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TECNOLOGÍA DE LOS MATERIALES Y ESTRUCTURAS
ALUMNO: xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx ACTIVIDAD N.º 4: Informe Técnico " Viga Degradada" CONSIGNA Esta Actividad consiste en realizar un informe técnico sobre el estado de una viga de qué forma se realizaría su posible reparación. La zona a tratar será una viga en el 2º subsuelo de un edificio, La viga se encuentra degradada con una armadura en mal estado producto de la acción de filtraciones de agua. …a partir de los conocimientos adquiridos, de las unidades anteriores con respecto al comportamiento del Hormigón, sus tecnologías y sus patologías... ...deberás realizar un informe técnico del estado de la viga según se ve en las fotos que se adjunta y proponer de qué forma se realizara su reparación…
DESARROLLO
El propósito de este informe es valorar la condición de una viga en el segundo subsuelo de un edificio, describiendo las condiciones de deterioro detectadas y sugiriendo un plan para su potencial restauración. El reporte especifica el procedimiento de revisión, diagnóstico y propuestas de reparación. Se ha detectado una filtración de agua en el nivel Planta Baja, la cual ingresa a la viga a través de la columna. La viga presenta un estado de degradación severa, evidencia corrosión en la armadura debido a la presencia de humedad constante proveniente de filtraciones de agua.
INFORME TÉCNICO: ESTADO Y POSIBLE REPARACIÓN DE VIGA EN EL 2º
SUBSUELO DE UN EDIFICIO
1. Estado Actual de la Viga : Presencia de fisuras, descamaciones y daño del material en la parte superficial de la viga. Desprendimiento de Concreto: Se observan áreas con pérdida de recubrimiento de hormigón, lo que expone la armadura de acero a condiciones adversas. Corrosión de la Armadura: La armadura presenta signos visibles de corrosión, con óxido en las varillas y reducción de su sección transversal. La corrosión ha sido ocasionada por la filtración continua de agua, que ha penetrado en el hormigón. Estribos Desgastados
3. Evaluación del Deterioro: La valoración del nivel de deterioro en los elementos estructurales de hormigón armado perjudicados por la corrosión se llevó a cabo a través de una revisión detallada, que implicó el análisis de varios parámetros, empleando los procedimientos no destructivos que se detallan a continuación: Determinación del espesor de la capa carbonatada: La profundidad del frente carbonatado se evalúa en diversas áreas de la estructura en los orificios diseñados para la captura de testimonios. El análisis se lleva a cabo pulverizando una solución de pH indicadora sobre la superficie del concreto recién presentado. El marcador de pH utilizado es una disolución de fenolftaleína 1% p/v en alcohol de origen étnico. Esta solución se distingue por eliminar la coloración del hormigón que está carbonatado. Detección de la delaminación del recubrimiento de hormigón: Los residuos de corrosión de la armadura tienen un volumen significativamente mayor al del acero inicial. Esto provoca tensiones de tracción en el interior del concreto que provocan fisuras y la degradación del revestimiento de concreto. Este tipo de patología no se percibe visualmente, por lo que se identifican las áreas afectadas golpeando la superficie del concreto para reconocer las zonas que emiten un sonido "hueco". Determinación de la reducción del diámetro de la armadura: Se determina la disminución de la sección transversal de la armadura mediante la medición del diámetro del refuerzo en las áreas específicas de la armadura que fueron puestas en evidencia y limpiadas. La estimación de la reducción porcentuales en la sección de las armaduras se realiza basándose en el diámetro inicial y final del refuerzo.
Localización de la armadura y verificación de la continuidad eléctrica: La identificación de
la armadura se efectúa a través de un detector electromagnético conocido como pacómetro. Este dispositivo facilita el reconocimiento de la localización de los refuerzos situados a menos de 100 mm de la superficie y la estimación del grosor del revestimiento de concreto. La comprobación de la continuidad eléctrica entre diferentes refuerzos de acero de una estructura, facilita la identificación de la presencia de óxido aislante entre estos refuerzos. La verificación requiere dejar una porción de la armadura visible y limpia, y representa un paso previo a la medición de potenciales de corrosión, dado que proporciona los puntos de contacto requeridos para llevar a cabo tales mediciones. Esta comprobación se lleva a cabo al vincular un multímetro entre los puntos de contacto.
4. Estimación de las patologías Física, químicas o mecánicas: Patología Física: Se manifiesta en el deterioro perceptible y palpable de la estructura de concreto, así también en sus elementos componentes. La degradación física comprende: Grietas y fisuras: Creadas por el crecimiento de los productos corrosivos y la disminución de la cohesión en el concreto.
Desprendimiento del recubrimiento: La descomposición del material en la superficie de la viga, dejando la armadura expuesta. Manchas de humedad y óxido: Indicadores de fugas de agua y corrosión en etapa activa. Patología Mecánica: Ocurre cuando el deterioro afecta las propiedades estructurales y la capacidad de carga de la viga: Pérdida de sección en la armadura: La corrosión disminuye el grosor transversal del acero, reduciendo su habilidad para resistir cargas. Reducción de la adherencia: La fisuración y el desprendimiento del concreto deterioran la conexión entre la armadura y el concreto. Deformaciones y desplazamientos: Alteraciones en la forma de la viga a causa de la disminución de su rigidez y capacidad para soportar carga. Patología Química: Los procesos y reacciones químicas que provocan la degradación de la viga: Corrosión de la armadura: Proceso electroquímico entre el acero y los componentes corrosivos que se encuentran en el agua, tales como cloruros y dióxido de carbono. Reacciones de hidratación del cemento: La disminución de la cohesión en el concreto a causa de la carbonatación y otros procedimientos químicos. Alcalinidad del hormigón: La existencia de agua puede modificar el pH del concreto, incidiendo en sus características químicas y mecánicas.
5. Propuesta de Reparación: La reparación de la viga debe llevarse a cabo en distintos pasos, que se describen a continuación: Evaluación y Planificación: Para determinar el porcentaje de pérdida de carga y la integridad estructural de la viga. Evaluación Estructural: Realizar un estudio detallado del alcance del daño de la armadura y del hormigón, para establecer un plan de reparación concreto. Pruebas de penetración: Para determinar la profundidad de la corrosión y la calidad del concreto. Ensayos de resistencia: Para verificar la resistencia del concreto y la capacidad de carga de la viga. Análisis de las filtraciones: Identificar la fuente de las filtraciones y su posible causa. Elaborar un Plan de Reparación: Coordinar y elaborar un diseño de refuerzo. Documentar el proceso y los materiales requeridos para la reparación. Seguridad: Se implementarán medidas de seguridad durante la reparación: Seguridad de la obra: Implementar medidas de protección para evitar accidentes en la zona de trabajo. Protección de los trabajadores: Uso de equipos de protección personal (E. P. P).
Curado: Asegurarse de que se realice un adecuado curado del nuevo hormigón para evitar fisuras y garantizar la resistencia estructural. El concreto se deja curar y luego se refuerza para garantizar que tenga la resistencia requerida. Reforzamiento con FRP (Fiber Reinforced Polimer): El uso de laminados de fibra de carbono (FRP) para reforzar vigas y losas es una excelente estrategia para aumentar la resistencia estructural. Aplicación del Epoxi: Extender una capa uniforme de epoxi en la superficie de la viga y losa donde se aplicará el FRP. Colocación del Laminado de Fibra de Carbono: Cortar los laminados de FRP a las dimensiones necesarias para cubrir las áreas identificadas. Colocar los laminados de FRP sobre el epoxi húmedo, asegurando una buena impregnación y contacto. Compactación y Alisado: Utilizar un rodillo de presión para alisar el FRP y eliminar burbujas de aire, asegurando una adherencia uniforme. Secado y Curado: Dejar que el epoxi se cure completamente según las especificaciones del fabricante, manteniendo las condiciones adecuadas de temperatura y humedad.
Verificación Visual y Pruebas de Adherencia: Inspeccionar el laminado aplicado para
asegurar que no haya defectos como burbujas ó despegues. Realizar pruebas de adherencia si es necesario para garantizar la calidad del refuerzo. El reforzamiento con FRP proporciona una solución eficiente y duradera para mejorar la capacidad de carga y resistencia de estructuras existentes sin agregar peso significativo.
Monitoreo y Mantenimiento: Se establecerá un plan de monitoreo para verificar la eficacia de la reparación. Monitoreo Pos-reparación: Implementar un plan de monitoreo para evaluar el comportamiento de la viga y detectar tempranamente cualquier signo de degradación futura.
Mantenimiento Regular: Asegurar un mantenimiento periódico del área para prevenir
filtraciones de agua e inspeccionar la integridad de la reparación.
6. Conclusión: La reparación adecuada de la viga afectada en el segundo subsuelo del edificio es de vital importancia para garantizar la seguridad y estabilidad de la estructura del inmueble, con la finalidad de prevenir problemas a futuro. Los pasos descritos garantizan que la viga sea restaurada eficientemente, la reparación propuesta está enfocada en abordar las filtraciones de forma prioritaria, siendo la problemática secundaria las fisuras de flexión. Las fisuras de flexión: Son grietas que aparecen debido a los esfuerzos de flexión de las vigas. Estas fisuras se desarrollan y son comunes en las zonas donde el momento flector es máximo. Características de las Fisuras de Flexión: Localización: Aparecen en la parte inferior de las vigas, donde se concentra la tensión. Dirección: Son perpendiculares al eje longitudinal de la viga. Anchura: La anchura de las fisuras puede variar dependiendo de la magnitud de los esfuerzos de flexión. Métodos de Reparación: Inyección de Resinas: Utilizar resinas epóxicas para rellenar las fisuras y restaurar la integridad estructural. Reforzamiento Externo: Aplicar laminados de fibra de carbono (FRP) para aumentar la capacidad de carga de la viga.
Recubrimiento con Mortero: Colocar un recubrimiento adicional de mortero reforzado con
fibras sobre la superficie fisurada. En los extremos de las vigas: Las fisuras se van cerrando a medida que descienden, hasta alcanzar la zona de compresión. Esta rotura es más peligrosa que la del vano, pues al quedar reducida la sección al fisurarse el hormigón disminuye la resistencia a cortante.
