8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
1/120
Control de Fisuración del Concreto:
Previniendo el dolor de Cabezaen los Constructores
Ing. J ulio Higashi
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
2/120
Bibliografía
• ACI Committee 224, 2001, “Control of Cracking in Concrete Structures
(224R-01)”.
• ACI Committee 546, 2004, “Concrete Repair Guide (ACI 546R-04)”.
• ACI Committee 350, 2006, “Code Requirements for Environmental
Engineering Concrete Structures (ACI 350-06)”.
• ACI RAP Bulletin-8 Committee E706, Field Guide to Concrete Repair
Application Procedures Installation of Embedded Galvanic Anodes.
• Patología de Estructurasde Hormigón Armado y Pretensado, Vol. 1 y 2,
J osé Calavera, Intemac Ediciones.
• Concrete Repairand Maintenance Illustrated, Peter H. Emmons.
• Non-structural CracksinConcrete, Portland Cement Association (PCA).
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
3/120
1. Definición
2. Tipos3. Control de Fisuración
4. Reparación
5. Casos Especiales
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
4/120
Hay que diferenciar las terminologías que suelen confundirse en
obra para describir los síntomas que presentan los elementos de
concreto.
• Fisura:
Todas aquellas aberturas que afectan únicamente a la
superficie del elemento o a su acabado superficial.
• Grieta:
Todas aquellas aberturas de un elemento superficial
que afectan a todo su espesor.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
5/120
Fisuras
Grietas
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
6/120
Sin importar el cuidado que se tenga al construir y el mantenimiento
que se le dé a la estructura de concreto, la pregunta no es si van a
aparecer fisuras, sino CUANDO.
En el mejor de los casos las fisuras son una molestia poco atractiva,
en el peor éstas conducen a grietas y filtraciones que pueden
dañar el interior de las construcciones, corroer el acero de refuerzo
y disminuir la durabilidad de lasestructurasde concreto.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
7/120
¿Por qué se agrietan las superficies?
La mayoría de las grietas del concreto ocurren usualmente
debido a un diseño y/o prácticas de construcción inadecuadas,
talescomo:• Omisión de juntas de contracción o aislamientos y prácticas
inadecuadasen la realización de juntas.
• Inadecuada preparación de la superficie de colocación.
• Utilización de un concreto de elevado asentamiento (slump) o
excesiva adición de agua en el lugar.
• Acabado o terminación inadecuada.
• Curado inadecuado o nulo.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
8/120
1. Definición
2. Tipos3. Control de Fisuración
4. Reparación
5. Casos Especiales
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
9/120
- Retracción Plástica- Asentamiento Plástico
- Contracción por Secado
- Corrosión del Refuerzo- Fisuras de tracción- Fisuras de compresión- Fisuras de flexión
- Fisuras de corte- Fisuras de torsión- Fisuras en nudos- Fisuras de punzonamiento- Fisuras de asentamiento- Cargas a largo plazo- Efectos ambientales
2 a 4horas
2 a 3
meses
Durante
la vidaútil
Estado Plástico
Estado Endurecido
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
10/120
Retracción Plástica
- Es causada por una rápida pérdida de agua de la superficie del
concreto antes de que éste haya fraguado.
- Aparecen inmediatamente despuésdel vaciado, principalmentesobre lassuperficieshorizontales(losas o pavimentos).
- Fisurasde ancho apreciable y escasa profundidad.
- Las direcciones predominantes coinciden con la menor cuantía
de armadura.
- La incorporación de un refuerzo de fibras sintéticas en la mezcla
de concreto puede ayudar a resistir la tensión cuando el
concreto es muy frágil.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
11/120
Fisuras por Retracción Plástica en Pisos
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
12/120
Asentamiento Plástico
- Una fracción del agua que es parte del concreto migra hac ia la
superficie del material por su menor densidad (exudación).
Aquella lámina de agua que en estado fresco protege la matrizdel concreto, se va evaporando gradualmente de manera que
parte del volumen inicialmente concebido termina suspendido
en la atmósfera.
- El exceso de exudación essu principal causante.
- Las fisuras serán mayores a medida que el recubrimiento sea
menor.
- Este fenómeno se produce en lasprimeras3 horasdel vaciado
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
13/120
Fisura por Asentamiento Plástico en Vigas
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
14/120
Fisura por Asentamiento Plástico
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
15/120
Fisura por Asentamiento Plástico
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
16/120
Fisura por Asentamiento Plástico
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
17/120
Fisura por Asentamiento Plástico
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
18/120
Contracción por Secado
“La contracción (debida la retracción por secado) de un
componente de hormigón de una estructura siempre está sujeta a
algún grado de restricción por parte de las fundaciones, otra partede la estructura o las armaduras de acero empotradas en el
hormigón. La combinación de retracción y restricción desarrolla
tensiones de tracción dentro del hormigón. Debido a la baja
resistencia a la tracción inherente al hormigón, con frecuencia
habrá fisuración.”
ACI 224R-01 Control de la Fisuración en Estructuras de Hormigón
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
19/120
ACI 224R-01 Control de la Fisuración en Estructuras de Hormigón
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
20/120
Fisuras por Contracción por Secado
- Aparecen cuando el concreto ya está endurecido.
- Normalmente éstas fisuras son paralelas, orientadas en la
dirección de la menorcuantía.- Fisurasde ancho apreciable y escasa profundidad.
- El enfriamiento demasiado rápido y la falta de juntas son las
principalescausas.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
21/120
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
22/120
Factores que afectan la Contracción por Secado
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
23/120
ACI 224R-01 Control de la Fisuración en Estructuras de Hormigón
Factores que afectan la Contracción por Secado
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
24/120
Expresiones para estimar la deformación por contracción
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
25/120
Corrosión del Refuerzo
- La formación de óxido en el refuerzo ejerce presión sobre la
armadura provocando su estallido.
- La escasez de recubrimiento y falta de capacidad deprotección del concreto de recubrimiento aceleran el proceso
de corrosión del refuerzo.
- Éstas fisurasvan superpuestas longitudinalmente a la armadura.
- Aparecen preferentemente en barrasde esquina.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
26/120
Corrosión del Refuerzo
Inhibidoresde corrosión:
- Concreto de alta calidad
- Concreto con pH Alto
protege superficie del acerode la corrosión.
Promotoresde corrosión:
- Oxigeno, Agua, Corriente
eléctrica, Ambientes que
reducen el pH (alcalinidad),Cloruros, etc.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
27/120
Penetración de Cloruros
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
28/120
Grietas y Cloruros
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
29/120
Agrietamiento y Desprendimiento
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
30/120
Agrietamiento y Desprendimiento
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
31/120
Reducción de la Capacidad Estructural
“La investigación llevada a cabo en vigas a flexión encontró
que en acero con más de 1.5% de corrosión, la capacidad
de carga última comenzó a caer, y al 4,5% de corrosión, lacarga máxima se redujo en un 12%, probablemente a
consecuencia de la reducción de diámetro de la barra “
(AC I Structural J ournal March- April 1990, p.220)
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
32/120
Fisura por Corrosión en Columna
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
33/120
Fisura por Corrosión en Columna
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
34/120
Fisuras de Tracción
- Estas fisuras aparecen debido al exceso de fuerza axial al que
esta sometido el elemento, principalmente por errores en el
diseño.- El ancho de la fisura es variable, pero constante en todo el
perímetro de cada fisura e igual para todas las fisuras.
- Los planosde fisura son ortogonalesa la directriz de la pieza.
- La separación entre fisurassuele ser constante.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
35/120
Fisura por Tracción en Viga
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
36/120
Fisuras de Compresión
- Estas fisuras aparecen debido a la falta de resistencia del
concreto armado para las solicitaciones a las que esta solicitado,
principalmente en columnas y placas.- Generalmente las fisuras no están superpuestas a la armadura,
pero sí paralelasa la directrizdel elemento.
- Suelen presentarse varias fisurasparalelas, finas.
- Los planosde fisura son paralelasa la directriz de la pieza.
- La separación entre fisurassuele ser constante.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
37/120
Fisura por Compresión en Columna
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
38/120
Fisuras de Compresión
- Otro tipo de fisuras debidas a la compresión son las que suelen
aparecer en la cabeza de lascolumnas.
- En este caso las características son las mismas a las yamencionadas, y su particularidad es que aparecen en las zonas
cercanasa losnudos.
- Una de lascausasfrecuentes es la ausencia de estribos.
- Otra causa es la segregación del concreto, y la baja resistencia
en esa zona.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
39/120
Fisura por Compresión en Cabeza de Columna
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
40/120
Fisuras de Flexión
- La flexión involucra zonas de compresión y tracción en el mismo
elemento.
- Cuando la cuantía de refuerzo es baja, la zona en tracción sefisura, debido a que la interacción de refuerzo-concreto hace
que se deformen de igual manera y la capacidad de resistencia
a la tracción del concreto esescasa.
- Cuando la cuantía de refuerzo es alta, la zona en tracción se
fisura levemente, y la zona en compresión también experimente
zonascon evidencia de fisuras.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
41/120
Fisuras por Flexión en Viga
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
42/120
Fisuras de Corte
- Son fisuras claramente inclinadas a casi 45°de inclinac ión con la
directriz del elemento.
- La causa principal es que la tracción diagonal (fuerza de corte)ha alcanzado la resistencia a la misma del concreto armado.
- Generalmente se presentan varias fisuras paralelas, pero con
separación aprec iable. Las fisuras se van cerrando al llegar a la
cabeza comprimida.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
43/120
Fisuras por Corte en Viga
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
44/120
Fisuras de Torsión
- Son fisurasdel tipo helicoidal.
- Suelen haber varias fisurasdel mismo tipo sobre el elemento.
- Generalmente se presentan anchos de fisurasmuy pequeños.- Los elemento típicos que sufren torsión son vigas de borde y
elementosverticalesen volado que soportan techos.
- La causa de aparición de éstas fisuras suele ser el error de
dimensionamiento en sección o armaduras, frente a los
momentostorsores.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
45/120
Fisuras por Torsión
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
46/120
Fisuras en Nudos
- Son fisurasque aparecen paralelasa la directrizde la columna.
- Suelen presentarse varias fisurasparalelas.
- Generalmente se presentan anchos de fisurasmuy pequeños.- Se producen en estructuras en lasque la resistencia especificada
para el concreto de columna es considerablemente más alta
que el de vigas y losas; y el nudo se vac ía con la misma
resistencia que lasvigasy losas.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
47/120
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
48/120
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
49/120
Fisuras de Punzonamiento
- Normalmente aparecen en cimentac ionesy losas.
- La fisura nace del borde del elemento punzante y se deriva en
todasdirecciones.- Hay casos en los que las fisuras no arrancan de la intersección
del elemento punzante con el plano de falla, sino algo más
separado.
- La principal causa es la falta de resistencia del concreto y
omisionesen el diseño por punzonamiento de los elementos.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
50/120
Fisuras por Punzonamiento en C imentación
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
51/120
Fisuras por asentamiento
- La causa directa es el asentamiento de un elemento vertical.
- Este efecto se puede producir por un dimensionamiento erróneo
de la cimentación, ampliaciones no previstas de la edificación o
fallasdel terreno.
- La fisura aparece en la cara inferior del elemento horizontal junto
al vertical que se asienta, y en la cara superior del elemento
horizontal junto al siguiente elemento vertical.- La dirección de éstas fisuras es vertical, o de poca inclinación
con la vertical.
- Son de mayor ancho en los niveles inferiores, y se van cerrando
en losnivelessuperiores.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
52/120
Fisuras por Asentamiento
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
53/120
Efectos de las Cargas a Largo Plazo
- Tanto las cargas sostenidas como las cargas cíclicas aumentan
la cantidad de microfisuración.
- El efecto de las cargas sostenidas o repetitivas sobre la fisuraciónmacroscópica puede ser una consideración importante desde el
punto de vista de la serviciabilidad de los miembros de concreto
armado, particularmente en términos de la corrosión de las
armaduras y la apariencia. El aumento del ancho de fisura
provocado por las cargas de larga duración o repetitivas puede
variarentre 100 y 200%con el transcurso de los años.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
54/120
Efectos Ambientales
- Si el concreto no es resistente al congelamiento y deshielo, y está
críticamente saturado, se desarrollarán fisuras debido a los efectos de
estallido del agua que se congela. La ausencia de esta resistencia
puede deberse a los siguientes motivos: uso de agregados gruesos
resistentes al agua, sistema de vacíos de aire inadecuado, o falta de
protección del concreto contra el congelamiento antes de su curado.
- La durabilidad del concreto mejora cuando los agregadosutilizados son
durables bajo condiciones de congelamiento y deshielo y la resistencia
del concreto esadecuada.
- El uso de concreto con aire incorporado aumenta la resistencia a la
meteorización.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
55/120
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
56/120
Tipo de Fisura Subdivision Ubicaciónmas
común Causa Principal
Causa
secudaria Inicio
AAsentamiento Plástico
Sobre Refuerzo SeccionesGrandesExudación Excesiva
Condiciones deSecado Rápido
10 Minutos a 3HorasB Forma de Arco Tope de Columnas
C Ca mbio de Peralte LosasNervadas
D
Retracción Plástica
Diagonal Pisosy Losas
Secado Inicial Rápido
Bajo Ratio deExudación
30min. a 6 horasE Aleatoria Losas Reforzadas
F Sobre Refuerzo Losas Reforzadas Refuerzo Cercano a
superficie
G Retracción por Secado Temprano
Restricción Externa MurosGruesos Exceso del Ca lor de
Hidratación Enfriamiento Rápido 1 día a 2 o 3Semanas
H Restricción Interna
Losas GruesasExcesivo Gradiente de
Temperatura
I Retracciónpor Secado
Losas
Delgadas y Muros J untas Ineficientes
Excesiva Retrac ción yMal Curado
Varias Semanas oMeses
J
Fisurac ión Aleatoria
Contra Encofrado Concreto Mal Acabado Encofrado Impermeable Mezclas Ricas en
Cemento De 1 a 7 días, a
veces más.K Concreto Flotado Losas Excesivo Acabado Mal Curado
L
Corrosion del Refuerzo
Natural Columnas y Vigas Falta de RecubrimientoMala Ca lidaddel Concreto
(BajaResistencia)
Más de 2 años
M Cloruro de Calcio Concreto Prefabricado Excesivo Cloruro de
Calcio
N Reacción Álcali - Agregado Ubicaciones Húmedas
Agregado Reactivo yCementos con alto
Contenido álcali
Más de 5 años.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
57/120
1. Definición
2. Tipos3. Control de Fisuración
4. Reparación
5. Casos Especiales
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
58/120
Control de Fisuración
• El control de la fisuración consiste en reducir a un mínimo la
tendencia a la fisurac ión del concreto, usando armaduras
adecuadas y correctamente ubicadas, y usando juntas deretracción.
• El principal medio de control de la fisuración es a través de
prácticasconstructivasadecuadas.
• La fisuración también se puede minimizar usando cementos
expansivos para producir hormigones compensadores de la
retracción u aditivos.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
59/120
Reducción de la tendencia a la fisuración
• La retracción por secado se puede reducir usando menos agua
en la mezcla y el mayor tamaño máximo de agregado posible.
Se puede lograr un menor contenido de agua usando unagregado bien graduado, una consistencia más rígida y una
mayor temperatura inicial del concreto.
• El concreto puede soportar mayores deformacionespor tracción
si la tensión se aplica lentamente; por lo tanto, es recomendable
impedir el secado rápido del concreto, usando compuestos de
curado, aún despuésde un curado con agua.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
60/120
Reducción de la tendencia a la fisuración
• Evitar los diseños de mezclas con excesiva presencia de finos en
el concreto, puesesto provoca una rápida exudac ión.
•
En los trabajos de colocación y terminado, evitar la segregaciónde finos hacia la superficie.
• Minimizar la influencia de los efectos climatológicos. En el caso
del concreto, se deberá mantener baja temperatura en el
agregado grueso rociándolo con agua o manteniéndolo a la
sombra. Igualmente se deberá humedecer los encofrados, y
enfriar el agua de mezclado. Es conveniente realizar el vaciado
en las horas más frescas del día.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
61/120
Armaduras
• Ubicadas correctamente en cuanto a recubrimiento y
espaciamiento.
•
La cuantía mínima de armadura (comprendida entre 0.18 y0.20%) normalmente no controla las fisuras, pero si las mantienen
dentro de límitesde diseño aceptables.
• Para controlar las fisuras y mantenerlas en un nivel en general
aceptable es necesario que la cuantía requerida sea mayor que
alrededor de 0.60%.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
62/120
J untas
• Si en una longitud o superficie considerable de concreto, como
por ejemplo un muro, losa o pavimento, no se proveen juntas
adecuadasel concreto se fisurará y formará suspropias juntas.• Las juntasson simplemente fisurasplanificadaspreviamente.
• Atenúan lastensionesde tracción.
• Son fác iles de manejar y menos objetables que las grietas
descontroladase irregulares.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
63/120
Tipo de juntas
• J untasde Contracción:
Crean planos débiles en el concreto y regulan la ubicación de
fisuras que se formarán como resultado de cambiosdimensionales.
• J untasde Construcc ión:
J untas de fin de jornada o por imposibilidad de continuar con el
vaciado.
• J untas de Aislamiento o Dilatación:
Separan o aíslan elementos de otras partes de la estructura.
Permite movimientos relativoscon estructurasfijas.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
64/120
Tipo de juntas
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
65/120
1. J untas de contracción de 3 a 4.5 mt de esquina
2. Espaciamiento de juntas a 6 mts máximo
3. J untas a los extremos de a berturas
4. J untas de a islamiento entre paredes y pisos
5. J untas de contracción en losas de piso
6. J untas de contracción espaciadas a 30 veces el espesor de losa
7. J untas de aislamiento alrededor de columnas
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
66/120
Recomendaciones Espaciamiento de J untas (AC I 224R-01)
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
67/120
J untas de Contracción
• Éste tipo de junta sirve específicamente para el control de la
fisuración. Se ejecutan por aserrado después del fraguado del
concreto, entre 4 y 12 horas después de que el concreto ha sido
acabado.
• La transferencia de cargas se efectúa por trabazón del
agregado.
• El espaciamiento máximo para juntas es de 24 a 36 veces el
espesor de la Losa, con una profundidad mínima de 1/4 del
espesor de Losa, y en el caso que la Losa contenga fibra
metálica, se deberá considerar una profundidad mínima de 1/3
del espesor de losa.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
68/120
J untas de Construcción
• Se efectúan al final de la jornada de trabajo, en interrupciones
programadaso por imposibilidad de continuarcon el vaciado.
•
La transferencia de carga se efectúa a travésde dowells.• Se deben ubicar en coincidencia con la de contracción y en
zonasde bajos esfuerzos.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
69/120
J untas de Dilatación
• Aíslan los elementos con zonas fijasú estructuras independientes.
• Ayudan a disminuir tensiones de compresión que se desarrollan
en volúmenesgrandes.• Su ancho debe ser de 12 a 25 mm, ya que mayores dimensiones
pueden causar movimientos excesivos en las juntas cercanas
(pérdida de trabazón entre agregadosy/o rotura de sellos).
• La transferencia de carga se efectúa a travésde dowells.
• Utilizar relleno premoldeados como láminas de fibra
impregnadas con asfalto, bandas de espuma compresible u
materialessimilares.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
70/120
Recomendación de J untas en Muros
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
71/120
Sellado de J untas
• Toda junta debe sellarse para minimizar el ingreso de agua y
materialesexternos.
•
Existente diversidad de productos en el mercado, dependiendodel tipo de junta, medio ambiental de trabajo, tipo de
aplicación, flexibilidad del material sellador, etc.
• En todos los casos, su aplicación debe ser sobre superficies
limpias y con un buen control de calidad.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
72/120
Uso de Aditivos y Fibras
• Aditivos reductores de agua: minimizan la relac ión agua-
cemento y disminuyen de forma significativa la liberación de
agua de la mezcla.• Retardantes de fraguado: al retrasar el tiempo de fraguado,
evitan que el elemento tenga cambios drásticos.
• Membranas de curado: cubren el elemento inmediatamente
después del colado para hacer una capa protectora que
impide la salida de agua del elemento.
• Fibras de acero: se mezcla con el concreto y logra alto
rendimiento y resistencia a lasgrietas.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
73/120
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
74/120
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
75/120
Detalles Constructivos
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
76/120
Detalles Constructivos
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
77/120
Detalles Constructivos
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
78/120
1. Definición
2. Tipos
3. Control de Fisuración
4. Reparación
5. Casos Especiales
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
79/120
Todas las fisuras deben repararse???
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
80/120
Para conocer la causa de una fisura y saber si es peligrosa o no,
debemos analizar su progresión, es decir si esta viva o no, ello
consiste en chequear si su anchura o longitud se modifican con el
tiempo o si por el contrario esta estabilizada.
Medidor de Fisuras
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
81/120
Ancho de Fisura Admisible vs. Condición de Exposición del Concreto Armado
ACI 224R-01 Control de la Fisuración en Estructuras de Hormigón
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
82/120
Inyección de Resina Epóxica
- El objetivo es restaurar la integridad estructural y la resistencia a
la penetración de humedad del elemento de concreto.
- El método de inyección se utiliza típicamente para grietas en
superficies horizontales, verticales o “sobre-cabeza” dónde los
métodos convencionales de reparación no pueden penetrar y
distribuirel producto de reparación específico en la grieta.
- Si la grieta no compromete la integridad estructural de la
estructura, es posible que la inyección con grouts de poliuretano
u otros materiales no estructurales sean una opción más
adecuada para rellenar la grieta.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
83/120
Inyección de Resina Epóxica
- Cuando se requiere una reparación estructural, deberá
corregirse la causa de la grieta antes de proceder con la
inyección de la resina epóxica.
- Si la grieta está húmeda y no puede secarse, deberá
considerarse el uso de una resina epóxica tolerante a la
humedad.
- Lasgrietasque son causadaspor corrosión del acero de refuerzo,
no deben repararse por inyección de resina epóxica ya que la
corrosión continua causando la aparición de nuevasgrietas.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
84/120
Como trabajan los epóxicos
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
85/120
Elegir el epóxico adecuado
La viscosidad apropiada de la resina epóxica dependerá del tamaño de la
grieta, espesor de la sección de concreto y del acceso para la inyección.
Para las grietas con espesores de 0.3 mm (0.010 pulg.) o menores, utilice
una resina epóxica de baja viscosidad (500 cps o menos). Para grietas más
anchas, o donde el acceso a la inyección se limita a un solo lado, el uso de
un material con una viscosidad media a viscosidad de gel, puede ser más
adecuado. La especificación de la ASTM C881, “Standard Specification for
Epoxy Resin Base Bonding Systems for Concrete,” identifica los criteriosbásicos para la selección del grado y clase de las resinas a usar (vea Tabla-
1). Para secciones de concreto mayores de 305 mm (12 pulg.), se puede
necesitar un tiempo de aplicac ión mayor con una viscosidad menor,
conforme la grieta disminuye de tamaño.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
86/120
Elegir el epóxico adecuado
Además de los criterios utilizados en la Tabla 1
para la selecc ión de la resina epóxica,
también deberán considerarse las siguientes
características del producto:
• Módulo de elasticidad (rigidez);
• Tiempo de trabajabilidad de la mezcla
epóxica;
• Tolerancia a la humedad;• Color; y
• Resistencias a la compresión, flexión y
tensión.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
87/120
¿Cómo debo preparar la superficie?
• Limpie el área de la superficie de aproximadamente 13 mm (1/2 pulg.)
de ancho a cada lado de la grieta. Esto se realiza para asegurar que los
materiales que se utilicen para sellar la parte superior de la grieta
(sellado final) se adhieran adecuadamente al concreto.
• Se recomienda usar cepillos de alambre ya que los esmeriladores
mecánicos pueden provocarque polvo indeseable penetre en la grieta.
• También pueden eliminarse contaminantes usando agua a alta presión,
aire comprimido “sin aceite”, o aspiradoraseléctricas.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
88/120
¿Cómo debo preparar la superficie?
• Cuando utilice agua para limpiar la grieta, sople aire caliente o
comprimido, sin aceite, en la grieta para acelerar el secado. De lo
contrario, dé tiempo suficiente para que se seque naturalmente antes
de inyectar lasresinas epóxicasque son sensiblesa la humedad.
• Cuando las superficies de concreto, adyacentes a la grieta, están
deterioradas, ranure la grieta en “V” hasta que encuentre concreto
sano. Las ranuras en “V” pueden usarse también cuando las altaspresionesde inyección requieren un sellado final más resistente.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
89/120
Procedimiento de reparación
ACI RAP Bulletin-1 Committee E706: Structural CrackRepair by Epoxy Injection
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
90/120
Procedimiento de reparación
ACI RAP Bulletin-1 Committee E706: Structural CrackRepair by Epoxy Injection
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
91/120
Acciones que afectan las estructuras: Corrosión
ACI RAP Bulletin-8 Committee E706: Embedded Galvanic Anodes
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
92/120
Acciones que afectan las estructuras: Corrosión
ACI RAP Bulletin-8 Committee E706: Embedded Galvanic Anodes
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
93/120
Acciones que afectan las estructuras: Corrosión
Detalles de Reparación Techos
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
94/120
Acciones que afectan las estructuras: Corrosión
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
95/120
Acciones que afectan las estructuras: Corrosión
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
96/120
Acciones que afectan las estructuras: Corrosión
Detalles de Reparación Techos
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
97/120
Acciones que afectan las estructuras: Corrosión
Detalles de Reparación Techos
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
98/120
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
99/120
1. Definición
2. Tipos
3. Control de Fisuración
4. Reparación
5. Casos Especiales
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
100/120
Volúmenes Masivos de Concreto
- Cuando el volumen de concreto es lo suficientemente grande
como para que sea necesario tomar medidas para considerar
la generac ión de calor provocada por la hidratac ión del
cemento y el consiguiente cambio de volumen a fin de
minimizar la fisuración.
- Presas, plantas de energía eléctricas, plateas de cimentaciónimportantes, etc.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
101/120
Volúmenes Masivos de Concreto
Fisuras atribuibles a los materiales: son provocadas por la retracción
por secado, con un importante gradiente térmico no lineal iniciado
por el calor de hidratac ión y la reacción álcali-agregado. La
fisuración superficial puede aparecer en forma de fisuras irregulares
y ser el resultado de la disminución de volumen debajo de la
superficie. La fisuración aleatoria que aparece como consecuencia
de los materiales puede atravesar un elemento de concretomasivo, y los anchos de fisura pueden variar desde apenas
perceptibleshasta valores muy elevados.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
102/120
Volúmenes Masivos de Concreto
La fisuración estructural: puede deberse a una carga individual o
combinación de cargas, tal como las cargas gravitatorias, presión
de líquidos e impactos severos. Las fisuras estructurales son de
cualquier ancho, pero generalmente están alineadas en una
dirección estructuralmente plausible. La formación de una única
fisura de gran abertura generalmente indica la existencia, previa a
la formación de la fisura, de una tensión principal de tracciónperpendicular a la fisura. También se evidencia riesgo estructural
cerca de donde hay cambios de geometría.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
103/120
Volúmenes Masivos de Concreto
Prevención de lasFisuras:
- Concreto con gran capacidad de deformación por tracción y bajo
contenido de cemento (permitido por bajas tensiones de diseño).
- Cemento de baja generac ión de caloro empleo de puzolanas.
- Baja temperatura durante la colocación.
- Enfriamiento artificial mediante una red interna de tuberías de agua fría.
Caso contrario, baja veloc idad de construcc ión.
- Aislar las superficiesdel concreto.
- Bajo grado de restricc ión, como en el caso de fundaciones no
restringidas, o en porciones de la estructura bien alejadas de la
fundación que genera la restricción.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
104/120
Estructuras de contención de líquidos
- Son el caso de cisternas, piscinas, tanques, reservorios, presas,
muelles, canales y demás estructuras que se encuentren en
contacto permanente con líquidos.
- Existen normas espec iales para estos casos como el ACI 350-06
“Code Requierments for Environmental Engineering Concrete
Structures”
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
105/120
ACI 350-06 Code Requierments for Environmental Engineering C oncrete Structures – Tabla 4.2.2
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
106/120
ACI 350-06 Code Requierments for Environmental Engineering Concrete Structures – Tabla 7.12.2.1
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
107/120
ACI 350-06 Code Requierments for Environmental Engineering Concrete Structures – Cap. 7.7.1
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
108/120
ACI 350-06 Code Requierments for Environmental Engineering Concrete Structures – Tabla 7.12.2.1
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
109/120
ACI 350-06 Code Requierments for Environmental Engineering Concrete Structures
Factores de Durabilidad para el diseño
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
110/120
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
111/120
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
112/120
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
113/120
Tecnología Kryton: Cristalizadora e Hidrofílica
• Los ingredientes químicos Krystol, reaccionan con las partículas no hidratadas del
cemento formando millones de cristales cuya función es obturar poros capilares,
grietasy fisuras.
• Estos cristales continuaran c reciendo dentro de la matriz del concreto mientras
exista presencia de humedad alcanzando longitudes de variaspulgadas.
• Una vez que el concreto ha sido curado, los ingredientes químicos
Krystol permanecerán inertes hasta que una nueva presencia de humedaddesencadene nuevamente el proceso de reacción (pudiendo ser a travésde una
nueva grieta o fisura). La habilidad de reactivarse en presencia de agua, le da al
concreto tratado con Krystol la habilidad de auto sellarse.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
114/120
Tecnología Kryton
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
115/120
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
116/120
Tecnología Kryton
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
117/120
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
118/120
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
119/120
CONCLUSIONES
- En la utilización de materiales inadecuados, errores de proyecto y
ejecución, así como otros aspectos posteriores a la ejecución,
están lascausasque originan las fisurasanteriormente analizadas.
- La aparición de una fisura visible no significa necesariamente que
algo ande mal, sin embargo, es importante conocer la causa que
la produce, para de esta forma poderla reparar.
- Nunca debe repararse una fisura sin estar seguro que la causa que
la produjo no volverá a actuar después, ya sea por la
desaparición del agente o por haberse adoptado las medidas de
lugarpara que no perjudique de nuevo.
8/19/2019 Exposición de Ing. Julio HIgashi
120/120
CONCLUSIONES
- Mas que reparar, lo más importante es evitar. Erradicar las causas
que originan todas estas fisuras logrará sin dudas disminuir
significativamente esta patología.
- Se cuenta con productos y tecnologías en el mercado para
ayudara controlar la aparición de fisuras.