Desde que en 1850 el jardinero Joseph Monier inventara el hormigón
armado al hacer unas macetas con cemento y alambre y, luego, hacia 1890,
se iniciara el estudio científico del comportamiento del hormigón
armado, (gracias al cual se formularon las primeras bases constructivas
y de cálculo) hasta nuestros días, ha transcurrido un largo período que
permite hacer balance de la durabilidad de este material.
En las primeras obras, tanto los arquitectos que empezaron a utilizarlo,
como Garnier y Perret, como luego los racionalistas de la Bauhaus y del
movimiento moderno (singularmente Gropius, Le Corbusier y Aalto)
supieron apreciar este material que les permitía crear y construir
formas con una piedra artificial moldeable. En Norteamérica, se
exploraron sus límites resistentes en las estructuras de los rascacielos
y los voladizos de Frank Lloyd Wright.
En la obra civil, las aportaciones de Freyssinet con el pretensado o las
estructuras laminares de Nervi, Torroja, Candela y Sánchez del Río
alcanzaron esbelteces de una audacia desconocida. Ya más recientemente,
Niemeyer nos ha legado una obra de una belleza y equilibrio innegables.
La simbiosis del hormigón y su capacidad de resistir compresiones, con
el acero y su capacidad de resistir tracciones y esfuerzos de corte,
junto con la posibilidad de crear formas por moldeo, ha hecho que este
material se haya impuesto en la creación de la mayoría de estructuras de
edificios y obra civil.
La norma que rige actualmente es la EHE-08 “Instrucción de hormigón
estructural”, que en su artículo 5º sobre exigencias, establece:
“Una estructura debe ser proyectada y construida para que, con una
seguridad aceptable, sea capaz de soportar todas las acciones que la
puedan solicitar durante la construcción y el periodo de vida útil
previsto en el proyecto así como la agresividad del ambiente”
Se entiende por “vida útil de una estructura” el periodo de tiempo, a
partir de su puesta en servicio, durante el cual debe mantener unas
condiciones de seguridad, funcionalidad y aspecto aceptables. Durante
ese periodo requerirá una conservación normal adecuada pero no requerirá
operaciones de rehabilitación.
Sin embargo, existen ocasiones en que esta rehabilitación es necesaria,
como cuando se presentan patologías y se desea prolongar su vida útil.
LAS AGRESIONES
Con el paso del tiempo se ha visto que el hormigón armado es más
vulnerable de lo que sus pioneros creyeron.
Por una parte, la creciente contaminación de nuestro medio ambiente
urbano e industrial produce emisiones de gases a la atmósfera, los
cuales transforman las características de acidez del hormigón y
destruyen la capa pasivante del acero de sus armaduras.
Por otra parte, la estructura porosa del propio hormigón lo hace
permeable a la penetración de los gases y del agua, que es el medio de
penetración de los cloruros presentes en la atmósfera marina o en las
escorrentías del agua contaminada con sales de deshielo en las
estructuras viarias en climas fríos. También en este caso, es la
corrosión de las armaduras de acero el fenómeno que se producirá. En
otros casos, el contacto del hormigón con aguas freáticas o tierras con
alto contenido de sulfatos puede conducir a una agresión que produzca el
desarrollo de compuestos expansivos que destruyan la estructura interna
de la matriz del hormigón.
LAS PATOLOGÍAS Y SUS SÍNTOMAS
Todas estas agresiones se manifestarán en unos síntomas que pueden
resumirse en fenómenos de fisuración y de disgregación.
Los que tienen su origen en la oxidación del acero de las armaduras, con
su consiguiente expansión, se manifestarán con fisuras y eventual
desprendimiento de la capa de hormigón que recubre dichas armaduras,
dada la escasa resistencia de este a resistir tracciones. La fisuración
abre vías directas de acceso de los agentes agresivos hacia las
armaduras, lo que acelera drásticamente los procesos de corrosión. La
posterior reducción de la sección resistente del acero puede llegar a
mermar fuertemente la capacidad resistente del elemento estructural.
Los síntomas que tienen su origen en la formación de sustancias
expansivas en la matriz del hormigón se manifiestan en disgregaciones
del material, que empiezan en la parte exterior más expuesta y avanzan
hacia el interior progresivamente.
Existen otras causas de patologías que presentan síntomas de fisuración
o de disgregación, pero son estadísticamente mucho menos relevantes que
las citadas y están ampliamente descritas en la bibliografía
especializada existente.
EL DIAGNÓSTICO Y EL PROYECTO
La complejidad que entraña la identificación de las causas que originan
los fenómenos de degradación del hormigón armado, junto con la alta
responsabilidad que conlleva, hacen que el reconocimiento, la diagnosis
y el posterior proyecto de reparación deban ser efectuados por un
técnico facultativo con los conocimientos y especialización necesarios.
Acometer una intervención de reparación o rehabilitación sin estas
garantías supone, en muchos casos, un alto riesgo para la estructura y
unas pérdidas económicas importantes a medio y largo plazo.
LOS PRODUCTOS Y SISTEMAS
Paralelamente al descubrimiento de la vulnerabilidad del hormigón armado
se han producido dos fenómenos en el tiempo que conducen al estado
actual en la reparación del hormigón armado.
Por una parte, la sucesiva actualización de las normas de diseño del
hormigón en los distintos países que, mediante el reconocimiento más
estricto de los distintos ambientes de exposición y el establecimiento
de las consiguientes medidas preventivas en el diseño de la estructura y
la formulación de los hormigones, persiguen una mayor durabilidad de
estos. Con este fin, se han ido adoptando medidas como el control
estricto de los componentes, la reducción de la relación agua/cemento,
el incremento del contenido y la resistencia del cemento en el diseño de
las mezclas, el aumento del espesor del recubrimiento de hormigón de las
armaduras y la regulación en el empleo de aditivos y adiciones.
Por otra parte, el avance en la tecnología de la industria química y del
cemento en las últimas décadas facilita actualmente la posibilidad de
formular hormigones a medida de las necesidades de prestaciones y puesta
en obra requeridas, por altas que estas sean. Con ello se mejoran las
expectativas de durabilidad desde el punto de vista preventivo.
Asimismo, esta misma evolución en la tecnología de la industria de la
química aplicada a la fabricación de productos para la construcción
permite, en términos paliativos, disponer hoy día de múltiples productos
que, combinados en sistemas, aportan los instrumentos necesarios para
llevar a buen fin las intervenciones de reparación, mantenimiento y
protección de las estructuras de hormigón armado. Efectivamente, la
incorporación de polímeros y otros ingredientes a los morteros
cementosos y la cuidada selección y combinación de aglomerantes y
áridos, junto con un estricto control de calidad de fabricación, han
hecho posible la creación de morteros de retracción compensada,
altamente adherentes, con distintos tiempos de fraguado, con
resistencias y módulos elásticos diversos, espesores y medios de
aplicación variables y unas prestaciones finales que aseguran la
durabilidad de las intervenciones en que participan.
También los avances en la formulación de resinas bicomponentes y
dispersiones filmógenas o impregnantes facilitan la adecuación de este
tipo de productos a las intervenciones de inyección y adhesión
estructural, en el caso de las primeras, y de protección las segundas.
LA NORMATIVA
La proliferación de normas locales y la difícil comparación entre los
productos y sistemas disponibles en el mercado hacía necesaria la
existencia de una única norma europea que viniera, entre otras
finalidades, a unificar definiciones, criterios y parámetros de
prestación. Como consecuencia se creó, tras 15 años de trabajos de
diversos comités integrados por profesionales de la actividad de
reparación y protección del hormigón, la norma europea EN 1504, que fue
implantada plenamente por los miembros del CEN (organismos nacionales de
normalización de los 28 países europeos) el 1 de enero de 2009. Lleva
por título “Productos y sistemas para la protección y reparación de
estructuras de hormigón. Definiciones, requisitos, control de calidad y
evaluación de la conformidad” y consta de 10 partes que son, a su vez,
normas independientes. A las 10 partes armonizadas de la norma europea
se les ha concedido la categoría de norma nacional en cada uno de los
países individuales y las normas nacionales en conflicto fueron
retiradas al final del periodo de coexistencia, en diciembre de 2008. En
algunos casos pueden haber permanecido especificaciones de aplicación
nacional local bajo la autoridad de los organismos nacionales de
especificaciones.
Los siguientes capítulos de esta monografía tratan ampliamente sobre el
contenido y alcance de dicha norma, la EN 1504.
SISTEMAS DE REPARACIÓN
La UNE-EN 1504 describe las siguientes categorías de productos y
sistemas como principales:
La EN 1504 describe las siguientes categorías de productos y sistemas
como principales:
• Protección de la superficie (EN 1504-2):
· Incrementan la durabilidad de la estructura.
• Reparación estructural y no estructural del hormigón (EN 1504-3):
· Sustituyen al hormigón dañado y restauran la integridad y la
durabilidad de la estructura.
• Adhesión estructural (EN 1504-4):
· Garantizan una unión estructural duradera a otros materiales aplicados
sobre el hormigón.
• Inyección (EN 1504-5):
· Restauran la integridad y/o la durabilidad de la estructura.
• Anclaje (EN 1504-6):
· Fijan la armadura en el hormigón, para conferir un adecuado
comportamiento estructural. · Rellenan la cavidad, entre elementos de
acero y hormigón con el fin de obtener continuidad entre estos.
• Protección de la armadura (EN 1504-7):
· Incrementan la protección contra la corrosión de los hierros de la
armadura.
LA APLICACIÓN Y EL CONTROL
La aplicación de estos productos y sistemas en las intervenciones de
reparación y protección deben llevarla a cabo empresas especializadas,
con personal técnico y mano de obra debidamente formados en el manejo de
las mezclas y de los métodos de puesta en obra requeridos.
Debe prestarse especial atención a los aspectos de seguridad y salud.
Los trabajos deben ser controlados por los técnicos facultados para
asegurar su eficacia final. La última parte de la norma: “Aplicación en
obra de los productos y sistemas y control de calidad de los sistemas”
es la que regula estos aspectos.
CONCLUSIÓN
Finalmente, los costes económicos y medioambientales que suponen la
demolición, eliminación y reconstrucción de las estructuras de hormigón
existentes justifican ampliamente la orientación actual hacia la
rehabilitación de las construcciones, en general, y de las estructuras
en particular, enfocadas a su durabilidad. Hoy día disponemos de los
conocimientos técnicos, la normativa y los productos y sistemas
necesarios para conseguirlo.
Fuente: ANFAPA.
http://www.anfapa.com/es/morteros-de-reparacion/214/introduccion-a-los-sistemas-de-reparacion-de-hormigon
www.cci-calidad.com |