Expertos nos hablan sobre las Patologías del concreto

El concreto puede presentar daños, que, aunque parezcan normales, no siempre lo son. Hasta el más mínimo daño, puede indicar la presencia de una patología.

Fotografías: Cortesía Eduardo Claros

El concreto, es uno de los materiales mayormente usados en el sector de la construcción, pues posee características estructurales resistentes. Sin embargo, existen patologías que pueden afectar su estructura y su durabilidad. Es por ello que le preguntamos a expertos sobre la definición de patologías, los tipos de patologías, cuáles son sus causas, cómo se detectan, qué tratamientos hay, cómo se previenen y algunas recomendaciones para que usted, Maestro y Contratista, las reconozca y actúe de manera correcta tras la aparición de estas.

Eduardo Claros Montenegro / Asesor Técnico Cementos Argos S.A. Nos cuenta que:

La Patología del concreto, se define como el estudio de los procesos y características de las “enfermedades”, o los defectos o daños que puede sufrir el concreto, sus causas, sus consecuencias y sus remedios o soluciones.

Tipos de patologías

Antes de entrar a decir los tipos de lesiones que se pueden tener en el concreto, es importante mencionar los diferentes mecanismos de daños que generan las lesiones, y se clasifican en:

Acciones físicas

Se refieren esencialmente a los cambios volumétricos que experimenta el concreto, como consecuencia de cambios de humedad, temperatura o cambios de masa, por ejemplo: Humedecimiento y secado, viento, hielo, frio, calor, fuego, etc.

Acciones mecánicas

Son producidas por deformaciones, sobrecargas, impactos, movimientos y vibraciones excesivas, abrasión, erosión o cavitación.

Acciones químicas

Se refieren al ataque de ácidos, lixiviados, aguas blandas, carbonatación, formación de sales expansivas (ataque de sulfatos), reacción álcaliagregado y la corrosión del acero.

Acciones biológicas

Como con secuencia de la biorreceptividad que ofrecen las superficies de concreto, se dan las condiciones para la colonización, establecimiento y desarrollo de microorganismos de origen animal o vegetal, por ejemplo: crecimiento de algas, musgos y líquenes, formación de moho, hongos o bacterias.

Fotografías: Cortesía Eduardo Claros

Conociendo los mecanismos de acción, conozcamos los tipos de patología dependiendo de la clasificación:

Las causas de las patologías son múltiples y generalmente no obedecen a una sola causa sino a combinación de causas, siendo las acciones antes mencionadas las causas principales

Detección

Los problemas patológicos, presentan generalmente manifestaciones externas (síntomas) que se pueden observar visualmente, realizándose posteriormente ensayos no-destructivos (p.e. esclerómetro, ultrasonido, etc.) y destructivos (p.e. núcleos, petrografías, etc.) para obtener más información científica acerca de la lesión y llegar a diagnosticar adecuadamente la lesión, daño o defecto.

Tratamiento

Con base en el diagnóstico adecuado, se proponen alternativas de intervención como: la preservación, restauración, reparación, rehabilitación o reforzamiento. Sin embargo el diagnóstico puede ser algunas veces pesimista y la solución algunas veces es la demolición.

Prevención

Realizar un adecuado diseño y planeación.

  • Aplicar las mejores prácticas de construcción, curando y protegiendo los elementos estructurales.
  • Utilizar materiales adecuados, que cumplan las especificaciones técnicas.
  • Dar un adecuado uso a la construcción.
  • Realizar los mantenimientos periódicos correspondientes.

Recomendaciones tras la aparición de una patología

Si la edificación o el proyecto fue construido adecuadamente, se deben realizar los mantenimientos periódicos para prolongar la vida útil de la construcción. Sin embargo, si se presenta alguna patología se debe atender prontamente, puesto que los problemas patológicos son evolutivos y tienden a agravarse al transcurrir el tiempo, además de arrastrar otros problemas asociados al problema inicial. Por ejemplo: Una fisura en una viga de concreto puede dar origen a la corrosión del acero de refuerzo, generando deflexiones excesivas en vigas y losas que pueden conducir a fisuras en muros y deformaciones en pisos.

Jose Humberto Herrera/ INSTRUCTOR SENA – CTCM Experto en vulnerabilidad y patologías de la construcción, nos cuenta que:

Una patología es el efecto degenerativo de materiales, estructuras y superficies en la construcción. Estas pueden ser generadas por manejo de materiales, por los suelos, por cargas y movimiento. Además las hay pasivas y activas.

¿Cuáles son las causas?

Una de las causas más preminentes en la aparición de patologías es por el manejo de materiales, a continuación algunos ejemplos:

Acero

Los aceros se deben almacenar en sitios secos, cubiertos y en armarios en posición horizontal. Cuando se dejan a la intemperie lo más seguro es que se oxiden y en la mayoría de los casos no se tratan para evitar la propagación de óxido y de esta manera cuando el acero está en contacto con la humedad se corroe y cuando avanza es irreversible.

Agregados

El almacenamiento de los agregados del concreto debe ser de cuidado, pues los agentes externos como la humedad excesiva, el contacto con basuras y los excrementos, causan deterioro a sus condiciones y bajan la resistencia. También debemos tener en cuenta la granulometría y dosificación de estos, la calidad del agua es muy importante al igual que la cantidad, pues cuando se excede en la dosificación el resultado es un material muy fluido y de baja resistencia.

Cuando un suelo es muy blando se requiere un estudio que regularmente en las viviendas hechas por autoconstrucción no se tiene en cuenta, de ahí por asentamiento se producen fisuras o grietas en muros, pisos y lozas.

Cuando se construye sin planeación lo más seguro es que encontremos viviendas de más de dos pisos cuya cimentación no se programó para soportar tanto peso y las fallas son más notorias y arriesgan la vida de sus habitantes por no cumplir ninguna norma.

Zapatas, vigas y columnas

La distribución de zapatas, vigas y columnas son un tema muy serio que debemos tener en cuenta porque son el soporte y estabilidad de las edificaciones para lo cual se debe hacer un cálculo especial de acuerdo a la NSR-2010.

¿Cómo detectar una patología?

En el caso del concreto específicamente van apareciendo fisuras y producen erosión de la superficie o en otros casos se revientan y dejan al descubierto los aceros. Para este caso se requiere revisar que las barras no se encuentren oxidadas y proceder a repararlas usando un producto que nos brinde anclaje de un concreto nuevo a un concreto viejo.

Cuando las estructuras son muy viejas y el óxido ha corroído totalmente los aceros lo ideal es hacer el tratamiento para un refuerzo estructural, lo cual resulta muy costoso. Para este caso se requiere sacar un núcleo y llevarlo al laboratorio para saber la resistencia que tiene y preparar uno de iguales condiciones, escarificar la superficie a tratar y construir una estructura de refuerzo sobre la existente.

Para prever este tipo de problemas lo mejor es que desde el inicio de la obra se manejen los protocolos como dosificar bien los materiales, vibrar el concreto, cargarlo en tres partes, respetar el tiempo de mezcla en el trompo si este se utiliza y hacer uso de productos impermeables y más si trabajamos sobre terrenos muy húmedos.

Cuando aparecen los problemas como fallas estructurales o deterioro de materiales lo ideal es hacer seguimiento al comportamiento de estos.

Seguimiento

Las patologías de la construcción no sólo afectan la parte estructural de una edificación, también se pueden ver afectados muros, pisos, acabados, instalaciones y cubiertas.

Jesús Sierra R. / Director de calidad concreto Ultracem S.A.S. nos cuenta que:

Una patología es cualquier daño o anomalía que puede sufrir o presentar el concreto ya sea en edad temprana o en tiempo de servicio, por lo cual se debe estudiar y conocer sus causas, consecuencias y soluciones para evitar que ocurran. Pero si ya existen tratar de mitigar su efecto con el fin de extender la vida útil de la estructura.

Causas

  • Las causas de las fisuraciones podrían ser la adición de agua al concreto en la etapa const r uc t iva, a ltas temperaturas en el concreto en estado fresco, insuficiente o nulo curado del concreto.
  • La carbonatación es la reacción del dióxido de carbono (CO2) presente en el ambiente con el Hidróxido de Calcio – Ca(OH)2 del Concreto, lo cual forma el carbonato del calcio CaCO3 , reduciendo el PH del concreto y des pasivando el acero de refuerzo.
  • La Reacción Álcali Sílice (ASR) es la reacción que se produce entre los Álcalis del Cemento (Na, K, Ca) con la sílice de los agregados. Esta reacción forma un gel expansivo que agrieta el concreto desde el interior, comprometiendo su integridad.

Detección y tratamiento

Las patologías se puede detectar por fisuraciones tempranas, fracturación del concreto, diferentes tonos de color en el concreto, presencia de polvillo externo y por la presencia de gel fluyendo del interior del concreto. Existen diferentes tratamientos como:

  • Sellar fisuras con epóxicos.
  • Utilizar aditivos o adiciones.
  • Entre otros

Existen diferentes tratamientos ante la aparición de patologías pero en la tecnología del concreto lo mejor sería evitarlas, ya que una vez que estas aparezcan, es difícil reparar o rectificar.

Prevención

La mejor manera de prevenir patologías es tener buenas prácticas constructivas, vibrar y curar correctamente el concreto, para evitar las fisuras tempranas. Así mismo, utilizar aditivos y adiciones cementantes suplementarias para agregar mayor durabilidad al concreto y a las estructuras.

Recomendaciones

  • Colocar y vibrar correctamente el concreto.
  • Tener un excelente curado entre 7 y 14 días como mínimo.
  • Sellar las fisuras constructivas con epóxicos, para evitar el ingreso de sustancias dañinas.
  • Cuando se presente una patología, consultar con un Ingeniero Especialista en Tecnología del Concreto o un Ingeniero Estructural para que el profesional pueda realizar un estudio patológico y determinar las causas, consecuencias y soluciones

Robert Quintero / Jefe de asesoría técnica Cementos San Marcos nos cuenta que:

Patología es ese campo de la Ingeniería de los materiales que permite identificar los daños que se presentan en las estructuras, sus causas y mecanismos de deterioro, a través de investigaciones e hipótesis basadas en los comportamientos de los materiales, los efectos del uso y del ambiente al que están expuestos.

El oportuno análisis de una patología puede también permitir que se tomen las decisiones correctas para la reparación de la estructura.

Tipos de deterioro

Son diversas las patologías que se presentan en las estructuras. Hablando específicamente de las patologías que se presentan en el concreto podemos mencionar cuatro tipos de deterioro:

  1. Ataques químicos (ácidos, CO2, sales, etc).
  2. Ataques físicos (lluvia, viento, etc).
  3. Ataques mecánicos (impacto, desgaste, sobrecarga, vibración, etc).
  4. Ataques biológicos (algas, hongos, microorganismos, etc).

En general todos producirán gran variedad de efectos dependiendo de la calidad con la que ha sido construido el concreto y de la protección que se le haya dado de acuerdo con el ambiente de exposición.

Cualquier causa del deterioro en los concretos radica en la falta de calidad o errores durante su construcción y la falta de conocimiento de las condiciones ambientales que deben dar origen a medidas adecuadas para su protección y buen desempeño.

Detección

Normalmente las patologías se empiezan a detectar cuando la estructura exhibe aspectos físicos anormales como fisuras, descascaramiento, manchas, alta porosidad, desgaste excesivo, alabeos, desprendimientos, etc. Posteriormente con estudios especializados pueden identificarse con precisión el tipo de patología que se está presentando. Pueden aplicarse varios métodos, desde inspecciones visuales hasta escanografías, ultrasonidos, láser, esclerometrías, petrografías, análisis químicos, físicos y mecánicos, entre muchos otros.

Tratamiento

El tratamiento de una patología dependerá de su causa, de lo avanzado del daño y de las nuevas condiciones a que será sometida la estructura.

Tendremos daños leves que pueden tratarse con inyecciones, lechadas, recubrimientos, aplicación de sellos, etc. En ocasiones se deberá realizar la recuperación de la zona afectada haciendo reconstrucciones parciales. En situaciones más complejas se deberán ejecutar reforzamientos o construcción de nuevos elementos que ayuden al elemento original, en este caso debe contarse con cálculos y diseños apropiados.

Antes de cualquier tratamiento, reparación o rehabilitación se debe identificar la patología para eliminar la causa raíz del daño, de otro modo los daños se podrán repetir y posiblemente con mayor severidad.

Recomendaciones

Las patologías del concreto y en general de cualquier material se prevén con el conocimiento a profundidad de dicho material; conocer su naturaleza, sus componentes, su funcionamiento, sus propiedades y sus limitaciones. En el caso de las mezclas de cemento, como morteros y concretos, los principales cuidados se pueden resumir en tres aspectos:

  1. La adecuada selección y cuidado de los materiales que lo componen.
  2. Los óptimos procesos de dosificación, mezclado y colocación.
  3. El curado y protección, tanto en estado fresco como en estado endurecido.

Al final de la correcta aplicación de estos tres numerales obtendremos un mortero o concreto con la menor porosidad o baja permeabilidad posible, esto lo convertirá en un material durable. Recordemos que esos poros o pequeñas fisuras se convierten en grandes caminos por donde ingresan los agentes dañinos que atacan y debilitan la estructura.

La capacitación en las personas que intervienen en los procesos constructivos, es indispensable para que cada vez tengan mayor conciencia de los fenómenos relacionados con los materiales que estamos usando, pues de esta manera su comportamiento es óptimo y contribuye con la calidad y seguridad de la obra, con una mejor convivencia con la comunidad y el medio ambiente. Una obra que deba que ser reparada, rehabilitada, o en el peor de los casos demolida, con seguridad afectará a la comunidad y va a requerir nuevamente el uso de materiales no renovables.

EL USO CORRECTO DE TÉCNICAS CONSTRUCTIVAS SON LA MEJOR OPCIÓN PARA MITIGAR ESTOS INDESEADOS EFECTOS.

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