PATOLOGIA DEL HORMIGONI-GENERALIDADES

GENERALIDADES

PATOLOGIA: Ciencia que estudia los problemas constructivos que aparecen en el edificio o alguna de sus partes (con posterioridad a su ejecución), su proceso y sus soluciones.

(enfermedadpalabra)

Para afrontar un problema constructivo se debe conocer su proceso, sus causas, su evolución, sus síntomas y su estado. Estos aspectos conforman un “proceso patológico”.

• El proceso patologico tiene tres etapas: origen, evolución y resultado final.

• El estudio del proceso sigue la secuencia inversa: Observar el resultado de la lesión, luego el síntoma y siguiendo su evolución, llegar a su origen: la causa.

• La rehabilitación de un edificio implica la recuperación de sus funciones principales por medio de distintas actuaciones sobre aquellos elementos que han perdido su función constructiva, sufrido un deterioro en su integridad o aspecto.

LESIONES• FISICAS

– Humedad– Erosión– Suciedad

• MECANICAS– Deformación– Grietas– Fisuras– Desprendimientos– Erosiones Mecánicas

• QUIMICAS– Eflorescencias– Oxidaciones y corrosiones– Organismos– Erosiones

LESIONES FISICAS• HUMEDAD

– DE OBRA: generada durante el proceso constructivo, cuando no se ha propiciado la evaporación mediante un elemento de barrera.

– CAPILAR: agua que procede del suelo y sube por los elementos verticales.

– DE FILTRACION: procedente del exterior y que penetra a través de fachadas o cubiertas.

– DE CONDENSACION: • Superficial Interior, en el interior de un cerramiento• Intersticial, en el interior de la masa de cerramiento o entre sus capas• Higroscópica, dentro de las estructura porosa del material que

contiene sales.– ACCIDENTAL: producida por roturas de conducciones y cañerías,

suele provocar focos puntuales de humedad.

LESIONES FISICAS

• EROSION– ATMOSFERICA: generalmente se trata de la METEORIZACION de

materiales pétreos, debida al agua succionada que se congela, que al dilatarse rompe laminas superficiales del material.

• SUCIEDAD– POR DEPOSITO, sedimentación de partículas atmosféricas.– POR LAVADO DIFERENCIAL, partículas ensuciantes que penetran

en los poros superficiales del material por acción del agua de lluvia, produciendo las marcas de chorreras en las fachadas urbanas.

LESIONES MECANICAS• DEFORMACIONES (cualquier variación en la forma del material como

consecuencia de esfuerzos mecánicos).– FLECHAS: consecuencia directa de la flexión de elementos horizontales

por un exceso de carga.– PANDEOS: por esfuerzo de compresión que sobrepasa la capacidad de

deformación de un elemento vertical.– DESPLOMES. por empujes horizontales sobre la cabeza de elementos

verticales.– ALABEOS: por la rotación de elementos debida a esfuerzos horizontales

• GRIETAS (aberturas longitudinales que afectan todo el espesor de un elemento)– EXCESO DE CARGA: debido a cargas que sobrepasan la capacidad de

diseño– DILATACIONES Y CONTRACCIONES HOGROTERMICAS: cuando no se

prevén juntas de dilatación

LESIONES MECANICAS• FISURAS (aberturas longitudinales que afectan a la superficie o el

acabado de un elemento constructivo, con un origen y evolución distinto al de las grietas, siendo a veces una etapa previa)– REFLEJO DEL SOPORTE: se produce sobre el soporte cuando se da una

discontinuidad constructiva, por una junta, por falta de adherencia o por deformación, cuando el soporte es sometido a un movimiento que no puede resistir.

– INHERENTE AL ACABADO: producida por movimientos de dilatación-contracción en el caso de chapados, y por retracción en el caso de morteros.

• DESPRENDIMIENTO (separación entre el material de acabado y el soporte, por falta de adherencia)

• EROSIONES MECANICAS (pérdidas de material superficial debidas a esfuerzos mecánicos tales como golpes o rozaduras)

LESIONES QUIMICAS

Se originan por la presencia de sales, ácidos o álcalis, que reaccionan provocando descomposiciones que afectan la integridad del material.

• EFLORESCENCIAS (disolución de sales por la humedad, migración, y cristalización debida a la evaporación en la superficie del material)

– SALES CRISTALIZADAS QUE NO PROCEDEN DEL MATERIAL: las sales proceden de otros materiales situados detrás, tales como ladrillos.

– SALES CRISTALIZADAS BAJO LA SUPERFICIE DEL MATERIAL: las sales cristalizan dentro de oquedades, produciendo , a la larga, desprendimientos. Se llaman CRIPTOFLORESCENCIAS

LESIONES QUIMICAS• OXIDACIONES Y CORROSIONES

(transformaciones moleculares que involucran la pérdida del material en la superficie de metales)

– OXIDACION: transformación de un metal en óxido al entrar en contacto con el oxígeno.

– CORROSION: pérdida progresiva de partículas de la superficie del metal, debida a la formación de una pila electroquímica en la que el metal actúa como ánodo.

LESIONES QUIMICAS

• ORGANISMOS– ANIMALES: los insectos se alimentan de algunos materiales y las aves y

mamíferos pequeños causan lesiones erosivas.– VEGETALES:

• Plantas grandes, lesionan por su peso o con sus raíces, • Mohos , se encuentran en materiales porosos y desprenden productos

químicos que producen mal olor, cambios de color, erosiones. • Hongos, atacan y destruyen la madera.

• EROSIONES, por reacciones químicas con los materiales, produciéndose transformaciones moleculares en la superficie

CAUSA DE LA LESION

Un proceso patológico no se resolverá mientras la causa que le originó no sea anulada.

• CAUSAS:– DIRECTAS, las que son el origen inmediato del proceso

patológico, tales como esfuerzos mecánicos, agentes atmosféricos, contaminación.

– INDIRECTAS, cuando se trata de errores y defectos de diseño o construcción.

INTERVENCION SOBRE LAS LESIONES

• REPARACION: demoliciones, saneamientos, aplicación de nuevos materiales, para recuperar la funcionalidad original.

• RESTAURACION: reparación de elementos concretos o de decoración.

• REHABILITACION: cambios y transformaciones para nuevos usos, que pueden generar aumento en las cargas.

• PREVENCION: eliminación de causas indirectas en las etapas de proyecto y ejecución.

EL ESTUDIO PATOLOGICO• La deteccion de un PROCESO PATOLOGICO suele ser

seguida por la busqueda y ejecucion de actividades que implican la reparacion de la unidad dañada.

• Un ESTUDIO PATOLOGICO es el analisis exhaustivo del proceso patologico, con el objetivo de alcanzar las conclusiones que permitan proceder a la reparacion.

• Se debe adoptar un METODO sistematico de OBSERVACION y TOMA SE DATOS, limitando las ideas preconcebidas dictadas por la intuicion profesional.

OBSERVACION

• Las lesiones se presentan como sintoma de un proceso patologico, luego, se hace necesario:

– DETECTAR LA LESION (en realidad, el estudio se inicia porque se ha detectado una lesion).

– IDENTIFICAR LA LESION, para poder dar los pasos adecuados.

– AISLAR LESIONES y procesos patologicos distintos, para hacer el seguimiento adecuado en cada caso, tomando en cuenta que puede haber imbricacion entre ellos.

TOMA DE DATOS• FASES:

– Obtener DOCUMENTACION referida al edificio, tal como datos historicos, planos de construccion e instalaciones, documentos administrativos, etc.

– Realizar una INSPECCION PREVIA, en la que se deben recojer datos referidos a la propiedad, al constructor y al inmueble. Se deben observar los estados de conservacion y mantenimiento, y los daños existentes, documentando la inspeccion con croquis y fotografias.

– Hacer un LEVANTAMIENTO PLANIMETRICO del edificio, incluyendo planta, alzados, secciones, detalles constructivos, mapas de lesiones, etc.

– Realizar INSPECCIONES TECNICAS, que implican realizar analisis, ensayos, pruebas de carga, con la participacion de especialista.

IDENTIFICACION DE LA LESION

• ENSAYOS SOBRE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS• ENSAYOS FISICOS• ENSAYOS MECANICOS• ENSAYOS QUIMICOS• ENSAYOS MEDIOAMBIENTALES• ENSAYOS BIOLOGICOS• ENSAYOS DE EVALUACION Y CONTROL DE LOS

TRATAMIENTOS DE CONSERVACION• ENSAYOS AMBIENTALES

ENSAYOS SOBRE LOS ELEMENTOS CONSTRUCTIVOS

• Localizacion de la lesion en el edificio• Materiales afectados• Elemento constructivo dañado• Sistema y detalles constructivos• Toma de muestras para ensayo• Fisuras y grietas• Distorsion e inclinacion• Perdida de materiales• Deterioro diferencial• Deplacado, exfoliacion y descamacion• Alteracion cromatica• Patinas de suciedadpelicula y moteado• Arenizacion y disgregacion granular• Pulverizacion• Deposito superficial• Eflorescencias• Alveolizacion

ENSAYOS FISICOS

• Densidad aparente y real• Porosidad• Color• Dilatacion termica• Conductividad electrica• Absorcion de agua• Capilaridad• Expansion por humedad• Eflorescencias• Permeabilidad al agua• Distribucion del contenido de agua en el muro

ENSAYOS MECANICOS

• Ensayo de resistencia a compresion• Ensayo de resistencia a flexion• Ensayo de resistencia a traccion• Ensayo de resistencia a cohesion• Ensayo de adherencia

ENSAYOS QUIMICOS

• Metodo general: disolucion de la muestra en acido clorhidrico para determinar silice insoluble y otros componentes.

• Metodo ASTM: determinacion del contenido de cemento en hormigones.

• Metodo Jedrzejewska: estudios comparativos entre distintos tipos de morteros.

• Metodo de Cliver: determinacion gravimetrica de fraccion soluble en acido, fraccion residuo fino, contenido de cal.

• Metodo de Dupas: solubilizacion de la silice constitutiva de los silicatos hidraulicos, para caracterizar los distintos tipos de cales utilizadas en la preparacion de morteros.

ENSAYOS MEDIOAMBIENTALES

• Ensayos de envejecimiento artificial acelerado• Ensayo termohidrico de los ciclos de humedad-

sequedad• Ensayos de helacidad• Ciclo de cristalizacion de sales• Ensayo de ciclos de exposicion a radiacion

ultravioleta• Ensayo de niebla salina

ENSAYOS BIOLOGICOS

• Ensayos morfologicos y estructurales, con el uso de estereomicroscopios.

• Ensayos microbiologicos, determinacion de grupos microbianos.

• Ensayos bioquimicos, cuantificacion de productos de metabolismo de la microflora.

• Ensayos histoquimicos, determinacion de acidos nucleicos, lipidos y mucopolisacaridos.

• Ensayos quimicos y fisicoquimicos, para determinar las especies quimicas que son producto de la actividad microbiana.

ENSAYOS DE EVALUACION Y CONTROL DE LOS TRATAMIENTOS DE CONSERVACION

• Ensayo para evaluar el cambio de color• Velocidad de evaporacion, con agua absorvida por capilaridad

y por inmersion.• Comportamiento frente al desarrollo de microorganismos• Comportamiento frente a dilataciones termicas

ENSAYOS AMBIENTALES

• Identificar y localizar la lesion en el edificio, con indicacion del sistema constructivo afectado.

• Situar la orientacion de la fachada• Determinar el nivel de exposicion del punto de

aparicion del sintoma con respecto al nivel de la calle y a la proximidad a otros edificios.

• Determinar el nivel de contaminacion del entorno del edificio.

TECNICAS INSTRUMENTALES• Fotografia y fotogrametria• Fotografia ultravioleta• Fotografia infrarroja• Termografia• Radiografia• Microfotografia• Macrofotografia• Endoscopia• Analisis digital por imagen• Microscopia Optica de polarizacion• Microscopia optica de fluorescencia• Microscopia electronica de barrido• Microscopia electronica de transmision• Microsonda electronica• Difraccion de rayos X• Analisis Termico• Porosimetria por inyeccion de mercurio• Espectrometria de absorcion atomica