……………..…………………..…… 30

3.9 Cámaras de aire…………………………………………………….……. 32

3.10 Protección contra la acción química del suelo………………………. 33

3.11 Acción de los sulfatos………………………………………………….. 33

3.12 Carbonatación………………………………………………………....... 36

3.13 Acción de los cloruros………………………………………………….. 37

3.14 Reacción Alcai-Agregado……………………………………………… 38

3.15 Eflorescencias ………………………………………………………….. 39

3.16 Criptoflorescencias …………………………………………………….. 42

3.17 Casos de deterioro en estructuras de concreto……………………… 43

3.18 Dilatación y contracción por cambio plástico …………………………. 46

3.19 Abrasión y Cavitación……………………………………………………. 48

3.20 Daño por fuego …………………………………………………………… 49

3.21 Oxidación del acero de refuerzo………………………………………… 49

Capitulo 4. Comentarios a las Normas de Diseño por Durabilidad

4 Comentarios a las normas de diseño por durabilidad……………..……. 52

INDICE

iii

Capitulo 5 Rehabilitación y prevención de deterioro del concreto

5.1 Descripción de los materiales……………………………………………. 70

5.2 Rehabilitación del deterioro del concreto……………………………….. 74

5.2.1 Parcheos………………………………………………………………… 74

5.3 Prevención del deterioro del concreto………………………………….. 75

5.3.1 Recubrimientos ornamentales ……………………………………….. 75

5.3.2 Aceros especiales……………………………………………………… 76

5.3.3 Primarios y pinturas …………………………………………………… 77

5.3.4 Realcalinización del concreto ………………………………………… 81

5.3.5 Remoción de cloruros ………………………………………………… 81

5.3.6 Inhibidores de corrosión ………………………………………………. 82

5.3.7 Protección Catódica …………………………………………………… 83

Capitulo 6 Conclusiones y recomendaciones

6 Conclusiones y recomendaciones…………………………………………. 88

Referencias y Bibliografía……………………………………………………… 93

CAPITULO I INTRODUCCIÓN

1

CAPITULO I

1.1 Introducción

En cualquier estructura de concreto se pueden presentar daños o deterioro que

son debido a las cargas que soporta o a diversos factores relacionados con la

exposición a un medio ambiente agresivo y al control de calidad del concreto

desde su fabricación, colado y curado, entre otros.

Partiendo del análisis costo-beneficio que todo proyecto debe cumplir al verse

reducida la vida útil de una estructura de concreto debido a cierto deterioro de

los materiales que la componen, no debería pasarse por alto ciertos aspectos

importantes como la supervisión de la construcción y la calidad de los

materiales empleados en ella, para que se prevenga o se evite el daño o

deterioro y con estos se reduzca la durabilidad de la estructura.

El aspecto de durabilidad se ha tomado en cuenta actualmente en nuestro

reglamento de construcciones incluyendo un nuevo capitulo llamado “Diseño

por durabilidad” en las Normas para diseño y construcción de estructuras de

concreto del año 2004 que llamaremos “NTC-Concreto” en lo sucesivo

(Gobierno del Distrito Federal , 2004)

1.2 Fundamentación

Con frecuencia observamos problemas de deterioro en todo tipo de estructuras,

particularmente los elementos de concreto, los problemas que se presentan

frecuentemente son tales como: La corrosión del acero de refuerzo y la

humedad que provoca el desconchamiento o desprendimiento de recubrimiento

en su superficie. Estos problemas repercuten en la durabilidad de la

construcción y muchas veces se debe a una mala utilización de los materiales

empleados en el concreto y/o acero de refuerzo.


2

Por ejemplo, seguir utilizando cemento Pórtland tipo I en zonas costeras, en

donde el medio ambiente tanto aéreo como del subsuelo es agresivo por su

contenido de sulfatos, y en tal caso, sería mas apropiado el empleo del

cemento Pórtland tipo V resistente a los sulfatos o si lo anterior no es posible,

en su lugar emplear un concreto con bajas relaciones agua-cemento o también

un aditivo a base de microsilice, con los cual se obtiene un concreto de baja

permeabilidad.

En muchos casos se debe prestar atención a la calidad de materiales

empleados en la construcción como puede ser la utilización de agregados

salitrosos o con granulometría inadecuada.

En una gran cantidad de edificaciones en el valle de México se tienen

problemas de humedad y salitre en los muros de la planta baja, tal situación

debilita la reserva de resistencia de esas construcciones ya que su estructura

es generalmente a base de muros de carga. Por otro lado, el deterioro no es

solo para la estructura si no también para los recubrimientos, pinturas y

acabados que constantemente tienen que ser renovados.

1.3 Objetivo

El objetivo del presente trabajo es presentar una serie de problemas que

generan el deterioro de una construcción y disminuye su vida útil, así como

plantear y comentar las especificaciones del diseño por durabilidad que se

contemplan en las Normas de diseño (NTC-Concreto), así como generar

propuestas de carácter preventivo y de reparación de los problemas más

comunes, encontrados en esta investigación.


3

1.4 Metodología

La metodología seguida en el desarrollo del presente trabajo, recopila en

primer lugar la información y bibliografía relacionada con el tema, desde los

aspectos técnicos para comprender el comportamiento del concreto como

material de construcción, y a continuación se realiza una recopilación de casos

de deterioro en estructuras de mampostería y concreto principalmente en el

capitulo 3, de este trabajo se incluye una reseña histórica de casos de deterioro

en estructuras de la Unión Americana, lo anterior no significa que en México no

se hayan presentado casos análogos, si no que no se encuentran

documentados y falta investigación en ese sentido.

Después se investigó sobre la rehabilitación y la prevención del deterioro en

estructuras, se hicieron comentarios al capitulo 4 de las NTC–Concreto de

“Diseño por durabilidad”, para finalmente concluir con las observaciones y

recomendaciones más importantes que se encontraron durante el desarrollo

del trabajo.

CAPITULO II TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

4

CAPITULO II

TECNOLOGÍA DEL CONCRETO

2.1 Componentes del concreto

Para entender e interpretar el comportamiento del concreto, se requiere un

conocimiento de las características de sus componentes. El concreto se

produce por la interacción mecánica y química de sus materiales

constituyentes. De aquí que sea vital una discusión de las funciones de cada

uno de estos componentes antes de estudiar el concreto como un producto

terminado.

De esta manera, el diseñador y el ingeniero puede desarrollar habilidades para

la selección de los ingredientes adecuado y así proporcionarlos para obtener

un concreto eficiente y deseable que satisfaga los requisitos de resistencia y

condiciones de servicio del diseñador.

Este capitulo presenta una breve relación de los materiales que constituyen el

concreto, cemento, agregado fino y grueso, agua, aire y aditivos. También se

estudia el proceso de fabricación del cemento, la composición del cemento, tipo

y graduación del agregado fino y grueso y la función e importancia del agua,

aire y aditivos.

2.2 Cemento Pórtland

Fabricación

El cemento Pórtland esta hecho de minerales cristalinos en polvo muy fino

compuesto principalmente de silicatos de calcio y aluminio. La adición de agua

a estos minerales produce una pasta la cual, una vez endurecida, alcanza una

alta resistencia.


5

Los materiales en bruto que hacen el cemento son:

1. Cal ( CaO ) - de la piedra caliza.

2. Sílice ( SiO2 ) - de la arcilla

3. Alumina ( Al2O3 ) - de la arcilla

(Con muy pocos porcentajes de magnesio: MgO y algunas veces algunos

álcalis).

En ocasiones se adiciona a la mezcla óxido de hierro para ayudar a controlar

su composición.

El proceso de fabricación se resume como sigue:

1. Molido de la mezcla en bruto de CaO, SiO2, y Al2O3 con los otros

ingredientes menores adicionados ya sea en forma seca o humedad. A la

forma húmeda se le llama lechada.

2. Cargar la mezcla en el extremo más alto de un horno de secado rotatorio

ligeramente inclinado.

3. Mientras el horno esta en operación, el material pasa de su extremo más

alto al más bajo en un régimen predeterminado y controlado.

4. La temperatura de la mezcla es elevada al punto de fusión incipiente,

esto es, la temperatura de escoria. Se conserva a esta temperatura hasta que

los ingredientes se combinan para formar a 2700 °F el producto llamado

cemento Pórtland. Los gránulos, como suelen llamarse a dicho producto, varían

en tamaño desde 1 1/16 hasta 2 plg., se les llama también escorias.

5. Las escorias son enfriadas y molidas a la forma de polvo.

6. Durante la trituración se adiciona un pequeño porcentaje de sulfato de

calcio para controlar o retardar el tiempo de fraguado del cemento en el campo.

7. La mayor parte del cemento Pórtland final se lleva a silos para su

almacenamiento a granel, y posteriormente se empaca en bolsas de 50 kg para

la venta al por menor.


6

2.3 Resistencia del cemento La resistencia del cemento es el resultado de un proceso de hidratación. Este

proceso químico trae como resultado una recristalización de partículas

entrelazadas que producen el cemento en vía de hidratación (gel-cemento), el

cual tiene una elevada resistencia a la compresión cuando se endurece.

La tabla 2.1 muestra la contribución relativa de cada componente del cemento

en el aumento de la resistencia. La resistencia del cemento Pórtland en un

principio es mas alto con porcentajes elevados de Silicato Tricálcico C3Si. Si el

curado húmedo es continuo, los niveles de resistencia posteriores serán

mayores.

El Aluminato Tricálcico C3Al contribuye al desarrollo de la resistencia durante el

primer día después de colocado el concreto debido a que es lo más próximo a

hidratarse.

Cuando el cemento Pórtland se combina con agua durante su fraguado y

endurecimiento, se libera cal de alguno de los compuestos. La cantidad de cal

liberada es aproximadamente del 20% del peso del cemento. Bajo condiciones

desfavorables, esto puede causar la disgregación de una estructura por causa

de la acción disolvente de la cal con el cemento. Tal situación deberá

prevenirse adicionando al cemento mineral de silicio tal como la puzolana. El

material adicionado reacciona con la cal en presencia de humedad para

producir un silicato de calcio fuerte.


7

Componente Nivel de reacción

Calor liberado Contribución al valor ultimo de la resistencia del cemento

Silicato Tricálcico

C3Si

medio medio Medio

Silicato Dicalcico

C2Si

Bajo Pequeño Bueno

Aluminato

Tricálcico C3Al

Rápido Grande Pobre

Aluminoferrato

Tetracálcico

C4AlFe

Lento Pequeño Pobre

Tabla 2.1 Contribución de los componentes a la resistencia del cemento (http://www.cement.org/tech/cement_standards_specifications.asp)

2.4 Porcentaje promedio de la composición

Debido a que existen diferentes tipos de cemento para distintas necesidades,

es necesario estudiar la variación del porcentaje en la composición química de

cada tipo a fin de interpretar las razones de la variación en el comportamiento.

La tabla 2.2 estudiada en conjunto con la tabla 2.1 da razones concisas en las

diferencias de reacción para cada tipo de cemento cuando éste está en

contacto con el agua.


8

Tipo de Componentes (%) Características

cemento C3Si C2Si C3Al C4AFe CaSiO4 CaO MgO Generales

Normal: I 49 25 12 8 2.9 0.8 2.4

Cemento para todo

uso

Modificado: II 46 29 6 12 2.8 0.6 3

Liberación de calor

baja,

utilizada en grandes

industrias

Alta resistencia a

temprana edad: III 56 15 12 8 3.9 1.4 2.6

Alta resistencia en 3

días

Bajo Calor: IV 30 46 5 13 2.9 0.3 2.7

Utilizado en presas de

concreto.

Resistente a

sulfatos: V 43 36 4 12 2.7 0.4 1.6

Utilizado en

alcantarillas y

estructuras expuestas

a sulfatos

Tabla 2.2 Porcentaje de la composición de los cementos Portland (http://www.cement.org/tech/cement_standards_specifications.asp)

2.5 Influencia de la finura del cemento en el desarrollo de la resistencia

El tamaño de las partículas de cemento tiene una fuerte influencia en el nivel

de reacción del cemento con el agua. Para un peso dado de un cemento

finamente molido, el área de superficie de las partículas es mayor que para un

cemento burdamente molido. Este resultado en un mayor nivel de reacción con

el agua y en un proceso de endurecimiento más rápido para grandes áreas de

superficie. Esta es una de las razones de la alta resistencia en un periodo del

cemento tipo III, el cual da en tres días una resistencia que el tipo I la da en

siete días y una resistencia en siete días que el tipo I la da en 28.


9

2.6 Influencia del cemento en la durabilidad del concreto

La disgregación del concreto debido a ciclos de humedad, heladas, deshielos y

resequedad y la propagación de las grietas resultantes es un concepto de gran

importancia en lo que a durabilidad se refiere. La presencia de manera

uniforme de diminutos vacíos de aire en toda la pasta de cemento, incrementa

la resistencia del concreto al agrietamiento. Esto se logra adicionando aditivos

con inclusores de aire al concreto mientras se mezcla.

Puede disminuirse o prevenirse también la disgregación del concreto debida a

químicos en contacto con la estructura, tal sería el caso de estructuras y

subestructuras portuarias. Algunas veces es necesario especificar cementos

resistentes al sulfato ya que el concreto en tales casos está expuesto a cloruros

y en ocasiones a sulfatos de magnesio y sodio. Por lo general el cemento tipo

V es el mas adecuado para usarse en estructuras marinas.

2.7 Generación de calor durante el fraguado inicial

Debido a que los diferentes tipos de cemento generan diferentes grados de

calor en diferentes niveles, el tipo de estructura gobierna el tipo de cemento a

ser utilizado.

Entre más gruesa y pesada sea la sección transversal de la estructura, es

menor la generación de calor de hidratación que se requiere.

En estructuras macizas tales como presas, muelles y compuertas, el uso del

cemento tipo IV es el más ventajoso.

De la discusión anterior se ve que los factores que gobiernan en la selección

del tipo de cemento a utilizar son el tipo de estructura, el clima y otras

condiciones que existieran durante la construcción.


10

2.8 Agua

El agua se requiere en la producción del concreto a fin de precipitar la reacción

química con el cemento, para humedecer el agregado y lubricar la mezcla para

una fácil manejabilidad. Puede utilizarse el agua para beber. El agua que tiene

ingredientes nocivos, contaminación, sedimentos, aceites, azúcar o químicos

es dañina para la resistencia y propiedades de fraguado del cemento. Puede

romper la afinidad entre el agregado y la pasta de cemento y puede afectar en

forma adversa la manejabilidad de una mezcla.

Debido a que el tipo de gel coloidal o de la pasta de cemento es el resultado de

la reacción química entre el cemento y el agua, no es la proporción relativa del

agua a la mezcla por completo de los materiales secos lo que hay que tomar en

cuenta, es únicamente la proporción relativa del agua al cemento. El exceso de

agua deja un esqueleto en forma de panal no uniforme en el producto

terminado una vez que la hidratación ha tenido lugar, mientras que muy poca

agua impide una reacción química con el cemento. El producto en ambos

casos es un concreto que es más débil e inferior a uno normal.

2.9 Aire incluido

Con la evaporación gradual del exceso del agua de la mezcla, se producen

poros en el concreto endurecido.

Esto puede mejorar las características del producto si está distribuido de

manera uniforme. Es posible tener una distribución de poros muy uniforme

mediante una introducción artificial de burbujas de aire finamente divididas y

distribuidas de manera uniforme en todo el producto, esto se logra adicionando

agentes inclusores de aire tal como resina vinsol. La inclusión de aire aumenta

la manejabilidad, disminuye la densidad, incrementa la durabilidad, reduce el

afloramiento y la segregación y reduce el contenido de arena requerida en la

mezcla.


11

Por estas razones, el porcentaje de aire incluido deberá conservarse al valor

óptimo requerido para la calidad de concreto deseada. El contenido de aire

óptimo es 9% de la fracción de mortero del concreto. La inclusión de aire en

exceso del 5 al 6% de la mezcla total debilita la resistencia del concreto en

forma proporcional.

2.10 Relación agua-cemento

Para resumir la discusión anterior, debe mantenerse un estricto control en la

relación agua-cemento y en el porcentaje de aire en la mezcla. Ya que la

relación agua-cemento es la medida real de la resistencia del concreto, deberá

ser el criterio principal que gobierne el diseño de la mayoría de los concretos

estructurales. Por lo general se da como la relación del peso del agua al peso

del concreto en la mezcla.

2.11 Agregados

Los agregados son las partes del concreto que constituyen lo grueso del

producto terminado. Abarcan del 60% al 80% del volumen del concreto, y

tienen que estar graduados de tal forma que la masa total de concreto actúe

como una combinación relativamente sólida, homogénea y densa, con los

tamaños más pequeños, actuando como un relleno inerte de los vacíos que

existen entre las partículas más grandes.

Existen dos tipos de agregados:

1. Agregado Grueso (Grava, piedra triturada o escorias de alto horno).

2. Agregado fino ( arena natural o fabricada )

Debido a que el agregado constituye la parte mayor de la mezcla, entre más

agregado se tenga en la mezcla, esto resultará en un concreto más económico,

a condición de que la mezcla sea de una razonable manejabilidad para el

trabajo especifico en el que se utilice.


12

AGREGADO GRUESO

El agregado grueso se clasifica como tal si el tamaño más pequeño de la

partícula es mayor a ¼” (6mm). Las propiedades del agregado grueso afectan

la resistencia final del concreto endurecido y su resistencia a la disgregación,

intemperización y otros efectos destructivos. El agregado grueso mineral

deberá estar limpio de impurezas orgánicas y deberá adherirse bien con el gel-

cemento.

Los tipos comunes de agregados gruesos son:

1. Piedra natural triturada: se produce por trituración de piedra natural o

roca de canteras. La roca puede ser de tipo volcánico, sedimentario o

metamórfico. Aunque la roca triturada, de resistencias elevadas en el concreto,

es menos manuable en la mezcla y colocación, que con los otros tipos.

2. Grava natural: Se produce por la acción de intemperismo del agua

corriente en los fondos y riveras de ríos. De menos resistencia que la roca

triturada pero más manuable.

3. Agregados gruesos artificiales: Son principalmente escoria expandida, y

se utilizan con frecuencia para producir concreto ligero. Son derivados de otros

procesos de fabricación, tales como escoria de alto horno o esquisto

expandido, o piedra pómez para concreto ligero.

4. Agregados pesados y para protecciones nucleares: Con las demandas

especificas de nuestra era atómica y los peligros de radiación nuclear debido al

gran numero de reactores atómicos y estaciones nucleares, se tienen que

producir concretos especiales para protección contra los rayos X, rayos gama y

neutrones. En tales concretos, las consideraciones de economía y

manejabilidad no son de primera importancia. Los tipos principales de

agregado grueso pesado son punzones de acero, baritinas, magnetitas y

limonitas.

Mientras que el concreto con agregado ordinario pesa aproximadamente 2400

Kg/cm3, el concreto hecho con estos agregados pesado pesa desde 3600

hasta 5290 Kg/cm3.


13

La propiedad del concreto pesado para protección de radiación depende de la

densidad del producto compacto más que de la reacción agua-cemento que

determina la resistencia. En algunos casos, la única consideración es la alta

densidad, en tanto que en otros gobierna la densidad y la resistencia.

AGREGADO FINO

El agregado fino es un relleno más pequeño hecho de arena. Varía en tamaño

desde el número 4 hasta el número 100 del tamiz estándar americano. Un buen

agregado fino deberá estar siempre libre de impurezas orgánicas, arcilla o

cualquier material dañino o relleno excesivo de tamaño más pequeño que el

tamiz del numero 100.

Deberá tener de preferencia una combinación bien graduada de acuerdo con

las normas de análisis de tamiz de la Sociedad Americana para Ensaye de

Materiales (American Society for Testing and Materials, 1965)

En el concreto para protección de radiación, los agregados finos utilizados son

municiones finas de acero y mineral de hierro triturado.


14

GRADUACIÓN DE MEZCLA DE CONCRETO NORMAL

La graduación recomendada de agregados gruesos y finos para concretos de

peso normal se presenta en la tabla 2.3

Tamaño del Por ciento que pasa agregado grueso

tamiz estándar No 4 a No 4 a No 4 No. 4 a Agregado estadounidense 2plg. 1 1/2 plg. 1 plg. 3/4 plg. Fino

2 plg 95 - 100 100 ----- ----- -----

1 1/2 plg ----- 95 - 100 100 ----- -----

1 plg 25 - 75 ---- 95 - 100 100 -----

3/4plg. ---- 35 - 70 ----- 90 - 100 -----

1/2 plg. 10 30 ----- 25 - 60 ----- -----

3/8 plg ---- 10 30 ----- 20 - 55 100

No 4 0 - 5 0 - 5 0 - 10 0 - 10 95 – 100

No 8 0 0 0 - 5 0 - 5 80 – 100

No 16 0 0 0 0 50 – 85

No 30 0 0 0 0 25 – 60

No 50 0 0 0 0 10 30

No 100 0 0 0 0 2 10

Tabla 2.3 Requisitos de graduación para los agregados en concreto de peso normal (ASTM C-33) (http://www.cement.org/basics/concretebasics_concretebasics.asp)


15

GRADUACIÓN DE MEZCLAS DE CONCRETO DE PESO LIGERO

Los requisitos de graduación para los agregados en concreto de peso ligero

para el concreto estructural se dan en la tabla 2.4

Designación Porcentajes (por peso) que pasan los tamices de aberturas cuadradas

del tamaño 1 plg 3/4 plg 1/2 plg 3/8 plg No 4 No. 8 No. 16 No. 50 No 100

(25 mm) 19 mm

12.5 mm

9.5 mm

4.75 mm

2.36 mm

1.18 mm

300 µm 1.5µm

Agregado fino

No 4 a 0 ------- ------- ------- 100 85 - 100 ------- 40 - 80 10-35 5 - 10

Agregado grueso

1 plg a No 4 95- 100 ------- 25 - 60 ------- 0 - 10 ------- ------- ------- -------

3/4 plg a No 4 100

90 -

100 ------- 0 - 15 ------- ------- ------- -------

1/2 plg a No 4 ------- 100 90 - 100 0 - 20 0 - 10 ------- ------- -------

3/8 plg a No 4 ------- ------- 100

80 -

100 5 - 40 0 - 20 0 - 10 ------- -------

Agregado grueso

y fino combinados

1/2 plg a 0 ------- 100 95 - 100 ------- 50 - 80 ------- ------- 5 - 20 2 - 15

3/8 plg a 0 ------- ------- 100 90- 100 65 - 90 35 - 65 ------- 10 - 25 5 - 15

Tabla 2.4 Requisitos de graduación para los agregados en concretos ligeros estructurales (ASTM C-330) (http://www.cement.org/basics/concretebasics_concretebasics.asp)


16

GRADUACIÓN DE AGREGADOS PESADOS PARA PROTECCIONES

NUCLEARES

Los requisitos de graduación para asegurar un concreto pesado se dan en la

tabla 2.5.

Porcentaje que pasa

Tamaño del Tamiz Graduación 1: Graduación 2:

Para tamaño máximo

del

Para tamaño máximo

del

agregado de 1 1/2 plg. agregado de 3/4 plg.

(37.5 mm) (19.0 mm)

2 plg (50 mm) 100 ------

1 1/2 plg (37.5

mm) 95 - 100 100

1 plg (25.0 mm) 40 - 80 95 - 100

3/4 plg (19.0 mm) 20 - 45 40 - 80

1/2 plg (12.5 mm) 0 - 10 0 - 15

3/8 plg (9.5 mm) 0 - 2 0 - 2

Agregado fino

No 8 (2.36 mm) 100 ------

No 16 (1.18 mm) 95 - 100 100

No 30 (600 µm) 55 - 80 75 - 95

No 50 (300 µm) 30 - 55 45 - 65

No 100 (150 µm) 10 -30 20 - 40

No 200 (75 µm) 0 - 10 0 - 10

Modulo de finura 1.30 - 2.10 1.00 - 1.60

Tabla 2.5 Requisitos de graduación para el agregado grueso en el concreto para protección nuclear (ASTM C-637) (http://www.cement.org/basics/concretebasics_concretebasics.asp)


17

PESOS UNITARIOS DE AGREGADOS

El peso del concreto depende del peso unitario del agregado, el cual depende a

su vez del tipo de agregado: sea normal, ligero o pesado (para protección

contra radiación en plantas nucleares). La tabla 2.6 da los pesos unitarios de

los distintos agregados y el correspondiente peso unitario del concreto.

PESO UNITARIO PESO UNITARIO DEL

TIPO DEL AGREGADO CONCRETO

SECO

COMPACTADO (lb/ft3)

(lb/ft3 )

Concretos aislados

(perita, vermiculita,

etc.) 10 50 20 - 90

Ligero estructural 40 - 70 90 - 110

Normal 70 - 110 130 - 60

Pesado > 135 180 - 380

1 lb/ft3 = 16.03 Kg /m3

Tabla 2.6 Peso unitario de los agregados

(http://www.cement.org/basics/concretebasics_concretebasics.asp)


18

2.12 Aditivos

Los aditivos son otros materiales que además de agua, agregado o cemento

hidráulico se utiliza como ingrediente del concreto y se adiciona a la revoltura

inmediatamente antes o durante el mezclado. Su función es la de modificar las

propiedades del concreto para hacerlo más apropiado para el trabajo a mano, o

para ahorrar tiempo de fraguado por economía, o para propósitos tal como el

ahorro de energía evitando métodos artificiales como el curado a vapor.

Los tipos principales de aditivos se resumen como sigue:

a) Aditivos acelerantes

b) Aditivos inclusores de aire

c) Aditivos reductores de agua y aditivos controladores de fraguado

d) Aditivos minerales finamente divididos

e) Aditivos para concretos sin revenimiento.

f) Polímeros

g) Superplasticidas

a) Aditivos Acelerantes

Estos aditivos se adicionan a la mezcla de concreto para reducir el tiempo de

fraguado y acelerar el desarrollo de la resistencia a temprana edad. Los más

conocidos son los cloruros de calcio. Otros acelerantes químicos incluyen una

amplia variedad de sales solubles, tales como cloruros, bromuros, carbonatos,

silicatos, y algunos otros compuestos orgánicos, tal como trietanolamina.

Debe enfatizarse que los cloruros de calcio no deberán utilizarse donde pueda

ocurrir una corrosión progresiva del acero de refuerzo. La dosis máxima es del

2% del peso del cemento Pórtland.


19

b) Aditivos Inclusores de Aire

Estos Aditivos forman diminutas burbujas de 1 mm de diámetro o menores en

el concreto o mortero durante el mezclado, se utilizan para incrementar la

manejabilidad de la mezcla durante la colocación y mejorar la resistencia al

congelamiento del producto terminado.

La mayoría de los aditivos inclusores de aire se encuentran en forma líquida,

aunque unos cuantos en polvo, escamas o semisólidos. La cantidad de aditivo

que se requiere para obtener un contenido de aire dado depende de la forma y

graduación del agregado que se utilice. Entre más fino sea el tamaño del

agregado, mayor será el porcentaje de aditivo que se necesite. También está

gobernada por otros factores, tales como tipo y condición del mezclador, uso

de ceniza muy fina u otras puzolanas y el grado de agitación de la mezcla.

Puede esperarse que la inclusión de aire reduzca la resistencia del concreto.

Manteniendo el contenido de cemento y la manejabilidad, sin embargo

compensa la reducción parcial de la resistencia debido a la reducción

resultante en la relación agua – cemento.

c) Aditivos reductores de agua y controladores de fraguado

Estos aditivos incrementan la resistencia del concreto. Permiten también una

reducción en el contenido de cemento en proporción a la reducción en el

contenido del agua. La mayor parte de los aditivos reductores de agua son

solubles en ella. El agua que contiene viene a ser parte del agua que se mezcla

en el concreto y se adiciona al peso total del agua en el diseño de la mezcla.

Debe enfatizarse que la proporción del mortero al agregado grueso siempre

será la misma. Cambios en el contenido de agua, contenido de aire, o

contenido de cemento se compensan con las correspondientes variaciones en

el agregado fino de manera que el volumen del mortero sea el mismo.


20

d) Aditivos Finamente Divididos

Son aditivos minerales que se utilizan para corregir deficiencias en las mezclas

de concreto suministrando finos faltantes del agregado fino; mejoran una o mas

cualidades del concreto, tales como reducir la permeabilidad o expansión, y

reducir el costo de los materiales con que se produce el concreto. Tales

aditivos incluyen cal hidráulica, cemento de escoria, ceniza muy fina y puzolana

natural en bruto o calcinada.

e) Aditivos para Concreto sin Revenimiento

El concreto sin revenimiento se define como un concreto con un revenimiento

de 1 plg. (25 mm) o menos inmediatamente después del mezclado. La

selección del aditivo depende de las propiedades que se desee del producto

terminado, tales como su efecto sobre la plasticidad, tiempo de fraguado y

desarrollo de la resistencia, efectos de congelamiento y deshielo, resistencia y

costo.

f) Polímeros

Son nuevos tipos de aditivos que permiten producir concretos de muy elevada

resistencia a la compresión de hasta 15,000 lb/plg2 ( 1000 Kg/cm2) o mayor y

una resistencia a la tensión de 1,500 lb/plg2 ( 100 Kg/cm2) o mayor. Tales

concretos se producen en forma general utilizando un material polimerizado a

través de la modificación de la propiedad del concreto mediante la reducción de

agua en el campo, o de la impregnación o irradiación, bajo elevada temperatura

en el laboratorio.

El concreto polímero modificado (PMC) es un concreto hecho mediante la

adición de resina y endurecedor como “aditivo”. El principio es el de remplazar

parte del agua de la mezcla por el polímero para obtener la elevada resistencia

a la compresión y otras cualidades.


21

La relación óptima polímero-concreto por peso no es del todo cierta dentro del

rango de 0.3 – 0.45 para obtener tales elevadas resistencias a la compresión.

g) Super Plasticidas

Son también nuevos tipos de aditivos, los cuales pueden llamarse “aditivos

químicos reductores de agua de alto nivel”. Existen tres tipos de plasticidas:

1. Condensados de melamina formaldehído sulfonados, con un contenido

de cloruro de 0.005%.

2. Condensados de naftalina formaldehído sulfonados, con un contenido de

cloruro casi nulo.

3. Lignosulfonatos modificados, los cuales no contienen cloruro.

Estos aditivos están hechos de sulfonados orgánicos y se llaman

“Superplasticidas” debido a sus grandes cualidades para facilitar la reducción

del contenido de agua en una mezcla de concreto e incrementando a la vez el

revenimiento hasta 8 plg (206 mm) o más. Es aconsejable una dosis de 1 a 2%

del peso de cemento. Una dosis más elevada puede resultar en una reducción

de la resistencia a la compresión.

CAPITULO III DETERIORO DEL CONCRETO

22

CAPITULO III

DETERIORO DEL CONCRETO

3.1 La humedad en la construcción

La tendencia actual es el empleo de los sistemas de construcción con

elementos prefabricados; los elementos prefabricados son una gran variedad

de piezas de concreto perfectamente seco, las cuales se montan y se conectan

en la obra.

Lo anterior no ocurre con los sistemas tradicionales de construcciones de

concreto colados y fraguados en la obra o en elementos de mampostería

junteados con morteros que conservan cierto contenido de humedad durante la

construcción y aún tiempo después.

Secado Natural

En el sistema tradicional no hay mas remedio que dejar que la obra seque

antes de proceder a los acabados, un aspecto que favorece al secado de las

estructuras es el clima, así si se termina la obra en antes de la época de lluvias,

los climas cálidos favorecerán el secado para poder proceder posteriormente

con los acabados finales.

Pero la elaboración puede durar mucho tiempo, a veces años enteros cuando

se emplean materiales tales como el concreto compacto, o muros porosos

revestidos recovados impermeables. En el caso de muros donde una sola cara

se impermeabilice, la evaporación tendrá efecto por la otra. Tal evaporación

puede convertirse fácilmente en fuente de eflorescencias.

Un caso particular del secado de la obra es el de productos orgánicos, en

donde durante el secado se debe evitar el empleo de madera demasiado


23

húmeda (por el peligro de putrefacción), por lo que suele tomarse suficientes

precauciones para conseguir una madera del grado de sequedad requerida.

En todo caso resulta inadmisible recubrir las maderas de pinturas,

impregnaciones mas o menos impermeables, si no se les ha extraído antes

todo exceso de humedad. Por ello se recomienda que cuando se coloquen los

marcos de puertas y ventanas en obra antes de construirse los muros, se

pinten únicamente las superficies de madera que han de estar en contacto con

la obra, dejando sin pintar las otras dos caras de la madera del marco.

Velocidad del Secado

El secado de un material depende en gran medida de las condiciones

climáticas del lugar (temperatura, humedad, presión, velocidad del viento), y al

mismo tiempo de la textura del material y, particularmente de sus poros que

conducen la humedad a la superficie de evaporación.

Los materiales con poros de mayor diámetro (ladrillo, cal) se secan

rápidamente; los materiales de estructura fina, en cambio (mortero de cemento,

madera), tardarán mucho en perder el agua. Las cavidades más importantes o

las fisuras (porosidad del concreto fisurado por contracciones) aceleran el

secado. Además, hay que tener en cuenta el exceso de agua a evaporar, que

varia según los materiales empleados y que pueden rebasar los 200 litros de

agua por metro cúbico de ladrillo, así como el espesor del muro siendo la

duración del secado sensiblemente proporcional al cuadrado de este espesor.

Secado Artificial

No siempre puede acomodarse la marcha de la obra al ritmo de las estaciones;

por lo regular hay que prescindir del tiempo independizándose de sus

inclemencias. En estos casos se procura el secado de la obra por medio de

una buena ventilación a base de fuertes corrientes de aire o empleando

calefactores y ventiladores.


24

Las duraciones del secado pueden resultar evidentemente muy largas,

especialmente en los países húmedos en donde la evaporación es más lenta.

La temperatura juega efectivamente un papel muy importante, como puede

observarse en la figura 3.1 en donde la duración del secado esta en función de

la temperatura cuando mas alta temperatura se alcance, el rendimiento de los

calefactores será mejor. Desde luego es preferible secar los elementos de

ladrillo y carpintería antes de proceder a los enyesados y pintados, que hacen

la evaporación más difícil.

En dos o tres días, recurriendo a medios artificiales, pueden conseguir el

secado suficiente.

Figura 3.1 Duración de secado en función de la temperatura

(http://www.nrmca.org/aboutconcrete/cips/CIP28es.pdf)

3.2 Tratamiento Electro-osmótico

Se basa en la circulación espontánea de corriente eléctrica entre un muro

húmedo de tabique y el suelo igualmente húmedo, en que se asienta. El valor

de esta corriente eléctrica puede alcanzar los 600 o 700 milivolts. Bajo el efecto

de esta corriente, el agua se desplaza del muro hacia la tierra. La explicación

práctica se efectúa como sigue: unos dispositivos de contacto se empotran en

la mampostería de ladrillo y se conectan a unas tomas de tierra metálicas,


25

mediante conductos debidamente aislados. Lógicamente, el tipo de contactos,

conductores, el número de puentes eléctricos y, en general la instalación serán

función del grado de humedad de la tierra, de su reacción (ácida o alcalina),

etc., por lo que cada caso requerirá un estudio específico.

Figura 3.2 Tratamiento Electro-osmótico

(http:/search.live.com/images/results=humedad+en+las+construcciones)

Una aplicación práctica del proceso electro-osmotico es el ladrillo Raem. (Fig.

3.3). Se trata de un ladrillo hueco, de sección triangular, que se empotra en los

muros. En la cara que queda al exterior lleva rejilla de cobre y en la cara interior

una lamina, también de cobre. La rejilla y la lamina van unidos entre si por dos

dobles hilos de cobre, de manera que dos hilos discurren por el hueco del

ladrillo y los otros dos por las caras exteriores, quedando estos empotrados en

los muros. A través de estos hilos se forman espontáneamente corrientes

eléctricas, debido a la diferencia de humedad entre la rejilla exterior y la lámina

o pie interior, que esta en contacto directo con la obra.

Figura 3.3 Ladrillo Raem



26

La corriente tendrá una acción electro-osmótica que invertirá la subida capilar

del agua por el interior del muro y la dirigirá hacia los huecos de los ladrillos, en

cuyo interior se evaporará.

El tratamiento electro-osmótico puede complementarse con el de electroforesis,

en este, las perforaciones de la obra donde se introducen los electrodos se

llenan de determinada sustancias parcialmente ionizables. Estas son diluidas y

arrastradas hacia abajo por el agua que se desplaza debido al tratamiento

electro-osmótico y, al dispersarse la corriente eléctrica fraguan, obturando los

capilares de la obra, con lo que se evita la nueva ascensión de agua por

capilaridad.

3.3 Humedad del suelo

En la mayoría de los casos no puede evitarse que el suelo sea húmedo. Pero el

suelo puede estar saturado o no de humedad, es decir, que los poros pueden o

no estar llenos de agua liquida. Una gran parte del suelo siempre esta saturada

de agua, formándose el nivel de aguas freáticas, cuyo nivel superior

corresponde al nivel de agua en los pozos.

En realidad, el suelo se encuentra saturado de agua hasta un nivel superior a

dicha capa, debido a las fuerzas capilares, tanto mas superficial cuanto más

finos sean los poros; estas fuerzas elevan el agua a alturas superiores de 20 a

30 cm, en general, sobre el nivel del aguas freáticas. A un nivel superior, los

poros, sin estar saturados de agua absorben una cantidad más o menos

importante. Finalmente, solo muy cerca de la superficie del terreno, el

contenido del agua del suelo puede ser bastante débil, gracias a la absorción

por las raíces de las plantas o a la evaporación al contacto con el aire y la

acción de los rayos solares.

En la práctica hay que distinguir entre lo que sucede por debajo y por encima

de la capa de agua subterránea. En la primera zona el suelo está saturado y el


27

agua actúa con presión sobre cualquier parte de la obra sumergida. La fuerza

de penetración será tanto mayor cuanto mas se descienda por debajo del nivel

del agua. En la segunda zona, es decir, por encima del nivel freático, ésta

penetra desde abajo por capilaridad o desde arriba, procedente de la lluvia,

nieve, regado, etc.

Figura 3.4 Distribución de la humedad en el suelo


En la figura 3.4 presentamos un esquema de la distribución de la humedad en

el suelo. El nivel freático varía ligeramente durante el transcurso del año y con

las lluvias, pero sigue más o menos la configuración del suelo, aproximándose

más a la superficie en los fondos que en los promontorios. Por lo que interesa

en general construir en los lugares elevados. Es aconsejable, por lo tanto,

asegurarse del nivel freático por medio de sondeos, sin olvidar que el nivel

superior de la tierra saturada de agua es más elevado que el nivel freático

mismo, alcanzando en ciertas arcillas uno o dos metros arriba del nivel freático.

En otros casos la capa de agua se encuentra bajo presión (Pozos artesianos),

lo que puede obligar a la utilización de dispositivos especiales análogos a los

que se adopta en la zona de la capa acuática. Tales presiones pueden

producirse también en forma intermitente, siendo la solución a la misma:


28

construir ataguías. Es una solución muy costosa, por lo que debe evitarse en

cuanto sea posible.

El nivel freático puede cambiar no solo según la estación del año, sino también

por circunstancias imprevisibles o poco previsibles. Por ejemplo:

• Una corriente subterránea de agua puede desviarse por efecto de una

obra vecina (muro de un sótano, túnel, construcción subterránea, etc.),

afectando las fincas incluso algo alejadas.

• El cambio progresivo de zona agrícola o zona industrial puede llevar

consigo un aumento de la humedad del suelo, al no ser absorbida por los

vegetales.

• El cambio de tipo de industria también puede afectar. En las zonas de

industria textil, por ejemplo, se absorbía gran cantidad de agua de pozos y ríos,

que era devuelta a desagües canalizados y no a la tierra. La desaparición de

estas industrias y la implantación de otras de tecnología distinta puede

ocasionar también una paulatina elevación del nivel freático.

3.4 Drenaje

La primera precaución para protegerse contra el agua del suelo consiste en

alejarla de las cimentaciones. Los drenajes y pozos absorbentes tienen por

misión apartar de los cimientos las aguas pluviales filtrada a través del suelo

por la gravedad, pudiéndose bajar por el mismo procedimiento el nivel de la

capa húmeda.

Cuando las condiciones geológicas son favorables, como el caso representado

en la figura 3.5, bastante frecuente, un pozo que llegue a una capa absorbente

dará el resultado pretendido.

Pero en la mayoría de los casos hay que recurrir al drenaje. Las drenes son

generalmente tubos de concreto poroso, colocados en pendiente del 1 al 5%.


29

Figura 3.5 Pozo de absorción para alejar el agua freática de la cimentación


3.5 Ataguías

Cuando parte del suelo está contenido en la capa húmeda, puede recurrirse a

las ataguías. Estas son diques provisionales para atajar el paso del agua

durante la ejecución de los trabajos.

Un sistema de contención sin riesgos de figuración, puede resolverse con una

doble barrera de ataguías, esto es; un primer cajón (interior) de cemento

armado calculado para los esfuerzos existentes (cargas del edificio, presiones

del agua), y un segundo cajón igualmente de concreto armado con dosificación

y granulometría particularmente cuidadas para conseguir una buena

impermeabilización y la superficie exterior hidrófuga, es decir, que impide el

paso del agua. Una buena disposición consiste en colocar entre los dos

cajones un concreto ciclópeo de grades poros, poco capilares.

En los casos en los que se presente filtración de aguas corrosivas, hay que

proteger el conjunto de la ataguía por una capa impermeable. La colocación de

esta capa debe hacerse con cuidado, no directamente sobre la tierra, si no

entre otras capas de concreto o mortero o sobre una solera de ladrillos.


30

3.6 Barreras anticapilares

Teniendo en cuenta que en ciertos casos la humedad del suelo penetra en los

paramentos por la acción de las fuerzas capilares, tanto más intensas cuanto

más finos sean los poros como en los suelos arcillosos, puede resultar

adecuado colocar entre los elementos o paramentos de construcción y el suelo,

unos conjuntos de poros grandes, tales como pedraplenes, capas de tezontle o

concreto ciclópeo de gran granulometría y de poca dispersión (grava de grano

grueso, sensiblemente todos del mismo tamaño). Es lo que generalmente se

efectúa sobre el terreno bajo losas de cimentación con capas alternadas de

tepetate y tezontle para poder romper la capilaridad en suelos salitrosos,

también bajo terraplenes, o en construcciones subterráneas y es una solución

que, en muchos casos, puede resultar suficiente.

3.7 Juntas Impermeables

Consisten en establecer juntas horizontales en los muros, a nivel del suelo o

ligeramente por encima de éste. Suelen efectuarse con láminas asfálticas o un

producto impermeabilizante.

Los objetivos de dichas juntas son: En primer lugar evitar una infiltración

demasiado abundante de agua por el suelo y evitar que la humedad suba por

los muros por la acción de las fuerzas capilares.

Este tipo de juntas suele aplicarse en edificios de poca altura.

3.8 Tratamientos Impermeabilizantes

La solución aparentemente más simple para evitar la propagación de la

humedad consistirá en hacer que los materiales de cimentación como piedra o

concreto no contengan humedad, lo que se conseguirá obturando sus poros.

Lo anterior se puede lograr por medio de tratamientos impermeabilizantes,

obtenidos por la adición de productos diversos de concreto en el momento de

su construcción en obra. Estos productos se dividen en dos grupos:

Impermeabilizantes de superficie, los cuales se comportan como superficies


31

aislantes e Impermeabilizantes integrales, que tienen por objeto mejorar el

conjunto del material.

Los Impermeabilizantes integrales son por lo general productos coloidales

añadidos a los concretos y morteros. Algunos tipos de los utilizados en los

morteros influyen sobre la resistencia mecánica, por lo que se recomienda

actuar con precaución antes de utilizarlos. Los específicos de concreto no

suelen presentar este inconveniente.

Un aditivo impermeabilizante, no obstante, difícilmente mejorará un concreto

defectuoso. Es por tanto condición imprescindible partir de concretos

preparados con granulometrías y dosificaciones adecuadas y de una correcta

colocación y compactación en obra, con el tiempo de vibrado que sea

necesario. Por otra parte, se trata de productos cuyos efectos varían

notablemente según la dosificación que se emplee, por lo que será preciso

efectuar algunos ensayos previos y, desde luego, ajustarse a las indicaciones

del fabricante.

Los diferentes impermeabilizantes que se ofrecen en el mercado pertenecen a

alguno de los siguientes tipos:

• Materias muy finas: bentonitas, tierra de infusorios, emulsiones de

resinas sintéticas muy finas, etc.

• Sales de ácidos grasos: son esencialmente jabones (estereatos, oleatos,

lauratos).

• Sales minerales: sulfatos de aluminio, fluosilicatos de zinc o magnesio, y,

en menor grado, los silicatos de sodio y potasio y los carbonatos alcalinos.

Existen además materiales que, indirectamente, favorecen la impermeabilidad

del concreto, sin ser propiamente impermeabilizantes:

• Fluidificantes o plastificantes: reducen la relación agua/cemento,

proporcionando un concreto más compacto y resistente. Suelen ser

lignosulfonatos, resinas, etc.


32

• Aceleradores de fraguado: los más utilizados parten de cloruros alcalino-

térreos (cloruro de cal, principalmente).

3.9 Cámaras de aire

Son muy eficaces para impedir el paso de humedades del suelo a los muros de

los sótanos, las cámaras de aire estarán entre dichos muros, y la tierra que los

rodea. La tierra circundante tendrá que sostenerse por medio de un muro, que

se aligerará con numerosos estribos para transmitir los empujes laterales al

muro de carga. Estos muros no se ligarán con el muro de carga, por el

contrario, se pintará la superficie de contacto previamente con alquitrán u otra

materia aislante.

Figura 3.6 Cámara de aire


Cuando en la construcción del muro se utilice la tierra exterior como cimbra, la

penetración de humedades a través del muro sólo puede evitarse mediante el

empleo de aditivos impermeabilizantes en el concreto. También se puede

construir una cámara por el interior, previendo además una canalización para el

agua que pueda penetrar en la cámara y una impermeabilización de la base de

la cámara y del tabique.


33

3.10 Protección contra la acción química del suelo

No solo conviene proteger el edificio contra la humedad del suelo en sí, sino

también contra la acción química del mismo o de las aguas subterráneas.

En primer lugar son afectados de corrosión los métales enterrados en el suelo,

problema particularmente importante para las tuberías de las instalaciones.

La corrosión es un fenómeno que se produce por electrólisis y exige por lo

tanto la presencia, del metal enterrado y de agua conteniendo sales o gas

disuelto. Se produce una corriente entre metal y solución que provoca la

corrosión. Por lo general, hay que recurrir a técnicas especiales de protección:

• Embebiendo el armado de los elementos o las tuberías con un concreto

impermeable.

• Con revestimientos especiales preferentemente revestimientos

bituminosos.

• Por protección catódica, que consiste en conectar una corriente continua

al tubo que se desea proteger, por una parte, y a una toma de tierra, por otra,

con lo que se evitan corrientes electrolíticas.

Los mismos procedimientos pueden emplearse en la protección de tuberías en

balastros corrosivos (escorias sin calidad) o en concretos atravesados por

corrientes parásitas.

3.11 Acción de los sulfatos

La acción de las aguas subterráneas sobre piedra, ladrillos o concretos pueden

contener la presencia de sulfatos solubles (principalmente sulfatos de

magnesio, calcio, sodio o potasio) que producen ligeras manchas llamadas

eflorescencias en los ladrillos y en los concretos compactos. Esta acción de los

sulfatos, es particularmente patente en los suelos arcillosos o ácidos, o en la


34

capa acuosa en contacto con las rocas sulfatadas o desagües industriales

sulfurosos, como los derivados de procesos mineros o de las industrias

químicas y del papel.

La vegetación favorece la acción de estos sulfatos al aumentar la acidez.

Desde luego, el concreto de cemento Pórtland es atacado por gran número de

aguas subterráneas, llamadas agresivas, que no solamente son aguas ácidas

propiamente dichas, sino también aguas dulces, aguas de tobera, aguas

procedente de nieve o hielo fundido, aguas selenitosas, aguas magnésicas,

etc.

La presencia de sulfatos en el concreto al reaccionar químicamente con la cal

hidratada de la pasta de cemento y con el aluminato de calcio hidratado, forma

productos sólidos de yeso y ettringita que se expanden desintegrando la matriz

de la pasta de cemento.

Los defectos producidos por los sulfatos adquieren los aspectos siguientes:

En las mamposterías de ladrillo sin aplanar, deformación y grietas en el

paramento, debidos a la dilatación del mortero, rotura de los bordes de los

ladrillos, deterioro superficial del mortero, como la causada por las heladas, que

luego continúa ocasionando una laminación de las juntas y, por último grietas

en el paramento.

En muros aplanados, acentuación de las grietas horizontales a lo largo de las

juntas, grandes grietas horizontales y verticales en el aplanado, apareciendo en

algunos abombamientos, desconchamientos y desprendimientos de aplanados,

apareciendo generalmente eflorescencias blancas en la superficie de los

ladrillos expuestos. En los fustes de chimeneas, el ataque de los sulfatos puede

producir un encorvamiento gradual, observándose grietas horizontales que

corresponden a las juntas de la mampostería.


35

El examen atento de los ejemplos descritos es, por lo general, suficiente para

evidencias que son debidos al ataque de los sulfatos, a los morteros y

aplanados.

Esas lesiones se deben a la acción química entre los sulfatos contenidos en la

mampostería y los aluminatos que contienen el cemento Pórtland o las cales

hidráulicas empleadas en el mortero y aplanados, de la que resulta un nuevo

compuesto que causa un aumento de volumen. Dicha acción es más rápida en

presencia de humedades.

Los sulfatos pueden estar contenidos en los ladrillos, especialmente en los

poco cocidos y en las piedras. Pueden provenir también del suelo, disueltos en

agua que sube por capilaridad, o estar contenidos en la atmósfera o en el agua

del mar, lo que contaminaría la mampostería.

Las lesiones citadas se manifiestan con mayor frecuencia en chimeneas,

losas, muros de contención, mamposterías cubiertas con un aplanado grueso

de cemento en el que se haya producido grietas de contracción y en las

inmediaciones de las bajadas de agua pluvial de los muros.

Si las lesiones de los sulfatos se descubren al principio de producirse, se

evitará su propagación eliminando las fuentes de humedad; se volverá a

aplanar de nuevo la parte afectada después de quitar todo el aplanado viejo

que no quedara bien adherido al muro.

Los fustes de chimeneas encorvados no pueden enderezarse; no hay más

remedio que desmontarlos y volverlos a construir. Como la humedad que

facilita la formación de los sulfatos suele provenir en estos casos del agua de

condensación en las campanas de las chimeneas, ésta se reduce aislando los

conductos de humo o disponiendo ventiladores que fuercen el tiro.

Para prevenir el deterioro debido a los sulfatos, se debe evitar en lo posible la

formación de humedades. En todas las partes de la obra en que deben

esperarse humedades anormales (muros de contención, pozos registros,


36

sótanos, etc.), solo deben emplearse ladrillos de bajo contenido en sulfatos

(muy cocidos). Las mamposterías expuestas a las salpicaduras del agua de

mar deben construirse con ladrillos densos y mortero de cemento.

No añadir nunca yeso a los morteros que contengan cemento Pórtland o cales

hidráulicas como se acostumbra por algunos albañiles para alargar la duración

del fraguado. No aplicar revestimientos ricos en cemento o ladrillos que

contengan alta proporción de sulfatos, ya que en ellos se forman fácilmente

grietas de contracción, por las que puede penetrar el agua. Las subidas de

humos en las chimeneas domesticas de combustible sólido, se construirán

aisladas de los tabiques o muros que forman el fuste de la chimenea.

Por último, se puede diseñar un concreto con mayor resistencia a los sulfatos

empleando una baja relación agua-cemento y un factor adecuado de cemento

con aluminato con bajo contenido tricálcico y con un aditivo inclusor de aire. Un

cemento con humo de sílice (microsílice), ceniza volante y la escoria molida

mejora la resistencia al ataque de los sulfatos porque reduce el elemento

reactivo como el calcio que es necesario para la reacción espansiva con los

sulfatos.

3.12 Carbonatación

La carbonatación es una reacción entre los gases ácidos en la atmosfera y los

productos de la hidratación del cemento.

El dióxido de carbono (CO2) penetra por los poros del concreto y reacciona con

el óxido de calcio. La reacción resultante reduce el PH del concreto de valores

entre 12 y 13 cuando recién fue mezclado a valores de 10.

La disminución anterior del PH del concreto acelera el proceso de corrosión del

acero de refuerzo, al estar rodeado de un concreto que tiende a convertirse en

un medio ácido cuyos valores originales de PH permitían considerarlo como

alcalino y como una capa protectora para el acero de refuerzo que se

denomina pasividad.


37

El proceso de carbonatación requiere de cambios de humedad desde seco

hasta mojado y nuevamente a seco, es decir, requiere la presencia de agua y

de dióxido de carbono y en concretos de buena calidad el proceso es muy lento

del orden de 1 mm de penetración por año.

3.13 Acción de los Cloruros

Los cloruros están presentes en el agua de mar o cuando se usan sales

descongelantes en los elementos de concreto en lugares donde hay nevadas.

Cuando los cloruros penetran en el concreto y dependiendo de la

concentración de los cloruros, de la penetración de la humedad, oxigeno y de

que si se llega hasta donde se encuentra el acero de refuerzo, generarán su

corrosión.

La corrosión genera una capa expansiva del óxido de hierro (herrumbre) la cual

genera fuerzas de tensión con lo que el concreto alrededor del acero se astilla

y se deslamina.

Cuando el PH del concreto es alto del orden de 13.2 se requiere una

concentración de 8000 ppm de iones de cloruro para iniciar la corrosión,

cuando el PH se reduce a 11.6 la corrosión del acero de refuerzo se puede

iniciar con solo 71 ppm de iones de cloruro.

En las especificaciones Norteamericanas ACI 224R-90 se limita el ancho de

grieta tolerable en los elementos de concreto en función de las condiciones de

exposición:


38

Condición de Exposición Ancho de grieta tolerable (mm)

Aire seco, membrana protectora 0.41

Humedad, aire húmedo, suelo 0.30

Químicos para deshielar 0.18

Agua de mar y rocio de agua de mar; ciclos de

mojado y secado

0.15

Estructuras que retienen agua 0.10

Tabla 3.1 Anchos de grieta tolerable según el ACI 224R-90.(Peter

Emmons,2005,pp.13)

Nota: 0.10 mm es el ancho de un cabello humano y no se percibe a simple

vista a menos que la superficie se humedezca y se deje secar.

3.14 Reacción Alcali-Agregado

Los cambios internos de naturaleza química que ocurren dentro del concreto y

que dan origen a grietas y fracturas acompañadas a menudo por la

desintegración de las superficies, pueden ocurrir bajo ciertas combinaciones de

cemento y agregados. Entre los cementos de alto contenido de álcalis

(hidróxido de potasio, sodio y calcio) y los agregados que contiene sílice

soluble, ocurre una acción alcalina que da por resultado la formación de una

gelatina expansiva formada por hidróxido alcalino con agua y sílice, esta

reacción se conoce como reacción alcali-agregado.

A menudo puede modificarse la química del cemento o puede usarse un aditivo

para disminuir la reacción entre el cemento y el agregado.

Cabe mencionar, que la reacción álcali-agregado siempre ocurre con la

presencia de humedad, por lo que una vez más se debe prevenir de alguna

forma que la humedad penetre dentro de los elementos de concreto.


39

En la práctica se puede realizar un método que utiliza la técnica de

fluorescencia de acetato de uranilo, que es un método rápido y económico

independientemente de poder realizar pruebas petrográficas del concreto para

detectar reacciones álcali-agregado.

3.15 Eflorescencias

Una de las principales consecuencias de la infiltración de agua en materiales

porosos como los blocks de cemento-arena y tabiques, recibe el nombre de

eflorescencias. Son unas manchas, generalmente blancas, que aparecen

frecuentemente en las superficies de los muros tanto en los de piedra como en

los de mampostería de ladrillo y en los morteros y aplanados. Son causas de

estas manchas las sales que contienen los materiales del muro o el terreno

cercano y la presencia de humedad. El agua disuelve dichas sales y las

arrastra consigo a través del muro. Al llegar a la superficie, el agua se evapora

dejando como residuo las sales recristalizadas. Estas, son en su mayoría

nitratos alcalinos y de magnesio y, menos frecuentemente, carbonatos. Si entre

ellas existen sales de hierro, las manchas aparecen coloreadas con tono

amarillento.

Si el agua contiene sustancias orgánicas procedentes, por ejemplo de la

recristalización, produce el salitre (nitrato de sodio o de potasio), que no es más

que un caso particular de las eflorescencias.

Más que la naturaleza de las sales conviene averiguar la procedencia de las

mismas y la del agua que las disuelve y recristalizan en forma de

eflorescencias.

Las sales pueden provenir de los materiales empleados, del suelo inmediato al

muro y de contaminación atmosférica o del mar.

La humedad puede proceder del suelo y pasar a través de la cimentación; o

también del agua empleada en la construcción; o de desagües y cañerías con

pendientes insuficientes o mal dirigidas.


40

Para determinar si los materiales contienen sales eflorescentes pueden

realizarse los ensayos siguientes:

Se impregna por completo la pieza de ensayo de agua destilada, colocándola

verticalmente en un recipiente plano en forma de platillo que se llena de agua

hasta una altura de 10 a 15 milímetros y se renueva hasta que la pieza esté

totalmente impregnada. Si el ladrillo o la piedra contiene sales solubles,

aparecerán eflorescencias blancas en la superficie de los mismos.

Figura 3.7 Detección de Eflorescencias en tabiques o ladrillos


Los sulfatos y sales solubles provienen del suelo, las eflorescencias que

provocan aparecen cerca del suelo con mayor intensidad, siendo más débiles a

mayor altura hasta donde llegue la humedad del suelo.

Si el agua causante de las eflorescencias es la empleada en la construcción,

las manchas sólo se producirán cuando la obra tarde en secarse, y vuelven a

presentarse en la siguiente época de lluvias.


41

Cuando los orígenes del agua son fugas de desagües y cañerías, la misma

ubicación de las eflorescencias revelará el lugar de penetración de la humedad,

lo mismo cuando los causantes son cornisas y elementos arquitectónicos mal

perfilados.

Para reparar las eflorescencias, se debe limpiar la superficie en seco con

cepillo. Si el diagnostico ha determinado que la humedad sólo proviene del

agua empleada en la obra, basta volver a cepillar cada vez que reaparecen las

eflorescencias. Estas desaparecerán totalmente cuando toda el agua se haya

evaporado.

Si las humedades tienen otros orígenes, se deberá eliminar la fuente de

humedad o si el elemento debe estar expuesto a la humedad, se deberá de

emplear un tratamiento impermeabilizante. Por ejemplo, un muro que no está

saturado de humedad puede impregnarse de acido clorhídrico, este penetrará

en los poros, reaccionará con la cal y formará cloruro de calcio que eflorece y

tapona los poros e impide el paso y la formación de nuevas eflorescencias.

Se puede evitar la formación de eflorescencias si se tiene las prevenciones

siguientes:

• Evitar el empleo de materiales con alto contenido de sales solubles. Se

realizarán los ensayos descritos al escoger los materiales ensayos que tienen

mayor importancia en las mamposterías. En los morteros puede adicionarse

cloruro cálcico. durante el amasado (1 kg por cada 50 de cemento o de cal) que

absorbe la humedad y forma sulfato cálcico, menos soluble que los sulfatos

alcalinos.

• Evitar la penetración de humedades en los muros mediante un diseño

apropiado y el empleo de impermeabilizantes eficaces.

• Evitar el uso de ladrillos porosos en contacto con piedra caliza, porque

favorece la contaminación atmosférica como origen de las sales.

• Evitar el mojado excesivo de los materiales durante la construcción.


42

• Prever una aireación conveniente que evite la condensación del vapor

del agua en las paredes de los cuartos de baño, cocina, etc. (Para evitar

eflorescencias en los interiores).

3.16 Criptoflorescencias

Los defectos debido a las criptoflorescencias, que son otra de las

consecuencias del empleo de materiales porosos, consiste en

desconchamientos de la superficie de las piedras; degradación de la parte

exterior de algunos ladrillos y en las obras con aplanados o revestimientos, el

desprendimiento parcial o total de éstos.

Se conocerá que los anteriores defectos son debido a criptoflorescencias, en

que las paredes dañadas son siempre superficiales. Desprendiendo la piedra

desmoronada hasta llegar a la parte que permanece firme, se encontrarán

vestigios de sales en forma de eflorescencias. Igualmente aparecerán

eflorescencias debajo del revestimiento desprendido. En cuanto a las

mamposterías, la degradación es también superficial, a veces en alguno que

otro ladrillo, y otras, en extensiones continuas más o menos grandes.

Las criptoflorescencias son debidas a las mismas causas que las

eflorescencias con la diferencia de que la recristalización de las sales disueltas

tienen lugar en una capa interior de la obra afectada y no en su superficie, en la

que nada se nota hasta producirse su destrucción.

Se puede realizar una reparación en un elemento de piedra, desprendiendo

completamente la parte desconchada y lavar bien la superficie nueva con agua

clara y cepillarla varias veces. Luego se labran una serie de ranuras de anclaje

y se rellena el hueco con mortero formando por una parte y media de cemento

Pórtland con tres partes de cal y doce partes de arena. No conviene aumentar

más la proporción de cemento Pórtland porque este introduciría nuevamente

sales solubles en la piedra. Si la parte afectada es bastante profunda, se

mezclan al mortero pedazos de piedra previamente limpiados. Pueden añadirse

al mortero colorante para imitar el color de las piedras.


43

Para el caso de ladrillos o tabiques de barro recocido, se debe de picar su

superficie dañada y colocar trozos de otra pieza que esté bien cocida cuyo

contenido en sales haya sido examinado previamente. Si toda la superficie está

atacada, el único remedio es aplanarla, cuidando de picar antes ranuras en el

muro para asegurar la adherencia del acabado o sustituir todas las piezas

dañadas.

Para reparar los aplanados de un muro, se pican todas las zonas afectadas y

se limpia minuciosamente el muro de escombros y polvo y se reviste

nuevamente con mortero de cemento impermeable.

Puede evitarse la formación interior de criptoflorescencias utilizando buenos

materiales y aislando la obra de posibles penetraciones de humedades. Vale

todo lo dicho en el capitulo de eflorescencias, debiéndose tener particular

cuidado en emplear morteros demasiado fuertes, es decir, con alta proporción

de cemento en la mezcla, pues contiene muchas sales solubles que al penetrar

en los poros de los ladrillos o de las piedras dan lugar a formación de

criptoflorescencias.

Debe procurarse que la densidad del mortero sea equivalente a la del material

empleado en la obra. Para piedras de regular consistencia, lo mejor es emplear

un mortero compuesto de una parte de cemento Pórtland por tres de cal y doce

de arena. Para mampostería de ladrillo, el mortero preferible será una parte de

cemento Pórtland por dos de cal y nueve de arena. La arena preferible para el

mortero, es la de piedra triturada; pero puede emplearse la de río, bien lavada.

3.17 Casos de deterioro en estructuras de concreto

Muchas estructuras se encuentran expuestas a un medio ambiente agresivo

como al agua de mar, la abrasión por hielo, las mareas y la intemperie en

general.


44

Por ejemplo, en muchas estructuras portuarias es común el deterioro de los

pilotes que se hincan en el lecho marino para su soporte, el deterioro reduce

paulatinamente la sección de los pilotes hasta el 50% de su diámetro original lo

cual hace necesaria su revisión y reforzamiento estructural.

La protección contra el envejecimiento natural, las influencias del agua salada

ayudadas por la acción química de las mareas y el viento, ha traído como

resultado el reconocimiento de que se necesitan concretos de densidad

especial, y de que es económico y aconsejable hacer un tratamiento superficial

impermeable en obras marítimas.

Durante muchos años se ha investigado la reacción química que ejerce el agua

del mar sobre el concreto, que va seguida por la desintegración rápida de este

último.

Es común encontrar deterioro que se manifiesta en forma de desprendimientos

de recubrimientos en pilotes de concreto armado, debido a la oxidación del

acero de refuerzo arriba del nivel del agua del mar.

Se ha encontrado ataque químico rápido en las superficies de concreto

labradas para lograr un efecto artístico, en las aristas agudas y en las juntas del

colado del concreto. Cualquier recubrimiento protector del acero, mampostería

de piedra con junteado apretado, o recubrimiento de madera disminuye tal

acción. La desintegración por acción química es lenta, a no ser que haya

acción de congelación o abrasión mecánica continúa que separe los productos

descompuestos del cemento a medida que se forman.

El refuerzo ahogado a una profundidad de 2 pulgadas de acuerdo a la teoría y

la práctica existente, no queda perfectamente protegido contra la corrosión que

ocasiona el agua de mar por lo que las obras de concreto que tengan que estar

expuestas al agua del mar son objeto de atención especial y deben estar

enteramente libres de imperfecciones que por lo general son aceptables en la

producción de concreto en otro tipo de obras.


45

La reparación de los pilotes es muy costosa ya que se tienen que recolar sus

secciones dentro de cimbras nuevas de acero que se coloca alrededor de cada

pilote.

Se debe especificar un recubrimiento de por lo menos 2 pulgadas en elementos

de concreto que va a trabajar expuesto a las altas humedades de ciertos usos

especiales, así como la aplicación de una capa externa de impermeabilizante.

En los Estados Unidos de Norte América se ha usado excesivamente el cloruro

de calcio o sal común para la eliminación de la nieve, en las banquetas,

carreteras y estacionamientos de concreto, lo anterior ha generado gran

deterioro del acero de refuerzo por corrosión debido a la penetración de los

cloruros y a la humedad así como desintegración del concreto debido a la

acción del cloruro de calcio junto con el ácido tánico procedente del subsuelo

adyacente a las banquetas.

En algunos casos no había ni señales de la banqueta arriba del pavimento de

asfalto, después de que se derritió la nieve en la primavera. El resto del

concreto estaba saturado de un compuesto de ácido activado fuertemente por

el cloruro de calcio.

Hay otros productos para eliminar la nieve, pero todos los que contienen ya sea

sulfato de amonio o nitrato de aluminio, atacan activamente cualquier clase de

concreto.

La acción del ácido láctico sobre el cemento es tan rápida y completa, que el

uso de pisos de concreto en las plantas de proceso en las que puede formarse

ácido láctico debe ser proyectado adecuadamente y darle la limpieza y el

mantenimiento requerido. Tales plantas comprenden las pasteurizadoras de

leche, las plantas manufactureras de queso, las cervecerías y los abastos.

Cuando no se realiza un control sanitario completo, un ligero defecto superficial

de la junta permite la acumulación de leche y de otros desperdicios que pronto

generan ácido láctico y dan origen a que una reacción química con el cemento.


46

Las bacterias productoras de azufre que se encuentran ordinariamente en los

drenajes o cloacas son el precursor usual en la desintegración del concreto. El

anhídrido sulfuroso emitido reacciona con el cemento del concreto, excepto que

se aplique un recubrimiento protector antes de que entre en servicio de cloaca.

El más prometedor de los recubrimientos desarrollados recientemente es un

plástico de cloruro de polivinilo, que parece ser efectivo aun con un espesor de

solo 0.06 pulgadas (1.5 mm).

3.18 Dilatación y Contracción por cambios de temperatura

Los cambios volumétricos por temperatura generan agrietamiento y por lo tanto

deterioro en las estructuras de concreto cuando estas no se les permite

deformarse libremente ya sea dilatándose o contrayéndose.

Por ejemplo en una viga de concreto presforzado de un puente de 35 m de

longitud, un cambio de temperatura de 30° cambiará la longitud del elemento

10.5 mm.

Lo anterior tomando en cuenta que el coeficiente de dilatación térmica del

concreto es de aproximadamente 10 x 10-6 mm/mm/°C

Por lo tanto, el puente deberá diseñarse con juntas en sus extremos que

permitan el movimiento de las vigas del puente para que se liberen los

esfuerzos ya sea de dilatación cuando hay aumento de temperatura o de

contracción cuando hay disminución de temperatura.

Otro caso de dilatación volumétrica, se presenta cuando se observan

levantamientos de las losetas de las banquetas cuando tienen gran longitud, lo

anterior se debe a la suma de dos efectos, en primer lugar, la deformación

entre las losetas se puede acumular a lo largo de la banqueta si no se dejó

suficiente holgura o separación entre ellas, lo anterior sucede a pesar de que la

deformación de cada módulo o loseta es del orden decimas de mm.


47

El segundo efecto se debe a que existe un gradiente de humedad entre la

superficie de arriba de la loseta y la superficie que está en contacto con el

terreno, la superficie de arriba tiene una contracción por pérdida de humedad

por el sol y el aire y la superficie de abajo preserva humedad por estar en

contacto con el terreno y no se contrae o lo hace en menor medida por lo que

la loseta se ondula hacia arriba.

La suma de los dos efectos anteriores provocan el levantamiento de las losetas

en alguna zona.

Existe un tercer efecto si consideramos un gradiente o diferencia de

temperatura entre la superficie de arriba de la loseta y la superficie de la loseta

que esta en contacto con el terreno, en este caso, ocurre un alivio de esfuerzo

cuando la loseta se ondula hacia abajo, pero si no se dejó suficiente separación

entre ellas al no poderse liberar la deformación de dilatación de la cara superior

cuando se calienta, el empuje entre ellas generan esfuerzos de tensión en la

cara superior de cada módulo generándose agrietamiento.

También puede haber contracción por secado de la mezcla de concreto cuando

se expone a un ambiente caluroso. El concreto de peso normal se contrae del

orden de 400 a 800 microdeformaciones y una microdeformación es igual a

1 x10-6 mm/mm, por ejemplo: Si tenemos una viga de concreto de 5 m de

longitud y considerando una contracción por secado de 700

microdeformaciones, la contracción de la viga de la viga será:

(5000)(700x10-6)= 3.5 mm

Suponiendo que la viga de concreto no tuviera acero de refuerzo, y se pudiera

deformar libremente simplemente se reduciría su longitud 3.5mm, pero si

estuviera empotrada o restringida a deformarse en ambos extremos, se

formaría una grieta de 3.5 mm aproximadamente a la mitad del claro de la viga

partiéndola en dos tramos.


48

En realidad la viga de concreto tiene acero de refuerzo longitudinal tanto por el

lecho superior como por el lecho inferior, ya que las normas de diseño

especifican un refuerzo por cambios volumétricos de temperatura debido a lo

anterior se forman varias grietas a lo largo de la viga pero de un ancho mucho

menor del orden de décimas o centésimas de pulgada.

La colocación correcta del acero de refuerzo disminuye los esfuerzos de

tensión por contracción y controla los anchos de las grietas.

En trabes peraltadas, es común especificar en las caras laterales acero de

refuerzo longitudinal distribuido en su peralte, ya que si el elemento sufre

cambios volumétricos por temperatura, estas varillas adicionales en las caras

laterales controlan el agrietamiento longitudinal en esas zonas.

3.19 Abrasión y Cavitación La abrasión o desgaste de la superficie de concreto se genera por la fricción de

objetos encima de los elementos de concreto.

En firmes de concreto de uso industrial con tránsito frecuente y pesado se

recomienda aditivos endurecedores como acabado del piso o también se

puede controlar el desgaste, especificando mayor espesor de recubrimiento

considerando el espesor que se va desgastar, mayor calidad de los agregados,

mayor resistencia a la compresión y control de calidad en la ejecución de los

curados.

La cavitación genera desgaste de la superficie de concreto y se presenta

cuando hay caídas de agua bruscas sobre ella, generándose cambios de

presión y burbujas que explotan sobre la superficie de concreto provocando su

desgaste. La cavitación puede ser controlada con las mismas

recomendaciones que se dan para la abrasión.


49

3.20 Daño por Fuego

Aunque el daño por fuego puede considerarse una condición menos probable

durante la vida útil de la estructura se puede comentar que el recubrimiento del

acero de refuerzo durante un incendio proporciona protección durante tal vez

cerca de 2 horas, después de tal exposición a una temperatura de alrededor de

500 °C, el mortero de cemento se convierte en cal viva causando la

desintegración del concreto.

Cuando el acero de refuerzo queda expuesto al calor, se expande muy

rápidamente, pandeándose y desprendiéndose del concreto generando más

deformación en el elemento de concreto.

En estructuras dañadas por incendios se ha propuesto el siguiente

procedimiento de reparación, consiste en la demolición completa de todas las

superficies de concreto desintegradas y quemadas parcialmente, la aplicación

de una película rociada de adhesivo epóxico de poli-sulfuro, y la reposición

inmediata, después de 2 horas de exposición al aire del concreto faltante,

colado en cimbra para las superficies verticales, el adhesivo se aplica a razón

de 1 galón por cada 10 a 11 m2 de concreto expuesto.

3.21 Oxidación del acero de refuerzo

El efecto de la formación de óxido genera fuerzas expansivas generadas por la

corrosión del refuerzo. La formación de óxido es un cambio químico del acero

que requiere la presencia de agua y oxigeno. Tal cambio lo aceleran ciertos

fenómenos eléctricos como las corrientes errantes y los potenciales eléctricos

generados internamente.

La corrosión es un fenómeno que se lleva a cabo a través de un

comportamiento electroquímico en el que hay un intercambio de electrones por

medio de una reacción química llevándose a cabo la pérdida de éstos para que

ocurra la oxidación:


50

Reacción de oxidación

Fe (metálico) ------- Fe2 + 2e-

Esta reacción representa a la oxidación del metal, del lado izquierdo de la

flecha siempre se van a tener a los reactivos, que en este caso es el Fe

metálico y del lado derecho de la flecha se tienen a los productos. En este caso

los productos de la reacción de oxidación del Fe: catión Fe2 y 2 electrones (e-).

El principio de la celda electroquímica nos ayuda a comprender el fenómeno de

oxidación de los metales. Una celda electroquímica se compone de cuatro

elementos fundamentales:

• El ánodo donde ocurre la reacción de oxidación.

• El cátodo donde se lleva a cabo la reacción de reducción.

• Un conductor eléctrico (cable) por donde fluyen los electrones

desprendidos de ánodo.

• Una solución acuosa que funciona como un conductor de iones

(cationes), a esta solución se le llama electrolito, el cual permite el

transporte de cargas positivas provenientes de la reacción de oxidación.

Para la formación de esta celda es necesario utilizar los cuatro elementos antes

citados, y su funcionamiento consiste en aplicar energía eléctrica a través de

una fuente externa (Voltaje) para provocar reacciones de electrodo

convirtiéndose en energía química. Estas son reacciones redox (reducción-

oxidación) que se llevan a cabo en los propios electrodos (ánodo y cátodo). El

ánodo sufre la reacción de oxidación y el cátodo la reacción de reducción.

Esta reacción de define como la aceptación o ganancia de electrones,

provenientes del ánodo (Fig. 3.8)


51

Figura 3.8 Celda Electroquímica.(Pedro Castro Borges,2001, pp.3)

Una matriz de concreto húmedo se puede considerar como un buen electrolito

y si se ahogan dos metales en el concreto puede tener lugar la corrosión en el

metal menos activo. Así por ejemplo el oro es un metal muy activo a diferencia

del Zinc que es inactivo.

Considerando lo anterior se ha instrumentado un método de protección contra

la corrosión de estructuras llamado “Protección por ánodo de sacrificio”, en

donde intencionalmente se forma una celda galvánica de corrosión y el “anodo

de sacrificio” se proporciona con un metal menos activo que el acero como el

aluminio, esta técnica aunque es costosa ha resultado exitosa en ciertas líneas

de Pemex en donde no hay más remedio que recurrir a ella para proteger las

tuberías.

CAPITULO IV COMENTARIOS A LAS NORMAS

52

CAPITULO IV

COMENTARIOS A LAS NORMAS TÉCNICAS COMPLEMENTARIAS DE CONCRETO NTC-2004

Los aspectos más importantes que afectan la durabilidad de estructuras de

concreto que se especifican en las NTC-Concreto, tienen el propósito de

mantener las condiciones mecánicas de la estructura y de su apariencia, lo

anterior en función de la calidad de los materiales empleados en la fabricación

del concreto, en la ejecución del colado, de la cantidad de cloruros y sulfatos

presentes en los agregados al momento de la mezcla, del espesor del

recubrimiento que protege al acero de refuerzo y de las precauciones en la

reacción álcali-agregado que es una reacción entre los álcalis (sodio y potasio)

del cemento Portland y ciertas rocas de origen silíceo o carbonatadas

presentes en algunos agregados, principalmente la caliza dolomítica.

Los efectos de las reacciones de deterioro en el concreto, pueden ser la causa

de una expansión anormal y de una desintegración del concreto en servicio.


53

Nota: Todas las referencias y tablas de este capítulo como la que se

muestra arriba, son tomadas de: Gobierno del Distrito Federal, (2004),

Normas técnicas complementarias de diseño y construcción de

estructuras de concreto, del reglamento de Construcciones para el

Distrito Federal Tomo 1, ed. Gaceta Oficial del D.F., pp.124-128.

En el caso de concretos sujetos a desgaste o abrasión por el tránsito, podemos

citar como ejemplo, el diseño de pisos comerciales o industriales sujetos a

tránsito vehicular, en donde se especifican resistencias para el concreto de los

pisos o firmes f’c mayor o igual a 250 kg/cm2 y recubrimientos del lado del

contacto con el terreno mayor o igual a 7.5 cm.


54

La calidad del concreto determina el nivel de desempeño o de protección para

el acero de refuerzo de la estructura, en las NTC-Concreto dicho nivel de

desempeño se ha establecido para un periodo de 50 años.

Cabe mencionar, que la vida útil de algunas construcciones ha venido

disminuyendo con respecto a lo que se estimaba hace algunas décadas, de tal

manera que hoy en día, se realizan construcciones con una vida útil incluso

menor a 50 años, lo anterior en base a la potencialidad y saturación del

mercado, que se estima para el futuro de acuerdo al uso a que se destine la

construcción.


55

Por otra parte, otras construcciones como las carreteras, puentes y obras de

infraestructura hidráulica pueden proyectarse para tener una vida útil mayor a

los 50 años y entonces el desempeño o durabilidad debe de ser considerado

en su diseño.

El ambiente de exposición de los elementos de concreto reforzado durante su

vida útil determinará la clasificación de acuerdo a la tabla 4.1.

En función de la clasificación a la exposición, se especifican condiciones más

rigurosas de curado y de valores mayores de resistencia a la compresión del

concreto, para poder aspirar a tener la durabilidad de diseño de los elementos.

Al incrementar el tiempo de curado para elementos que tengan condiciones de

exposición al medio ambiente más agresivas, se trata de evitar el agrietamiento

del concreto debido a la contracción por secado, principalmente durante los

primeros días del fraguado.


56

Un elemento con patrones de agrietamiento moderados tendrán expectativas

de duración mayores ante medios ambientes agresivos de exposición durante

condiciones de servicio.

También un concreto de mayor resistencia tiene menor permeabilidad, lo que

impide o reduce la humedad dentro del concreto, lo anterior hace que el

elemento soporte más la degradación que se genera de la acción de cloruros y

sulfatos y de las reacciones químicas que se presentan durante su vida útil.

La American Society for Testing and Materials (ASTM) clasifíca los cementos

Portland en cinco tipos:

Cemento tipo I. Es el cemento común empleado en trabajos de construcción

ordinarios.

Cemento tipo II. Es un cemento que tiene mayor calor de hidratación que el tipo

I y que puede resistir alguna exposición al ataque de los sulfatos.

Cemento tipo III. Es un cemento de fraguado rápido que obtiene una

resistencia del doble que la del cemento tipo I durante las primeras 24 horas y

por lo tanto produce un calor de hidratación muy alto.

Cemento tipo IV. Es un cemento que disipa muy lentamente el calor y se usa

en estructuras de concreto de gran tamaño.

Cemento tipo V. Es un cemento que se emplea para elementos de concreto

que van a estar expuestos a altas concentraciones de sulfatos, como las

estructuras marinas.

Cuando no se pueden conseguir este tipo de cementos, alternativamente se

pueden emplear aditivos para mejorar el desempeño de las estructuras de

concreto reforzado, a continuación se describen brevemente los tipos más

comunes de aditivos:


57

1.- Aditivos inclusores de aire. Incrementan la resistencia al congelamiento y

derretimiento, y proporciona mayor resistencia al deterioro causado por las

sales descongelantes que se utilizan en estacionamientos y losas en zonas de

frío extremo.

Los agentes inclusores de aire generan una espuma en el agua de mezclado,

que contiene millones de burbujas que se integran al concreto. Si el concreto

se congela, el agua aumenta de volumen y penetra en las burbujas aliviando la

presión sobre el concreto, es decir, el agua congelada ocupa el volumen del

aire incluido y cuando el agua se descongela, sale de las burbujas, lo anterior

propicia un menor agrietamiento que el que se presentaría en elementos sin

este aditivo.

2. Aditivos acelerantes. La adición del cloruro de calcio al concreto, acelera el

desarrollo de su resistencia temprana. Por otra parte, los códigos de diseño

como el ACI, establece que no debe agregarse el cloruro de calcio a concretos

con aluminio embebido o a concretos presforzados debido a que se

presentarían problemas de corrosión.

3. Aditivos retardadores del fraguado. Se emplean para retardar tanto el

fraguado del concreto como el aumento de temperatura, dichos retardadores

consisten en ácidos o azúcares. Incluso los choferes de los camiones de las

ollas de concreto premezclado, llevan sacos de azúcar para agregarla al

concreto en caso de ser demorados por complicaciones de tráfico. También

estos aditivos pueden ser útiles para prolongar la plasticidad de la mezcla

permitiendo su manejabilidad y adherencia entre colados sucesivos.

4. Aditivos superplastificantes. Se emplean para aumentar el revenimiento de la

mezcla de concreto sin aumentar el contenido de agua, lo anterior es

recomendado en caso de que el concreto requiera ser bombeado a niveles

superiores. También se producen concretos manejables con resistencias

considerablemente superiores para determinada cantidad de cemento.


58

5. Aditivos impermeables. Existen aditivos que se pueden aplicar a la superficie

endurecida del concreto y también a las mezclas de concreto. Con estos

aditivos se logra retardar la penetración del agua en los concretos y con esto

aminorar la degradación proveniente de la humedad en contacto con el

elemento de concreto.

También existen concretos reforzados por fibras que mejoran la resistencia al

agrietamiento y al impacto, lo cual se traduce en mayor durabilidad.

Las fibras empleadas pueden ser de acero, plásticos, fibra de vidrio y otros

materiales y su posición en la mezcla tiene una orientación al azar, lo cual

proporciona resistencia a la tensión en todas direcciones.

Cuando se presenta una grieta en un elemento de concreto reforzado, las

fibras que atraviesan la grieta ofrecen resistencia a la abertura de la grieta.

Se debe tener en cuenta que el vidrio ordinario se deteriora el contacto con la

pasta de cemento, por lo que se deben emplear fibras de vidrio resistentes a

los álcalis.

El uso de las fibras incrementa el costo de los elementos, por lo que se debe

analizar si el incremento de la vida útil o la durabilidad de los mismos,

compensa la inversión del empleo de las fibras en el concreto.


59

Tabla 4.1 Clasificación de la Exposición según las NTC-Concreto 2004) pp. 126

Recordemos que un PH menor que 7 indica acidez, uno mayor que 7 indica

alcalinidad y un PH=7 indica neutralidad.


60

(Ver NTC-Concreto 2004, pp.124)


61

Tabla 4.2 Requisitos para concretos expuestos a sulfatos NTC-Concreto 2004

pp. 127

Las aguas con contenidos de sulfatos de magnesio, calcio o de sodio en

diferentes grados afectan a las estructuras en contacto con ellas, las sales no

solo pueden estar presentes en el agua sino también en el suelo sub-yaciente

en las cimentaciones, popularmente la gente identifica los sulfatos con el

término “salitre” y se hace presente en forma de manchas blancas que se

incrementan con la presencia de humedad, es decir, las manchas blancas

disminuyen si no hay presencia de humedad. La presencia de los sulfatos en


62

las estructuras de concreto, propician reacciones expansiones y aceleran su

degradación y la del acero de refuerzo.

Aunque en la actualidad es valido emplear tratamientos que endurecen la

superficie de los pisos, se debe de tener en cuenta que tales tratamientos

deben de tener una vida útil determinada sobre todo si el piso industrial estará

expuesto a tránsito intenso, a menos de que se tenga certeza de la durabilidad

del tratamiento, se tendrá que contemplar un programa de mantenimiento

periódico para renovar el tratamiento y así poder aspirar a tener un desempeño

de acuerdo a la vida útil que se haya estimado para el servicio de los

elementos de concreto.

El uso de tratamientos endurecedores de la superficie de los pisos industriales

de concreto también es común en pisos existentes que cambian de uso o

condiciones de tránsito y por lo tanto es una buena solución siempre y cuando

el piso esté sano antes de la aplicación de tales productos.

En la tabla 4.3 que se presenta a continuación, se especifican valores de

resistencia a la compresión que deben tener los concretos con los que se

construyan los pisos industriales en función de la frecuencia del tránsito y del

tipo de rueda de los vehículos.


63

Tabla 4.3 Requisitos de resistencia a compresión para abrasión NTC-Concreto,

pp. 128


64


65

Si el contenido máximo de ión cloruro soluble en ácido que se determina de

acuerdo a lo establecido en la Norma ASTM C 1152, es de 0.5 kg/m3,para

elementos de concreto presforzado, se puede interpretar que contenidos

menores sean aceptables para elementos clasificados como B1, B2 o C.

El ión cloruro es un factor involucrado en la reacción química que genera la

corrosión en el acero de refuerzo o presfuerzo y los límites de su contenido

máximo se presentaron en la tabla 4.4.

Como ya hemos mencionado las sales que quedan inertes en el concreto

propiciarán su degradación en el futuro durante la vida útil de los elementos de

concreto reforzado cuando reaccionan ante la presencia de humedad,

generando corrosión en el acero de refuerzo.


66

Además de que el recubrimiento proporciona parte de la adherencia del

refuerzo longitudinal, otra finalidad que tiene en las estructuras de concreto es

la de proteger el acero de refuerzo o presfuerzo de la corrosión y degradación

provenientes del medio ambiente externo.

Los valores especificados del recubrimiento libre se aumentan en caso de que

se pretenda dar una protección contra corrosión en función de la clasificación

del elemento.


67

Tabla 4.5 Recubrimiento libre mínimo requerido NTC-Concreto 2004


68

En México, se pensaba que los agregados en el concreto permanecían inertes

y no reaccionaban una vez inmersos en la pasta de cemento, pero ahora se

sabe que dependiendo del origen de los agregados, el silicato en el agregado

puede reaccionar con los álcalis del cemento lo que origina reacciones

expansivas de la pasta de cemento causando el agrietamiento y

desprendimiento del concreto.

Lo anterior puede ocurrir después de varios años de que la estructura esta en

servicio y tal vez un patrón de agrietamiento tipo “mapa” sea un primer aviso de

que la reacción destructiva está ocurriendo.

Como se comentó en el capítulo 3 se pueden hacer análisis petrográficos

extrayendo núcleos de concreto o utilizar la técnica de fluorescencia de acetato

de uranilo(uranio). Estas pruebas se deben de hacer al agregado antes de

emplearse en la mezcla del concreto y de esta manera poder descartarlo si es

que contiene sílice o carbonato.

CAPITULO V REHABILITACIÓN Y PREVENCIÓN DEL DETERIORO

69

CAPITULO V

REAHABILITACIÓN Y PREVENCIÓN DE DETERIORO DEL CONCRETO

En muchas partes del país no se tiene un conocimiento adecuado de los

materiales de construcción y por eso en ocasiones se utilizan

inadecuadamente. Por ejemplo, en climas marinos se continúa utilizando el

cemento Pórtland tipo 1, aun cuando se elabore la mezcla de concreto con una

buena dosificación, se tendrá problemas de durabilidad a corto plazo. Además

del uso de materiales de construcción en sitios inadecuados, como el caso

anterior, se tiene también la utilización inadecuada de agregados salitrosos,

agregados con granulometría inadecuada o recubrimientos inadecuados al

acero de refuerzo. Estos factores generan una degradación prematura del

concreto armado. (Figura 5.1)

Figura 5.1 Pérdida de recubrimiento y corrosión del acero de refuerzo

(Paulo Helene y Pereira, 2007,pp.40)

El aspecto de la supervisión es igualmente importante para la durabilidad de

una estructura, pues de nada sirve la selección y utilización adecuada de los

materiales de construcción si no se evita, durante la construcción, la aparición

de vicios como lo son el uso de arena de mar, uso de tezontle como agregado

grueso, recubrimientos insuficientes, acero pre-oxidado, etc.


70

5.1 Descripción de los materiales

CEMENTOS

El cemento Pórtland se puede definir como un material con propiedades tanto

adhesivas como cohesivas, las cuales le dan la capacidad de aglutinar piedras,

arena, ladrillo, bloques de construcción, etc. Sus principales componentes son

compuestos de cal, por lo que también se conoce como cementos calcareos y

arcillosos.

El cemento Pórtland ordinario tipo 1, es el cemento más frecuente utilizado en

las construcciones y por lo tanto también en las reparaciones.

Este tipo de cemento no es el más adecuado para concretos en zonas con

ambientes costeros. Sin embargo, se sigue utilizando en nuevas

construcciones sin medir las consecuencias como la corrosión prematura del

acero de refuerzo. Su uso generalizado probablemente se debe a la facilidad

de adquisición del producto en el mercado y a el desconocimiento de su

probable degradación en medio ambiente agresivo.

Los cementos más adecuados para prevenir los efectos de la corrosión o para

reparaciones de estructuras corroídas son el cemento Pórtland resistente a

sulfatos (Tipo V), que ya no se consigue fácilmente en el mercado, el Pórtland

de escoria de alto horno y el Pórtland puzolánico.

Los cementos resistentes a sulfatos y al agua de mar son aquellos cuyo clinker

cumple ciertas condiciones de composición, en cuando a limites porcentuales

de C3A y C3A + C3AF. Esta composición les proporciona una adecuada

resistencia a estos agentes agresivos.

El cemento también puede contener adiciones como las puzolanas, cenizas

volantes o escorias de alto horno. Las adiciones son materiales naturales o

artificiales que se añaden finamente al clinker de cemento Pórtland y dan lugar


71

a la variedad de cementos Pórtland de escorias de alto hornos y al cemento

Pórtland puzolánico.

Estos cementos, tienen características que los hacen más resistentes al ataque

de los sulfatos y cloruros por su mayor impermeabilidad.

Sus usos son recomendados en ambientes marinos para prevenir la corrosión

del acero de refuerzo o en reparaciones de estructuras dañadas por corrosión.

TABLA 5.1 TIPOS DE CEMENTO PÓRTLAND Y SUS PRINCIPALES USOS.(Según Castro,IMCYC,2001,

pp.40)

TIPO DENOMINACIÓN PRINCIPALES USOS

CPO Cemento Pórtland Ordinario Estructuras convencionales en medios

poco agresivos: losas, columnas, pisos, etc.

CPP Cemento Pórtland Puzolanico Obras de concreto en masa y armado.

Pavimentos y cimentaciones. Morteros en

general. Obras en las que se requiere

Impermeabilidad

CPEG

Cemento Pórtland con Escoria granulada de Alto

Horno Obras de concreto en masa, incluso de gran

volumen que requieren un bajo calor de

hidratación, estabilización de suelos, obras

marítimas.

CPC Cemento Pórtland Compuesto. En todas situaciones de los tipos anteriores

(CPEG y CPP), ya que sus propiedades

se pueden considerar aún mejores a la de

estos dos.

CPS Cemento Pórtland con Humo de Silice Obras de concreto en masa y armado.

Pavimentaciones y obras en donde se requiere

impermeabilidad a condiciones de que la

dosificación sea la adecuada.

CEG Cemento con Escorias Granulada de Alto Horno Obras de concreto en masa de gran volumen

que requieren bajo calor de hidratación.

recomendado en ambientes húmedos y

agresivos por salinidad (zonas litorales) o por

sulfatos de aguas o terrenos. Obras

subterráneas y marítimas.


72

LECHADAS Y MORTEROS

La lechada es un material fluido y auto-nivelable. Se puede hacer de solo

cemento o con adición de arena. Se destina principalmente al relleno de

cavidades y al secar se adhiere fuertemente al sustrato. En estado endurecido

resiste a la compresión y a la contracción.

Al contrario de las lechadas, los morteros son menos fluido, tiene consistencia

de pasta, y se hacen con cemento-arena o cemento-cal-arena. Los morteros,

cuando son utilizados para reparaciones, generalmente se les adiciona algún

aditivo para mejorar alguna propiedad (aditivo expansores, aditivos súper

plastificantes, etc.), lo que les confiere características especiales tales como,

buena adherencia, baja contracción y poca permeabilidad. Estas características

permiten su uso en reparaciones locales de oquedades debidas a un mal

vibrado, tales reparaciones se conocen como “parcheos”.

CEMENTOS CON CARACTERISTICAS ESPECIALES. (Según Castro,IMCYC, 2001, pp.41)

TIPO DENOMINACIÓN PRINCIPALES USOS

RS Resistencia a los Sulfatos Concretos en contacto con terrenos yesiferos o

que contienen otros sulfatos y concretos en

contacto con aguas marinas o en ambientes

marítimos.

BRA Baja Reactividad Álcali Agregado Obras de concreto en masa, con agregados

sospechosos de reactividad frente a álcalis

BCH Bajo Calor de Hidratación Obras masivas de concreto susceptibles de

experimentar fuertes retracciones térmicas con

peligro de fisuración y agrietamiento.

B Blanco Para concretos con fines arquitectónicos y

decorativos

Las lechadas y morteros pueden hacerse a base de cemento que son las

tradicionales, de cemento con adiciones que compensan la contracción, de

cemento Pórtland modificado con polímeros que proporcionan mayor

adherencia, impermeabilidad y resistencia a la penetración de agentes


73

agresivos, y poliméricos que producen en efecto barrera a los contaminantes

del medio.

CONCRETOS ARQUITECTÓNICOS

Se producen concretos con color para fachadas de edificios, monumentos y

elementos decorativos. También los hay estampados para pisos, pavimentos y

fachadas. En esta clasificación pueden entrar también los ferrocementos y el

concreto lanzado con aplicaciones especificas en esculturas y obras de

reparación.

CONCRETOS DE APLICACIONES ESPECIALES

Son concretos que muestran un comportamiento superior frente a situaciones

diversas. Los hay de alta resistencia a la compresión con propiedades

mecánicas superiores a las típicas en flexión y módulo elástico, los hay de baja

permeabilidad, resistente a los sulfatos y a los cloruros, que los hace más

durables.

De igual manera existen concretos especiales para evitar la formación de

colonias bacterianas y a los cloruros, que los hace más durables.

De igual manera existen concretos especiales para evitar la formación de

colonias bacterianas en instalaciones especiales como hospitales, piscinas,

granjas, etc.

Por lo general, cada casa comercial tiene su propia variedad de productos, los

cuales pueden presentar una variedad de aplicaciones que pueden diferir de

las descritas aquí.


74

5.2 Rehabilitación del deterioro del concreto 5.2.1 Parcheos A continuación se describe le procedimiento de reparación de los elementos de

concreto conocido como “parcheo”. Cabe mencionar que si no se tiene

identificado o diagnosticado cual es el origen del problema que provocó el

deterioro del elemento del concreto, éste puede continuar.

Este es el método más generalizado de reparaciones de estructuras en nuestro

medio. Consiste en retirar todo el concreto dañado, limpiar los productos de

corrosión sobre la superficie de acero, aplicarle una capa de primario al acero

en algunos casos, aplicar un aditivo al concreto que permita la adherencia del

concreto nuevo con el viejo y proceder a restituir la sección dañada con

concreto nuevo o motero, finalizando en muchas ocasiones con una pintura al

concreto (Figura 5.2).

Las aplicaciones de primario al refuerzo pueden aplicarse con el acero limpio o

sobre el acero de refuerzo corroído, pero es muy importante saber cual

producto utilizar para no propiciar efectos adversos. Por ejemplo, el primario

debe resistir el ambiente alcalino al que va a ser expuesto, por lo que no

cualquier primario debe utilizarse. De igual manera, al aplicar un primario sobre

una superficie corroída, debe tenerse en cuenta la necesidad de un agente

reductor de óxidos incluidos en el primario, ya que de otra manera no

funcionará la imprimación ni la reparación.

Figura 5.2 Procedimiento de reparación de elemento de concreto “Parcheo”

(Pedro Castro Borges,2001,pp.42)


75

El agente de unión es otro factor importante en el parcheo pues su composición

debe de ser compatible con la del mortero de reparación y con la de condición

del sustrato.

Existen pruebas específicas para evaluar la eficiencia mecánica de los agentes

de unión.

Los morteros o concretos de reparación deben de ser también compatibles con

el material existente a reparar.

5.3 Prevención del deterioro del concreto Independientemente del control de calidad que debe tener una obra durante el

proceso constructivo, se pueden proponer las siguientes medidas como

prevención del deterioro.

5.3.1 Recubrimientos ornamentales

Un recubrimiento además de proteger al elemento de concreto contra un medio

ambiente agresivo puede ser ornamental por lo que se incluyen las siguientes

consideraciones en nuestro trabajo.

Los recubrimientos ornamentales son materiales creados para recubrir muros y

estructuras, existe una gran variedad de recubrimientos ornamentales ya sea

naturales o artificiales lo que dificulta su clasificación. Una manera fácil de

clasificación es de acuerdo a las materias primas con las cuales se fabrica.

PIEDRAS NATURALES

Los principales recubrimientos de este tipo son las piedra braza, la piedra bola,

la piedra laja, los piedrines y las canteras. Se utilizan en fachadas con el fin de

proporcionarle una apariencia estética a la construcción, es un excelente

elemento que puede retardar los efectos de la corrosión, ya que la piedra, por


76

su mayor homogeneidad que el concreto, es más difícil de penetrar por los

agentes agresivos.

MÁRMOL

El mármol es un material que se saca de las canteras en bloques los cuales se

laminan en placas de 2 cm de espesor, se pulen y se brillan y así se venden en

el mercado. Su tamaño es muy variable. Se pueden conseguir placas de 3.50 x

1.20 m. al igual que las piedras naturales, pueden utilizarse para recubrir

fachadas de edificios y proteger los elementos estructurales.

PIEDRAS ARTIFICIALES

Están hechas a base de cemento blanco, con pigmentos minerales, que

combinados dan la forma, textura y color que se quiere o necesite. Su función

en la prevención de la corrosión.

RECUBRIMIENTOS VIDRIADOS

Están hechos con una pasta a base de feldespatos, caolines y sílice. Esta

mezcla se hornea y se termina con esmalte u color mineral. La gran variedad

de diseños y colores han hecho que el uso de estos elementos se incremento

en los últimos años. Son extremadamente resistentes a los elementos

atmosféricos y en los baños y laboratorios su uso es imprescindible por su alta

resistencia a los ácidos y su alta impermeabilidad.

5.3.2 Aceros especiales

En el área de la construcción suelen usarse aceros especiales. Aunque ésta no

es una práctica generalizada en México, ya existen investigaciones en proceso

sobre su utilización. Se tiene el caso del acero galvanizado por inmersión en

caliente, cuyas aplicaciones en acero de refuerzo están en etapa experimental

y que siguen mostrando resultados mixtos a nivel mundial. En el norte de la


77

península de Yucatán se tienen ya estaciones marinas en las que se realizan

pruebas de durabilidad del concreto con este material.

Los aceros inoxidables son otra opción para reparaciones y, aparentemente

han mostrado un buen comportamiento en las reparaciones sin producir efectos

galvánicos de consideración con las zonas aledañas.

Los aceros inoxidables son otra opción para reparaciones y, aparentemente

han mostrado un buen comportamiento en las reparaciones si producir efectos

galvánicos de consideración con las zonas aledañas.

5.3.3 Primarios y pinturas

Las aplicaciones de una imprimación o una pintura al acero de refuerzo, como

método de prevención o de reparación, se ha convertido en una costumbre. Es

común observar, en las nuevas construcciones costeras, que la mayoría de los

refuerzos del concreto cuentan al menos con la aplicación de un primario o una

pintura que evite o retarde la reacción de corrosión, a pesar de que estos

recubrimientos evitan las corrosión atmosférica, su comportamiento dentro del

concreto aun no se estudia en nuestra localidad a pesar de que su uso es muy

popular, una consecuencia lógica es que se debe proporcionar una longitud de

desarrollo mayor para las varillas así tratadas para compensar la posible

perdida de adherencia.

Los primarios que en el medio se les conoce como “praimer”, son los más

utilizados en algunas zonas costeras y deben de aportar al menos uno de los

siguientes mecanismos de protección.

EFECTO BARRERA

El efecto Barrera reduce el acceso del oxigeno y humedad a la superficie del

metal por lo tanto inhibe la reacción catódica del proceso corrosivo.


78

RESISTENCIA IÓNICA

La corriente del proceso electroquímico de corrosión puede reducirse a niveles

muy bajos por el impedimento que la película ofrece al movimiento de los iones

del electrolito o superficie acuosa de conducción que se forma en la periferia

del metal. Para obtener un buen resultado de este efecto se requiere que el

sustrato metálico a recubrirse de primario se encuentra perfectamente seco y

no quede ninguna cantidad de humedad que posteriormente funcione como

electrolito.

EFECTO INHIBIDOR

Este efecto lo presentan aquellas películas que en su formulación contienen

pigmentos por lo general de naturaleza inorgánica, tales como el óxido de

fierro, que inhibe de algún modo de reacción de corrosión.

Los inhibidores pueden actuar de modo directo o de modo indirecto, sobre el

proceso, promueven el mantenimiento de una película superficial protectora de

óxidos sobre el metal, la acción indirecta la efectúan los inhibidores llamados

básicos, cuya inhibición se desarrolla por el medio de la formación de

compuestos insolubles al reaccionar con los productos de la oxidación del

metal.

PROTECCIÓN ATMOSFERICA DE ESTRUCTURAS METÁLICAS

Ciertas pinturas están formuladas a base de pigmentos metálicos (usualmente

zinc), que actúan como ánodo de sacrificio, o lugar donde ocurrirá la reacción

de oxidación en beneficio del soporte metálico que actúa como cátodo o lugar

donde se lleva cabo la reacción de reducción.

Para que una pintura o primario sea efectivo, hay que considerar los siguientes

factores:


79

• Que el recubrimiento esté bien formulado.

• Que se haya realizado un buen diseño del sistema de pintado.

• Que la pintura haya sido correctamente aplicada.

Otro factor importante a considerar es la permeabilidad de la pintura ya que los

recubrimientos deben ser lo más impermeable al paso de vapor de agua, al

aire, al oxigeno O2, al Bióxido de Carbono CO2 y al paso de iones y electrones.

DISEÑO DEL SISTEMA DE PINTADO

La mejor opción para protección atmosférica de estructuras metálicas es un

sistema de pintura que se compone principalmente de tres partes: la

imprimación o primario, pinturas intermedias y acabado, (figura 5.3)

Figura 5.3 Partes constituyentes del sistema de pintado



80

PRIMARIO

Sus principales funciones son el control de corrosión y adherencia, además de

asegurar una buena adherencia entre el metal y la pintura intermedia. Esta

parte del sistema de pintado es la más importante para la protección

anticorrosivo ya que de ella depende el comportamiento de todo El resto del

sistema, por lo que la limpieza del metal y los daños posteriores de esta capa

son importantes.

PINTURAS INTERMEDIAS

Sus principales funciones son las de adherirse fuertemente a la capa de

imprimación, dotar de espesor al sistema y suministrar una buena superficie

para su unión con la pintura de acabado.

PINTURA DE ACABADO

Se caracteriza por tener excelente resistencia al ambiente además de

proporcionar color y brillo a la superficie.

En el caso de estructuras de concreto armado en algunas zonas costeras de

México, la protección que se intenta dar al acero de refuerzo antes del colado o

en una reparación se reduce a la aplicación de una capa de primario, que en

nuestro medio se conoce como “Pintura antioxido o praimer” y se lleva a cabo

artesanalmente. Actualmente se sabe que, de los recubrimientos aplicados con

protección tipo barrera tienen un buen comportamiento.

Su utilización extiende la vida útil de la reparación cuando se usan

adecuadamente. También se ha estudiado el efecto que ocasiona la exposición

de la barra a diferentes ambientes antes de aplicarle un primario, y con base en

estos estudios se ha podido ratificar que bajo algunas condiciones de

exposición, después de limpiar el acero y antes de imprimarlo, la reparación

tiene una vida más larga. Asimismo, se ha demostrado que las reparaciones


81

utilizando estos tipos de primarios en el ambiente costero, no tiene efectos

adversos significativos en las áreas adyacentes a la reparación.

5.3.4 Realcalinización del concreto

Cuando un concreto se carbonata a lo largo del tiempo, ocurre un descenso en

su alcalinidad, lo cual conlleva la corrosión generalizada del refuerzo. Una

alternativa para retrasar esta situación es la realcalinización del concreto. Esta

consiste en colocar una solución rodeando el concreto que se pretende

alcalinizar. Dicha disolución debe estar hecha a base de carbonato de sodio

que propicia un gradiente de concentración hacia el interior del concreto.

Existen varios mecanismos para lograr la realcalinización siendo la absorción el

más redituable, sobre todo si el concreto esta seco o es muy poroso, la técnica

no está aun generalizada en el mundo y todavía deben estudiarse sus

limitaciones.

5.3.5 Remoción de cloruros

Cuando un concreto está en ambiente costero, la concentración de cloruros en

el interior puede propiciar la despasivación de refuerzo. Una técnica moderna

no destructiva para rehabilitar la estructura consiste en remover a los cloruros

de concreto. Al igual que en el caso anterior, se puede colocar un electrolito

alrededor del elemento al cual se le piensa hacer la remoción de cloruros. Este

electrolito puede ser agua. Los cloruros podrán salir por un gradiente de

concentración mediante un proceso bastante lento que puede acarrear otros

iones. El proceso se ilustra en la figura 5.4 y, al igual que la técnica anterior, es

muy promisoria, pero hay aún muchas limitaciones que tienen que tomarse en

cuenta antes de decidir su aplicación.


82

Figura 5.4 Remoción de Cloruros

Figura 5.4 Remoción de Cloruros. (Pedro Castro Borges,2001,pp.44)

5.3.6 Inhibidores de corrosión

Los inhibidores de corrosión son sustancias químicas que al disolverse en el

electrolito, junto a la superficie del metal, reducen la velocidad de corrosión

mediante algún mecanismo definido. A los inhibodores se les atribuye, algunas

veces, la función de manutención de la capa pasiva, impidiendo la disolución

de los iones metálicos en el acero de refuerzo, reaccionando y formando una

capa protectora de óxidos. Así se cree que el mecanismo de acción de lo

inhibidores se acerca más a la absorción de sus iones sobre el metal que a la

influencia de los compuestos provenientes de reacciones.

Los inhibidores de corrosión pueden ser de tres tipos:

• Anódicos

• Catódicos

• Mixtos

Los anódicos actúan controlando las reacciones anódicas a través de la

formación de una capa protectora de óxido de hierro sobre el metal y

disminuyendo así la velocidad de corrosión. Los catódicos desplazan el

potencial de corrosión hacia la dirección más negativa y los mitos interfieren

tanto en las reacciones anódicas como en las catódicas. En general los

inhibidores se emplean como método de prevención añadiéndose en el agua

de mezclado.


83

5.3.7 Protección catódica

Uno de los métodos más efectivos para proteger al concreto armado es la

protección catódica.

Es una de las técnicas electroquímicas utilizadas para proteger el acero de

refuerzo embebido en las estructuras de concreto. De acuerdo con un informe

de la Administración Federal de Carreteras (FHWA) de EUA, es el único

método que ha demostrado reducir o desaparecer la corrosión. Este método se

emplea en estructuras expuestas a la atmósfera, así como también a las

expuestas en ambiente marino. Es empleado principalmente para rehabilitar

estructuras expuestas a cloruros. Además de ser utilizado como método de

reparación, actualmente estos sistemas se colocan desde la construcción de la

estructura ya sea para aplicar corriente desde el inicio (prevención Catódica) o

para activarlo al momento que se alcance una cantidad determinada de

cloruros.

También se ha empleado para proteger líneas de tuberías de gas y oleoductos

de PEMEX, en distintos lugares de la República Mexicana.

Cuando la estructura de concreto a tratar es grande este método es

económicamente atractivo, sin embargo, debido a que no se tiene un

conocimiento detallado de los mecanismos involucrados en estos criterios de

protección aún se rechaza actualmente. La mayoría de los sistemas de

protección catódica son diseñados con el principio de obtener un

desplazamiento a potenciales más negativos con respecto a un valor absoluto

o por una cantidad especifica. En el caso del concreto armado esta protección

reduce el gradiente de potencial a través de la capa pasiva de óxido de acero lo

cual disminuye el riesgo de que se rompa dicha capa y promueve la reparación

de áreas dañadas.

La protección catódica puede aplicarse a casos o estructuras especiales, por

ejemplo, estructuras marinas o cubiertas de puentes con buenos resultados.


84

Sin embargo, se debe tener cuidado de no aplicar potenciales muy negativos

debido al riesgo de evolución de hidrogeno.

PROTECCIÓN CATÓDICA POR CORRIENTE IMPRESA

Se aplica una corriente a través del concreto desde un ánodo, usualmente

colocado en la superficie del concreto y conectando éste a la terminal positiva

de una fuente de voltaje directo bajo y el acero de refuerzo que trabaja como

un cátodo a la terminal negativa.

Existe una gran variedad de sistemas que emplean este método. Se han

probado diferentes tipos de ánodos, así como de rellenos. Los mejores

sistemas tienen una vida promedio de 20 a 25 años.

La figura 5.5 muestra un esquema de protección catódica por corriente

impresa.

Figura 5.5 Protección Catódica por corriente impresa o inducida



85

PROTECCIÓN CATÓDICA POR ÁNODOS DE SACRIFICIO

También conocida como protección galvánica. En lugar de utilizar una fuente

de poder y un ánodo inerte al ánodo debe ser menos noble que el cátodo ó

acero de refuerzo a proteger, como el aluminio, magnesio o zinc. Al corroerse

este ánodo se genera la corriente eléctrica para proteger el acero. Uno de los

atractivos de la protección catódica por ánodos de sacrificio es que no es

necesaria una fuente de poder. Esto hace que sea mas barato diseñar, instalar

y operar. El ánodo se instala con una conexión al acero. Este método requiere

de una supervisión mínima. Sin embargo, la corriente producida no es siempre

suficiente para polarizar el acero. Otro punto importante es que necesita

reemplazar con mayor frecuencia que un sistema por corriente impresa,

aunque se sigue tratando de obtener ánodos que tenga mayor duración.

La corriente que circula entre un ánodo y un cátodo a través de un electrolito

produce efectos de protección principalmente en relación al desplazamiento del

potencial de estructura catódica en la dirección negativa, este es el efecto

primario también durante el proceso catódico se reduce la cantidad de oxigeno

y se produce alcalinidad en la superficie del acero de refuerzo. Estos efectos

son benéficos para detener y prevenir la corrosión ya que estos amplían la

región pasiva y despolarizan el proceso catódico. En caso de que el acero no

se esté corroyendo, estos efectos reducen o desaparecen acidificaciones

locales y también interfieren con la iniciación de picaduras.

Por otra parte, dentro del concreto, la corriente es transportada por iones

proporcionalmente a su concentración y movilidad. Iones positivos en la misma

dirección de la corriente, esto es, del ánodo al cátodo, los negativos en la

dirección opuesta. Así, en concreto contaminado con cloruros, la corriente que

circula produce un flujo de cloruros al cátodo de ánodo.

En concreto esta migración no es despreciable si la protección catódica opera a

corrientes relativamente altas y se tiene como resultado una reducción del

contenido de cloruros en la superficie del acero o en una reducción de los


86

cloruros que ingresan al concreto formando una barrera aumentando con la

corriente misma.

Mientras que el reducir el potencial inmediatamente produce su efecto

benéfico, el cual cesa si la corriente se interrumpe. Los cambios de

composición en la superficie producidos por las reacciones catódicas o por la

migración de especies iónicas dentro del concreto pueden proveer una

protección prolongada.

Hay que tener en cuenta los posibles efectos negativos inducidos por la

protección catódica ya que estos pueden degradar el concreto, adherencia

entre el concreto y acero, y la fragilidad del acero por hidrógeno.

DEGRADACIÓN DEL CONCRETO

Teóricamente el aumento de la alcalinidad alrededor del refuerzo puede causar

daño si el concreto contiene agregados que reaccionen a los álcalis.

PROTECIÓN CATODICA

Esta protección es una alternativa a la realcalinización y a la extracción de

cloruros.

Es sugerencia para estructuras marinas especialmente para áreas como la

zona donde termina la marea (mojados intermitentes). Sistemas basados en

energía solar pueden operar solamente durante las horas del día. Esta técnica

ha sido analizada en el ámbito de laboratorio con resultados alentadores, y

también se encontró una implementación en una estructura por medio de

energía solar. En esta última se utilizó un diodo para evitar que la corriente

fluya de las barras de ánodo. De los experimentos en laboratorio se encontró

que este método es efectivo para detener la penetración de cloruros.


87

PREVENCIÓN CATÓDICA

Este método se basa en colocar la infraestructura de un sistema de protección

catódica como parte de las estructuras nuevas. Al estar al acero en estado

pasivo la cantidad de corriente requerida para polarizarlo es mucho menor que

en concreto contaminado por cloruros. Además se piensa que si se polariza la

estructura inicialmente permite que la cantidad crítica de cloruros se incremente

en un orden de magnitud, debido a la mayor cantidad de OH en la superficie de

la barra.

Este método se ha estado utilizando principalmente en estructuras expuestas a

la atmósfera, las cuales son sometidas a sales de descongelamiento durante el

invierno, hoy en día cerca de 200,000m2 tiene este tipo de protección. La

mayor parte de estas estructuras se encuentra en Italia, aunque se ha utilizado

en Australia y Emiratos Árabes Unidos.

CAPITULO VI CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

88

CAPITULO VI

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

En este trabajo se plantearon las causas y efectos de daños y deterioro de

estructuras de concreto, que son independientes de las cargas que obran sobre

ellas durante su vida útil.

El trabajo se desarrolló tomando en consideración que en la versión actual de

las Normas para el Diseño de Estructuras de Concreto (NTC-Concreto-04), se

ha incluido un capítulo llamado Diseño por Durabilidad.

El Diseño por Durabilidad toma en cuenta ya sea que las estructuras de

concreto estén en contacto con materiales o sustancias agresivas, que se

generen reacciones químicas degradantes en su composición como la reacción

álcali-agregado y el ataque de sulfatos, que sufran desgaste, congelación o

deshielo, o que hayan sufrido contaminación de sus agregados y deficiencias

constructivas en su colado, compactación o curado.

También si el acero de refuerzo es expuesto a la humedad proveniente del

exterior del elemento de concreto ya sea por recubrimientos insuficientes o por

agrietamiento del concreto, éste sufrirá corrosión disminuyendo su durabilidad y

resistencia.

Los principales problemas que se han encontrado en las diferentes estructuras

de concreto como es el caso de la corrosión en el acero de refuerzo y el

desconchamiento de concreto es provocado por una inadecuada utilización del

tipo de cemento, así como por a contaminación de los agregados y el agua

utilizada en la preparación del mismo.

Tomando en cuenta estos factores, entre otros, el diseñador del concreto

asegurará un concreto de alta calidad.


89

Un proceso común y eficiente que se ha venido utilizando para aumentar la

resistencia del cemento es el agregado de agentes inclusores de aire, los

cuales además de esto aumentan la durabilidad del concreto; pero si se usa de

manera incorrecta, es decir, en un exceso de 5 a 6% más de lo requerido

puede provocar daños a la estructura.

Otro factor que provoca el debilitamiento del concreto es el exceso de agua en

la mezcla ya que deja el concreto un esqueleto en forma de panal, y a su vez la

falta de agua provoca que no exista una buena reacción química de los

agregados con el cemento.

Como hemos mencionado con anterioridad, se puede conseguir un concreto

eficiente y durable si se toman en cuenta la buena calidad y el porcentaje

correcto de los agregados en la mezcla; pero esto solo se puede lograr

teniendo una supervisión eficiente en su elaboración para no cometer errores y

en lugar de mejorar las propiedades del concreto estas se vean afectadas.

Como recomendaciones podemos enlistar lo siguiente:

1. Para poder tener un concreto de calidad se debe de realizar una mezcla

adecuada, esto es, se debe agregar la cantidad correcta de agregados

gruesos y finos, así como el agua sin contaminante alguno.

2. Tenemos que considerar que no todos los tipos de cementos contienen

las mismas propiedades, y se debe utilizar el cemento adecuado para

las diferentes obras de construcción.

3. Una forma apropiada para ahorrar tiempo, dinero y aumento de

resistencia en los concretos es el uso de algunos aditivos que se

agregan a la mezcla antes o durante su elaboración; pero se debe hacer

de manera correcta para que no perjudique sus propiedades.


90

4. El secado en las construcciones es uno de los factores más importantes

para evitar las eflorescencias, además de evitar el uso de madera

demasiado húmeda, debido al peligro de la putrefacción.

5. Se deben colocar drenes o juntas impermeables en las cimentaciones,

para disminuir el nivel de la capa húmeda que este en contacto con la

estructura.

6. Otra protección que se debe tener muy en cuenta es contra la acción

química del suelo, ya que provoca que el acero enterrado se corroa, esto

se puede reducir embebiendo las tuberías con un concreto impermeable,

revistiendo las tuberías o en su caso utilizar alguna protección catódica.

7. Se debe contemplar en el diseño por durabilidad de cualquier estructura

el efecto de la humedad atmosférica de la zona, ya que esta puede

provocar desconchamiento de los ladrillos, eflorescencias en las

paredes, goteras en el inmueble hasta hacerlo completamente

inhabitable.

8. Se debe evitar el uso de materiales que contengan sales, así como el

uso del agua de mar en la preparación del concreto, ya es la principal

causa de las eflorescencias en las construcciones; para poder

determinar si los materiales no tienen sales se deben realizar pruebas

como las que se mostraron en el capitulo III.

9. Para reparar las eflorescencias basta con cepillar la zona afectada hasta

que estas desaparezcan, estas desaparecerán cuando toda el agua

contaminada se haya evaporado; Un muro que no este saturado de

humedad puede impregnarse con acido clohidrico; este penetrara en los

poros, reaccionara con la cal y formará cloruro de calcio que efloresce y

tapona los poros e impide el paso y la formación de nuevas

eflorescencias.


91

10. La mejor medida para evitar estos tipos de problemas es la prevención,

esto se logra no utilizando materiales contaminados y el uso de morteros

demasiado fuertes, ya que contienen muchas sales solubles y pueden

provocar la formación de criptoflorescencias.

11. Un procedimiento muy económico que se puede utilizar para la

protección superficial en caminos es agregar una proporción 50-50 de

linaza hervido y alcohol mineral y así evitar la reparación.

12. En estructuras dañadas por el fuego se recomienda quitar unos 5 cm de

la parte dañada, posteriormente colocar una película de adhesivo

epoxico y después de 2 horas expuesta al aire volver a colocar e

concreto faltante cocado en cimbras.

13. Para que ocurra la oxidación debe existir n intercambio de electrones por

medio de una reacción química, levándose a cabo la perdida de estos

para que ocurra la oxidación; esto se puede evitar utilizando la

protección catódica, o alguno de otros procedimientos que se

especificaron en la ultima parte del capitulo III.

14. El diseño por durabilidad será tomado de acuerdo mediante la

determinación de la clasificación de exposición como se menciona en los

puntos marcados en las NTC de concreto capitulo 4.1.1

15. La vida útil para la que esta diseñada una estructura es de 50 años, pero

cabe señalar que existen construcciones que se diseñan con menor vida

útil debido al uso futuro que se destine a construcción, en cambio los

puentes y carreteras se deben diseñar por lo general a un mayor tiempo

de vida útil.

16. No siempre podemos utilizar el cemento tipo I para todas las

construcciones, la ASTM clasifica el cemento en cinco tipos, para sus

diferentes usos. Si comercialmente no se encuentran alguno de los cinco


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tipos de cemento, se pueden mejorar sus propiedades agregando

algunos aditivos.

17. Para el diseño por durabilidad se deben clasificar las construcciones de

acuerdo a la tabla 4.1 de las NTC de concreto.

18. En el apartado 4.1 de las NTC- Concreto se muestran las resistencias

mínimas que debe contener un concreto de acuerdo a la clasificación de

exposición. Para los concretos que estén expuestos a suelos peligrosos

menciona que se deben elaborar con cementos resistentes a los sulfatos

y a su vez contendrán la relación agua-materiales cementantes que se

especifica en la tabla 4.2 de las NTC-Concreto.

19. Para evitar la corrosión en el acero de refuerzo se debe tener cuidado

en considerar el recubrimiento mínimo del acero de refuerzo que se

especifica en a sección 4.9.2 de las NTC-Concreto, así como aumentar

este recubrimiento en caso de requerirse resistencia al fuego.

Referencias y Bibliografía

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REFERENCIAS Y BIBLIOGRAFÍA

1. Fallas técnicas en la construcción, Jacob Feld, Limusa 1983

2. Manual ilustrado de Reparación y Mantenimiento del Concreto, Peter H.

Emmons, IMCYC, 2005

3. Rehabilitación y mantenimiento de Estructuras de Concreto, Ed. Helene

y Pereira, (proyecto de apoyo tecnológico por parte de Sika), 2007

4. Aspectos Fundamentales del concreto reforzado, González Cuevas y

Robles, Limusa 1995

5. Infraestructura del concreto armado: Deterioro y opciones de

preservación. Coordinador: Pedro Castro Borges, IMCYC 2001

6. Normas técnicas complementarias de diseño y construcción de

estructuras de concreto / 2004, del reglamento de Construcciones para

el Distrito Federal.

7. Manual para reparación, refuerzo y protección de las estructuras de

concreto. Dr. Ing. Paulo R. do Lago Helene, IMCYC 1997

8. Evaluación de Estructuras de concreto. Ing. Felipe J. García Rodríguez

9. Guía para inspeccionar concreto en servicio ACI 309, IMCYC, 2001.

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