Hidrodemolición en la reparación de fisuras en el hormigón (oculto)
Cómo la hidrodemolición sanea selectivamente, eliminando sólo lo que sobra
Sin vibraciones, sin causar microfisuras y sin dañar las armaduras, todo eso son ventajas de la hidrodemolición
lo he dejado en borrador porque el enlace lo ponía de 2014..
Las
fisuras aparecen en el hormigón como consecuencia de tensiones que han rebasado
su capacidad resistente. Dichas tensiones pueden ser producidas por cargas
tales como el peso propio, o bien por la existencia de movimientos impedidos al
hormigón por diversas causas (rozamiento, empotramientos, etc.). |
| fisuras en solera |
Las
fisuras producidas en el primer caso son originadas por los esfuerzos de
compresión, tracción, flexión, cortante y torsión a los que puede verse
sometido cualquier elemento de una estructura, y suelen aparecer cuando ésta
entra en carga o se pone en servicio.
Las
fisuras del segundo caso son causadas principalmente por las retracciones
térmicas e hidráulicas del hormigón o los fenómenos de gradientes térmicos
diarios (diferencia de temperatura entre el día y la noche) o estacionales. Este
tipo de fisuras suele aparecer en el hormigón durante los primeros 90 días de
edad.
El análisis de las fisuras
en el hormigón es importante por dos razones:
• Pueden
ser indicio de una mala concepción de las estructuras. Es especialmente peligrosa
su aparición en pilares pues pueden indicar un agotamiento resistente de la
sección y su inminente falla.
• Suponen
una entrada fácil y rápida para agentes agresivos exteriores, que pueden
reducir la durabilidad de la estructura y acelerar los procesos de deterioro de
las armaduras.
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| Paramento fisurado en puerto seco |
Según
el origen de las variaciones de las dimensiones de un elemento de hormigón, se
distinguirán fisuras debidas a las deformaciones, cuando las deformaciones son
consecuencia directa de las fuerzas aplicadas o fisuras debidas a variaciones
espontáneas, cuando éstas variaciones, son las que originan las fuerzas:
Fisuras producidas por esfuerzos y cargas exteriores
a. Esfuerzos de compresión
Originan
fisuras en la dirección del esfuerzo. Son peligrosas, pues su aparición viene a
coincidir prácticamente con el estado de agotamiento. Son típicas de los
elementos estructurales que trabajan a compresión. Las
tensiones de falla en el hormigón por compresión, son mucho mayores que por
tracción, la relación entre ambas tensiones de falla es del orden de 10.
b. Esfuerzos de tracción
Originan fisuras en dirección perpendicular al esfuerzo. La aplicación de esfuerzos instantáneos de tracción a un elemento de hormigón de sección unidad, da lugar a incrementos de longitud que varían en función del esfuerzo instantáneo aplicado. El incremento de longitud, que da lugar a la falla del hormigón, corresponde a un esfuerzo instantáneo de tracción que llamamos tensión de falla instantánea del material. Los módulos de formación instantánea disminuyen con la tensión aplicada, hasta alcanzar el módulo de falla instantánea, que es el menor de ellos.
La
experiencia ha demostrado que de una manera general, el alargamiento de falla
de distintos hormigones es tanto mayor cuando menor es la tensión de falla, lo
cual se puede expresar diciendo que el aumento de la resistencia va acompañado de
una disminución del alargamiento de falla y de un aumento proporcionalmente
mayor de los módulos de falla.
c. Esfuerzos de flexión
Son los
más frecuentes en vigas. Las fisuras que aparecen en las zonas de esfuerzos
máximos, que corresponden al centro de la viga son de trazado vertical y se
localizan en la parte inferior de la misma. También, pueden producir fisuras
sobre los apoyos apareciendo en la parte superior de la viga o en zonas
próximas al apoyo combinadas con esfuerzo cortante, en la zona inferior de la
viga, con trazado de 45°.
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| Fisura por flexión simple |
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| Fisura por flexión compuesta |
d. Esfuerzos cortantes
Se produce en aquellos pilares sometidos a fuertes empujes horizontales de sismo, en los deslizamientos de terrenos, en pilares cortos llamados cautivos situados sobre muros de contención, o en el extremo de la estructura, quedando sometidos a fuertes cortantes por dilatación o retracción térmica.
La fisura es abierta y se manifiesta cortando el pilar con una inclinación aproximada de 60º.
e. Esfuerzos de torsión
Originan
fisuras cuyo trazado rodea el perímetro del elemento, desarrollándose en
direcciones opuestas en uno y otro paramento.
Fisuras de retracción
Hay que distinguir cuando
se habla de retracción, la retracción hidráulica y la retracción térmica.
a.
Retracción hidráulica
La
retracción hidráulica es la variación de contracción del hormigón originada por
tensiones de compresión locales, que son consecuencia de la evaporación progresiva
del agua de los poros del hormigón que se encuentra en un ambiente seco.
Si la
evaporación del agua del hormigón comienza antes de finalizar el fraguado del
cemento, la retracción hidráulica puede alcanzar valores superiores.
La
fisuración por retracción hidráulica, tiene lugar cuando el hormigón no admite
una deformación correspondiente a la de retracción.
La
retracción, tensión de rotura y módulo de deformación, son variables que
dependen del tiempo y por lo tanto la fisuración por retracción hidráulica se
producirá en aquel instante en el que el valor de la retracción sea igual a la
relación entre la tensión de rotura del material a tracción y su módulo de
deformación.
Dentro
de la retracción hidráulica, conviene distinguir entre la retracción hidráulica
que se puede presentar antes del fraguado y la retracción hidráulica posterior.
Las
fisuras de retracción hidráulica, previas a la finalización del fraguado, se
producen por la desecación superficial del hormigón en las primeras horas. En
elementos de espesor uniforme y sin direcciones preferentes, las fisuras se
distribuyen al azar, orientándose paralelamente a direcciones preferentes en
caso de haberlas.
Las
fisuras de retracción hidráulica, posteriores al fraguado, aparecen en elementos
cuya libre contracción está impedida. El trazado de estas fisuras, es perpendicular
al eje del elemento y son de anchura pequeña y constante.
b.
Retracción térmica
La
retracción térmica, es la variación de contracción del hormigón, originada por
tensiones de compresión locales que son consecuencia de las diferencias térmicas
entre el hormigón y el medio ambiente.
Las
fisuras de retracción térmica, tienen como origen la disminución de temperatura
en elementos estructurales que tienen impedidos los movimientos de contracción.
En el caso de losas de cimentación, esta coacción puede deberse únicamente al
rozamiento existente con la capa interior.
En el
caso de las losas, su aparición suele ser perpendicular al eje de su dimensión
más larga. En otro tipo de estructuras, este tipo de fisuras son en general
atípicas y requieren un estudio particular en cada caso.
Al
igual que en la retracción hidráulica, se producirá la fisuración en el
instante que el valor de la retracción térmica sea igual a la relación entre la
tensión de rotura del material a tracción y su módulo de deformación.
Fisuras por hinchamiento
Los
hinchamientos son debidos a la dilatación térmica, a la existencia de fenómenos
expansivos producidos por la corrosión de las armaduras o a la existencia de ciclos
de hielo – deshielo.
La
fisuración se producirá en el momento en que el valor de la dilatación sea
igual a la relación entre la tensión de rotura de material a compresión y su módulo
de deformación.
Las
fisuras debidas a la dilatación térmica, son mucho menos frecuentes que las
debidas la retracción, ya que la resistencia a la compresión, es mucho mayor
que a la tracción.
Fisuración debido a la oxidación de armaduras
Este
tipo de fisuración constituye un importante problema para las estructuras de hormigón
armado. El aumento del volumen del acero, aproximadamente unas diez veces, somete
al hormigón circundante a tracciones.
Las
fisuras que se originan son paralelas a las armaduras y permite la propagación
de la corrosión química.
Reparación de fisuras con hidrodemolición
La eliminación
del hormigón fisurado realizado con martillos neumáticos produce microfracturas
en las partes superiores del sustrato restante. Estas grietas reducen la fuerza
de adhesión y pueden contribuir a la delaminación prematura de los materiales
de reparación.
En
contraste con otros métodos, la hidrodemolición no crea nuevas microfisuras en
el hormigón. De hecho, el agua se dirige hacia las fisuras existentes y extrae
sólo esas partes dañadas del hormigón. Esto da lugar a una superficie irregular
de adherencia ideal para el nuevo hormigón de reparación.
Con la
hidrodemolición es posible extraer únicamente el hormigón deteriorado. Este
hormigón deteriorado posee una menor resistencia a la tensión que el que está
en buen estado, y mediante una correcta configuración de los parámetros de
hidrodemolición, la extracción selectiva del hormigón mantendrá un nivel de
calidad óptimo.
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| Hidrodemolición en encuentro muro solera |
Concluyendo: Emplear hidrodemolición en cualquier labor de reparación estructural, también en el caso de las fisuras, garantiza el éxito de nuestro trabajo y alarga la vida de la estructura, como ya os lo contamos en otro de nuestros Post: Porqué la Hidrodemolición alarga la vida útil de una estructura, que puedes ver aquí.
Si quieres saber más de todas las aplicaciones que tiene esta técnica puedes encontrarlo en nuestra empresa HIDRODEM
Si quieres saber más de todas las aplicaciones que tiene esta técnica puedes encontrarlo en nuestra empresa HIDRODEM
Autores:
Laura Llorente
Arquitecto
Eduardo Martínez
Waterjetter - CIP Nivel 2 NACE
