Reparación de Estructuras

REPARACIN DE

ESTRUCTURAS

Diego Alexander Cardozo Barrera

Miguel ngel Mesa Snchez

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REPARACIN DE ESTRUCTURAS

DIAGNSTICO Y EVALUACIN ESTRUCTURAL

OBJETIVO: Conocer el problema existente, su alcance y establecer la capacidad de la

estructura en su estado actual y real, y analizar la posibilidad de llevarla a una nueva

condicin deseada.

ITEMS:

- Naturaleza agentes agresivos

- Cantidades de obra a ser ejecutadas

- Capacidad estructural

- Problemas estructurales

- Factibilidad de modificar la estructura (Cumplir con la

normatividad vigente)

- Factibilidad de cambiar uso de la estructura ( adaptaciones)

- Acciones inmediatas (Contrarrestar la condicin que afecta la

estructura)

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PROCESOS

Anlisis Estrategia Diseo de la reparacin

NECESIDADES DEL USUARIO/PROPIETARIO

- Vida til

- Urgencia de la reparacin

- Costo

- Requerimientos de desempeo (Proteccin, apariencia, capacidad de carga

- Uso

- Esttica

REQUERIMIENTOS GENERALES

- Estructurales

- Efectos de la reparacin (Sobre la estructura)

- Constructibilidad

- Medio ambiente

- Seguridad

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DISEO FINAL DE LA INTERVENCIN

- Informacin relativa a la obra

- Procedimientos de control

- Normativa

- Sistema de proteccin

- Recomendaciones (Mantenimiento futuro)

- Planos de reparacin

- Especificaciones tcnicas

- Detalle de refuerzo de estructuras

- Detalles constructivos

- Planos (construccin original)

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PROCEDIMIENTO

- Preparacin y limpieza de substrato

- Identificacin y delimitacin de las reas a reparar

- Retirada del concreto contaminado y deteriorado

- Limpieza de la superficie de la armadura y evaluacin de perdidas

- Tratamiento del acero de refuerzo

- Proteccin del refuerzo por corrosin

- Anclajes qumicos o adhesivos del refuerzo

- Proteccin superficial

- Procedimientos de mantenimiento preventivos

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1. LIMPIEZA Y PREPARACION DEL SUBSTRATO

- Limpieza

- Delimitacin con disco de corte

- Retirar el concreto contaminado

- Permetro de barra libre

- Limpieza (Agua a presin, arena u otro

abrasivo

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2. REPARACIN

- Reparacin de barras afectadas (Perdidas de

seccin)

- Empalme de barras y/o anclajes de concreto

- Proteccin adicional de las barras

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3. PROTECCIN

- Reconstitucin del elemento estructural

- Proteccin superficial

- Mantenimiento

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REPARACIN DEL ACERO DE REFUERZO POR TRASLAPE

CASO A

EN LOSAS

9EN COLUMNAS

Donde: L=40d

(barra de menor dimetro)


REPARACIN DEL ACERO DE REFUERZO POR TRASLAPE

CASO B

EN LOSAS

10EN COLUMNAS

Donde: L=40d

(barra de menor dimetro)


REPARACIN DEL ACERO DE REFUERZO POR SOLDADURA

11Donde: Ls = 10d (barra de menor dimetro)




EN LOSAS

EN COLUMNAS EN SECCIONES


REPARACIN DEL ACERO DE REFUERZO POR CONEXIN

MECNICA (MANGUITO)

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REPARACIN DEL ACERO DE REFUERZO POR ANCLAJE

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CONDICIONES PARA LA ADHERENCIA CON EL SUBSTRATO

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1. Verificar la condicin

del substrato- Firme

- Rugoso

- Limpio 2. Verificar el grado de

humedad- Seco

- Saturado

superficialmente seco

3. Si es necesario

aplicar el puente de

adherencia- Base de cemento

- Base de epoxi

- Base de acrlico

PROCEDIMIENTO DE COLOCACIN DEL MORTERO Y CONCRETO

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- Encofrado y vaciado en sitio

- Encofrado y bombeo

- Dry Packing, empaquetamiento seco

- Agregado precolocado y grout

- Concreto lanzado va seca

- Concreto lanzado va hmeda

- Inyeccin de fisuras y/o grietas

- Grout en reparaciones

sumergidas

- Sobrecapas overlays

- Aplicacin manual



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Uso: reparaciones profundas (>4cm) de superficies verticales


ENCOFRADO Y VACIADO EN SITIO

Caractersticas Material:

- Consistencia fluida (Puede requerir o no vibracin mecnica)

- Baja contraccin

- Buena adherencia al sustrato

Caractersticas Encofrado:

- Proveer el acceso del material en la cavidad mediante un embudo

- Eliminacin de burbujas de aire mediante tubos o respiraderos

Colocacin del material:

- Colocacin del material con cada libre y vibrado interno (vibrador)

- Colocacin del material y compactacin con varilla

- Mediante vibracin externa del encofrado

- Empleo de material fluido y autocompactable


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Curado: Encofrado (24 h) y Hmedo (7 das)


ENCOFRADO Y VACIADO EN SITIO

Equipo y herramientas:

- Mezcladora

- Varilla / martillo de goma o maceta de goma

- Carretilla / recipientes

VigasColumnas


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Uso: reparaciones profundas de superficies verticales y horizontales sobrecabeza


ENCOFRADO Y BOMBEO


- Ser bombeable y auto-compactable

- Baja contraccin, retraccin plstica y

de secado

- Puede ser mortero, grouts y concretos


- Debe confinar totalmente la

cavidad a reparar

- Eliminacin de burbujas de aire

(Tubos de ventilacin, as como

vlvula)Colocacin del material:

- Consiste en el bombeo del material de reparacin dentro de la

cavidad preparada. En superficies verticales es desde los puntos

bajos hacia

los altos, en superficies horizontales es desde un extremo hacia el

otro

- La consolidacin del material se obtiene por la presin del

bombeo.

- cuando la cavidad est completamente llena se cierran lasvlvulasCurado: Encofrado (7 das)

Equipo: Bomba (Transporte y colocacin del material)


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ENCOFRADO Y BOMBEO

Superficies

Verticales

A-A

Vigas

Ventajas:

- No se limita por profundidad- Provee una seccin uniforme

- Permite el encapsulado total del refuerzo

- El material queda soportado por el encofrado (Colocacin y curado)


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Uso: reparaciones pequeas, en posicin vertical y horizontal sobrecabeza


DRY PACKING, EMPAQUETAMIENTO SECO


- Mortero o concreto de slump cero o casi cero

- Consistencia seca (Pero debe permitir ser moldeado)

- Contraccin compensada, buena adherencia, elevada resistencia, baja

permeabilidad


- Aplicar primer capa (Ejerciendo presin contra el sustrato)

- Espesor de la capa mximo 3cm

- Colocar el mayor numero de ridos gruesos limpios, con ayuda de

martillo de goma , compactando cada rido

- En seguida otra capa de mortero y despus otra de ridos

- Seguir secuencia hasta llenar la cavidad.


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DRY PACKING, EMPAQUETAMIENTO SECO


- Mezcladora

- Herramienta para apisionar

- Martillo de goma

- Regla de nivelacin

Vigas

Curado: Hmedo (7 das)


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Uso: reparaciones profundas (>4cm) de superficies verticales


AGREGADO PRECOLOCADO Y GROUT


- Agregado/arido grueso (lavado y libre de finos)

- El grout o concreto/mortero liquido debe ser muy fluido

- Auto compactante

- Baja retraccin plastica


- Colocacin del agregado grueso levemente compactado

- Bombeo del grout, desde el punto mas bajo

- La consolidacin del material se obtiene por la presin del

bombeo


- Confinar totalmente la cavidad a reparar

- Proveer el acceso del grout y eliminacin de burbujas de aire


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AGREGADO PRECOLOCADO Y GROUT


- Mezcladora para grout y bomba

1 Etapa

Curado: Encofrado (7 das) en lo

posible

Ventajas: Se puede utilizar un material de baja contraccin de secado

2 Etapa


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Uso: reparaciones superficiales y estructurales (profundas), tanto en

superficies verticales e inclinadas como en horizontales


CONCRETO LANZADO VA SECA

Caractersticas Material: Mortero o micro-concreto con aditivos


- Premezclado del aglomerado y los agregados

- Transporte por aire comprimido del premezclado

- Utilizar guas (controlar espesor de capas)

- Mezcla final en la boquilla del agua y la mezcla seca pre-mezclada

- Si el espesor de reparacin es muy profundo (colocacin por capas de mx 15cm)

Curado: Hmedo (7 das) y proteger contra radiacin solar (2 das)


- Mezcladora

- Maquina para lanzado

- Compresor

- Equipos de acabado superficial


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Columnas

Desventajas:

- No mantiene relacin constante agua/cemento

- Pueden aparecer fisuras por contraccin/retraccin de secado

Muros


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Uso: reparaciones superficiales y estructurales (profundas), tanto en

superficies verticales e inclinadas como en horizontales


CONCRETO LANZADO VA HUMEDA

Caractersticas Material: Mortero o micro-concreto con aditivos


- Premezclado de todos los ingredientes, excepto aditivos aceleradores

- Se transporta el premezclado hacia la boquilla (Donde pueden ingresar otros

aditivos)

- Se proyecta la mezcla sobre el sustrato de la estructura

- Si el espesor de reparacin es grueso, se coloca por capas del orden de 15cm.

Curado: Hmedo (7 das) y proteger contra radiacin solar (2 das)


- Mezcladora

- Maquina para lanzado

- Compresor

- Equipos de acabado superficial


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CONCRETO LANZADO VA HMEDA

Columnas

Ventajas (Sobre va seca):

- Hay control sobre el agua

- Reduccin del rebote

- Disminucin de la dispersin en resistencia

Muros


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CONCRETO LANZADO VA HMEDA


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Uso: reparacin de fisuras y/o grietas, superficiales y profundas (no pasantes y

pasantes), tanto en superficies horizontales o verticales.


INYECCIN DE FISURAS Y/O GRIETAS


- Inyeccin: resinas epxicas o lechadas base micro-cemento, con baja viscosidad e

inyectable. (Mas facilidad inyectar a temperaturas menores a 30C)

- Sello de fisura: Adhesivo para confinar la resina en la grieta.

Preparacin de la fisura:

- Debe estar seca y limpia (se puede limpiar con agua y detergente en la fisura bajo

presin)

- En algunas situaciones es mas adecuado aplicar el producto simplemente.

- Cuando el proceso sea bajo presin, se recomienda aplicar antes un sello

superficial


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Fijacin de boquillas:

- Colocar boquillas en la superficie, a lo largo de la grieta. (Si es pasante, por ambas

caras)

- Sellas superficialmente toda la longitud de la grieta

Aplicacin del material:

- Inyectar el material al interior de la grieta, a presin constante y alta

- Comenzar por el punto de entrada mas bajo de cada grieta

- Si la grieta es pasante, verificar que el material aflore por el punto opuesto.

Cerrar el punto y seguir la inyeccin.

- Continuar la secuencia hasta completar la reparacin

Acabado: Luego de curado el material de inyeccin, se retira el sello

(Con disco) y se da terminacin


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Equipos y herramientas:

- Taladro de paleta de baja revolucin

- Equipo de inyeccin: pistola manual o jeringa

- Sistema de aire comprimido

Vigas

Losas


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Muros


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GROUT EN REPARACIONES SUMERGIDAS

Uso: Pilotes sumergidos en agua, frecuentemente en la zona de splash de agua de

mar o de cambio de nivel de agua.

Tambin se puede aplicar en pilotes fisurados, despus de previo tratamiento a las

fisuras.

Caractersticas material:

- Elevada resistencia, fluido, baja relacin a/c

- Uso de aditivos pito anti-lavado

- Se permite el uso de grout y mortero

Caractersticas del encofrado:

- Debe permitir envolver el pilote previendo un aumento de su seccin

- Debe contar el la parte inferior con la instalacin de un tubo y una

vlvula para el ingreso del grout o mortero fluido

Preparacin de la superficie: Remover el concreto daado y dejar

el sustrato sano y rugoso. Limpiar armaduras


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Colocacin de la armadura: Si se considera necesario, se debe aadir nueva

armadura alrededor del pilote (Cuidando el recubrimiento interno y externo)

Colocacin del material: Inyectar el grout o mortero, desde abajo hacia arriba de

forma lenta y constante sin paradas para evitar la inclusin de aire

Desencofrado: Depende del material empleado (No menos de 48 h)

Equipo: Bomba para el transporte y colocacin del material de

reparacin

Ventajas: Mayor calidad y durabilidad de la reparacin


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Columnas 1 Etapa 2 Etapa


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Detalle encofrado hermtico

SOBRECARGAS

Colocacin de un materialsuperpuesto como base de resina obase cemento modificado conpolmeros, este permite resolverproblemas en la capa de rodadura ysu uso permite mejorar el drenaje y lacapacidad de carga, tambin cuidarel concreto de ambientes agresivosque causan deterioro

USO:

Se emplea en reparacin superficialgeneralizada de losas o plataformasde concreto de puentes ypavimentos en general

CARACTERSTICAS DEL

MATERIAL:

La tcnica permite el uso de diversosmateriales y diversos espesores los masusados son entre 3 mm a 8 cm

Los materiales comnmente usados sonmortero de cemento portland con unarelacin baja de a/c y micro concretosde cemento portland modificados conltex acrlicos, metacaoln y humo deslice

Puede hacerse uso de fibras

Se permiten espesores menores a 5 mmcuando se aplican morteros polimricos omorteros polimricos modificadoshaciendo uso de epxidos

COLOCACIN DEL MATERIAL

Debe hacerse un tratamiento a la superficie, qpromueva la adherencia con el concretoexistente

La colocacin se har dando importancia a lastcnicas de vaciado para evitar problemascomo contraccin plstica, segregacin, faltade adherencia y falta de consolidacin

No requiere el uso de refuerzo pero se puedehacer uso de fibras

EQUIPO:

Mezcladora apropiada

Martillo neumtico

Fresa escarificadora

Chorro de arena o de agua para limpiarsuperficie

COLOCACIN

DEL MATERIAL

APLICACIN DE MORTEROS

MANUALMENTE

Mtodo de reparacin y aplicacin manual, usa

morteros naturalmente tixotrpicos

USO:

Reparaciones superficiales y localizadas en

superficies verticales de pequeo espesor (inferior

a 5 cm) e incluso en posicin horizontal

sobrecabeza

CARACTERSTICAS DEL

MATERIAL:

Mezclas de cemento Portland,agregados finos, filler o relleno tipopolvo calizo ,humo de slice ometacaolin, aditivos de contraccincompensada, aditivos plastificantes,adhesivos de base acrlica y agua.

La mezcla debe ser forzada en unmezclador apropiado y debe tenerconsistencia seca/ plstica tipo masade moldear de nios.

El diseo de mezcla debe permitir queel material permanezca fijado alsustrato hasta recibir las siguientescapas, y debe promover la adherenciaentre las capas siguientes

COLOCACIN DEL MATERIAL

La mezcla se aplica sobre la superficie preparada, manualmente con uso de guantes.

Utilizar mucha presin con las manos presionando el mortero contra el substrato de concreto existente.

Utilizar los dedos para colocar el mortero por detrs del refuerzo (armaduras) as como para presionar el mortero en todas las cavidades evitando bolsas de aire.

Se aplica la primera capa presionando contra el sustrato para que el material de reparacin ingrese en los poros del concreto existente.

En caso que la profundidad sea superior a 2 cm puede ser conveniente aplicar en capas. Cada nueva capa debe estar desfasada por lo menos 24 h de la anterior capa. En estos casos se raya la superficie de la capa anterior para favorecer la adherencia con la siguiente capa, y as sucesivamente hasta llenar la cavidad que debe tener 5cm como mximo espesor.

Hay casos de ambientes muy hmedos y con morteros bien dosificados donde es permitido llenar todo el espesor de 5 cm de una sola vez, bien compactado. Hay que observar si no aparecen fisuras y si no hay sonido hueco cuando se golpea con un pequeo mar tillo. Caso haya el espesor de cada capa debe ser reducido.

Acabado superficial con llana.

7.4 PROCEDIMIENTOS DE

REPARACIN

La necesidad de reparar una determinada estructura, restaurando suseguridad y aumentando su durabilidad (vida til), se ha convertido enuna actividad cada vez ms comn por una serie de razones:

estructuras cada vez ms esbeltas

solicitaciones ms intensas

ambientes ms agresivos

mayor conciencia y conocimiento por parte de los responsables delmantenimiento de las estructuras

recuperacin o aumento del valor del inmueble

dificultades para demoler y reconstruir

cambios en el uso de la obra

ya no es posible prescindir del diagnstico adecuado del problemapatolgico a ser realizado por un especialista. Los servicios deben seriniciados a partir de ese diagnstico

REPARACIONES

PROFUNDAS EN CABEZA

DE COLUMNA

REPARACIONES EN

COLUMNAS

Reparaciones generalizadas

con concreto proyectado

Reparacin de pilotes

mediante encamisado

Reparacin de pilotes mediante encamisado

DETALLES DE EMPALMES PARA CONSTRUIR

LA SECCIN DEL ACERO DE REFUERZO.

Por solape o traslapo (= dimetro barra)

largo del solape para armadura en compresin,conforme al diseo recomindese:

mortero de base cemento: L= 40 con espesorde recubrimiento conforme ACI 318

Mortero y grouting de base epoxi: L= 30 cond=0,5 cm

Mortero de base polister: L = 30 con d = 0,5 cm

grout de base cemento, microhormigones yhormigones: L=40 con espesor derecubrimiento conforme AC1318.

Largo del solape para armadura en traccin, debeestar conforme al diseo recomindese:

=12,5 mm y hasta 50% de enmiendas en lamisma seccin idem para armadura encompresin

= 12,5 mm y hasta 100% de enmiendas en lamisma seccin aumentar de 50% el largo delsolape

REPARACIONES SUPERFICIALES PUNTUALES O LOCALIZADAS EN VIGAS, COLUMNAS, LOSAS Y PAREDES

Mortero base: cementomodificado con polmeros

Aplicacin: presionarfuertemente el mortero contra

el sustrato

Terminacin: frota o llana lasuperficie

Curado: hmedo los primeros 7das, evitar radiacin solar las

primeras 36 horas Mortero base: epoxi o polister Aplicacin: presionar fuertemente

el mortero de base epoxi o

polister contra el sustrato en

capas

Terminacin: frota o llana lasuperficie

Curado: proteger de la radiacinsolar directa las primeras 5 horas

REPARACIONES SUPERFICIALES EN GRANDES REAS EN

VIGAS, COLUMNAS, LOSAS Y PAREDES

Mortero base: cemento modificado conpolmeros

Aplicacin: presionar fuertemente elmortero contra el sustrato por capas

Terminacin: frota o llana la superficie Curado: hmedo los primeros 7 das,

evitar radiacin solar las primeras 36

horas

Mortero base: cemento modificado conpolmeros (proyectado)

Aplicacin: proyectar el mortero contrael sustrato por capas de abajo a arriba



horas

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REPARACIONES SUPERFICIALES, ESTUCO EN VIGAS,

COLUMNAS, LOSAS Y PAREDES

Mortero base: estuco de base cemento Aplicacin: aplicar el mortero de fcil

terminacin con llana metlica

presionando con fuerza llenando todas

las cavidades

Terminacin: llana la superficie Curado: hmedo los primeros 7 das

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REPARACIONES EN BORDES DE JUNTAS DE EXPANSIN

CON MORTEROS BASE CEMENTO

Mortero base: cemento modificado conpolmeros

Aplicacin: aplicar sobre el sustratoexistente puente de adherencia

constituido por pasta de cemento

mezclada con adhesivo de base

acrlica, Aplicar en capas de espesor 2,5

cm, desfasadas 2h, dejando rayadas las

superficies que en recibirn la prxima

camada



horas

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REPARACIONES PROFUNDAS

Grout de base cemento / micro-concreto fluido, auto-compactante

Sustrato: saturado de agua y con superficie bien seca, sin agua

Preparacin: en una mezcladora mecnica de mezcla forzada, adicionar agua al polvo controlando

la relacin agua/polvo. Mezclar y homogeneizar intensamente por lo menos 3minutos. En general

son ofrecidos listos para usaren el mercado. Es posible dosificar un gout o un concreto fluido pero

hay que conocer mucho de tecnologa de concreto y materiales.

Aplicacin: preparar los encofrados estancos y rgidos con embudo (boca) de vertido. Retirar los

cofres si fuera necesario para poder efectuar la correcta saturacin del sustrato con agua y obtener

la superficie bien seca. Sin agua. Verter el grout o mortero fluido de base cemento o el micro-

hormign auto compactante. Evitar bolsas de aire vertiendo calmadamente y sin interrupcin

siempre por el mismo lado, hasta alcanzar una altura de, por lo menos, 10 cm por en del lmite de la

cavidad a reparar. cuidar el plazo mximo de orden de 20 minutos para verter el material, despus

de mezclado.

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REPARACIN DE PISOS

ESTANQUEIDAD DE JUNTAS CONSTRUCTIVAS

Reparación de Estructuras

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