PROCEDIMIENTOS DE REPARACION ESTRUCTURAL

PROCEDIMIENTOS

DE

REPARACION ESTRUCTURAL

PROCRET LIMITADA

RICARDO GIANI DEL CHIARO

OCTAVA EDICIÓN

INDICE

A. INTRODUCCION

B. REPARACION DE ESTRUCTURAS DAÑADAS

1.- REPARACION EN BASE A SISTEMAS EPOXICOS

1.1 Sistemas Epóxicos

1.1.1 Formación Epóxica

1.1.2 Aditivos y Adiciones

1.1.3 Cargas Inertes

1.2 Propiedades de los Sistemas Epóxicos

1.2.1 Adherencia

1.2.2 Resistencias Mecánicas

1.2.3 Módulo de Elasticidad

1.2.4 Velocidad de Adquirir Resistencia

1.2.5 Deformación de Rotura

1.2.6 Dilatación Térmica

1.2.7 Viscosidad

1.3 Precauciones de Uso

1.4 Procedimientos de Reparación

1.4.1 Inyección Epóxica

1.4.1.1 Inyección Gravitacional

1.4.1.2 Inyección a Presión

1.4.1.3 Control de Calidad

1.4.2 Con Masillas o Mortero y Hormigones Epóxicos

1.4.2.1 Reparación de Grietas

1.4.2.2 Reparación de Nidos

1.4.2.3 Reposición de Revestimiento de Enfierraduras

1.4.2.4 Platabandas

1.4.2.5 Anclajes de Barras de Acero

2. REPARACIONES EN BASE A CONGLOMERADOS DE CEMENTO Y ADICIONES

2.1 Morteros

2.1.1 Morteros Predosificados

2.1.2 Morteros Tradicionales

2.2 Puentes de adherencia

2.2.1 Preparación de la Superficie

2.3 Reparaciones en Base a Morteros

2.3.1 Reparación de Grietas

2.3.2 Inyección de Lechadas

2.3.3 Grapado de Grietas

2.4 Reparaciones en Base a Hormigones Especiales

2.4.1 Hormigón Preempacado

2.4.2 Hormigón Proyectado

C. COMENTARIOS

A.- INTRODUCCION

Los movimientos sísmicos, frecuentes en nuestro país, ocasionan, cada vez que ocurren, danos considerables a las estructuras de obras civiles y de Edificación.

Estos daños se manifiestan normalmente como grietas, fisuras, fracturas y eventualmente desplazamientos y deformación de armaduras.

Los tipos de falla con mayor frecuencia de repetición observados, en cientos de obras reparadas, presentan la siguiente distribución aproximada:

- Fallas por diseño : 20%

- Fallas por construcción : 80%

El agrietamiento por diseño se produjo, en la mayoría de los casos, según la siguiente distribución por frecuencia de repetición:

- Formación de pilares cortos

- Uniones Machones - Vigas

- Fallas de fundaciones

Los daños debido a diseño en muchos de los casos obsevados estaban previstos y no alteraban la estabilidad general de la estructura, en un porcentaje importante.

Los daños fueron por defectos de construcción con mayor frecuencia de repetición fueron:

- Juntas de hormigonado mal ejecutadas.

- Nidos de piedra.

- Hormigones de calidad deficiente.

- Armaduras mal distribuídas o empalmes insuficientes.

De estas fallas, las juntas de hormigonado representan aproximadamente el 50%.

B. REPARACION DE ESTRUCTURAS DAÑADAS

Los procedimientos de reparación que se detallan en este trabajo, están orientados a recuperar el monolitismo original de las estructuras y eventualmente a producir un refuerzo que mejore su comportamiento sísmico.

Los procedimientos de reparación pueden dividirse según el tipo de material empleado en:

- Reparaciones en base a sistemas epóxicos.

- Reparaciones en base a conglomerados de cemento y adiciones.

1. REPARACION EN BASE A SISTEMAS EPOXICOS

Para comprender cabalmente las posibilidades y limitaciones de las reparaciones epóxicas, es necesario recordar previamente las principales características de este tipo de materiales.

1.1 Sistemas Epóxicos

Las resinas epóxicas son materiales que pertenecen a la familia de los plásticos termo-estables. Se caracterizan por tener más de un grupo epoxi por molécula y poder polimerizar a través de estos grupos cuando se emplea un agente de enlace o endurecedor.

Las resinas epóxicas pueden clasificarse en los siguientes grupos:

- Eteres Glicéricos.

- Aminas Glicéricas.

- Alifáticas lineales.

- Ciclos Alifáticos.

En nuestro país las resinas comerciales utilizadas en el campo de la Construcción pertenecen en su mayoría a la familia de los Eteres Glicéricos, provenientes de la reacción de la Epiclorhidrina con el Bifenol Butano, conocido también como Bifenol A. Estos productos provienen de la destilación fraccionada del petróleo y no se producen en nuestro país.

La fórmula característica de esta resina es:

(CH2 - CH) - R - CH2 - CH

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Grupo Epoxi

La resina epóxica se obtiene haciendo reaccionar la Epiclorhidrina con el Bifenol A.

Resina Epóxica :

La Epiclorhidrina tiene un grupo epoxi que se combina fácilmente con cualquier sustancia que tenga un átomo de hidrógeno activo como el Biferol A, utilizado por su facilidad de obtención y bajo costo.

La resina básica se obtiene, como se deduce de la fórmula anterior, con 2 moléculas de Epiclorhidrina y 1 de Bifenol A; sin embargo variando las proporciones entre reactivos puede obtenerse un mayor grado de polimerización.

N es el grado polimerización o bien el número de veces que se repite la zona paréntesis en la cadena.

Variando la proporción entre componentes se obtienen resinas con distintos grados de polimerización. Las resinas líquidas, como las utilizadas en inyecciones, tienen un N bajo y por lo tanto un peso molecular y viscosidad también bajos.

Equivalente Epóxico = Gramos de resina que contiene l mol

ENDURECEDORES

Las resinas necesitan para su aplicación de endurecedores capaces de reaccionar con los grupos epoxi, formando cadenas de distintas formas y propiedades.

Los endurecedores pueden actuar como catalizadores uniendo 2 moléculas de resina, o bien como reactivos combinándose con parte de la molécula de resina para producir la unión.

Los endurecedores más utilizados son las aminas, poliaminas, poliamidas, bifloruro de boro, etc.

1.1.1 Formulación Epóxica

Conjunto de resinas endurecedores, formulado con las propiedades adecuadas.

Como el curado de una formulación es el producto de una reacción química, el exceso o defecto del endurecedor produce siempre alteraciones de las características del producto final. Por este motivo es necesario combinar la resina y endurecedor en la proporción exacta en peso, no siendo nunca recomendable el empleo de fracciones de envases, medidos en volumen, de resinas comerciales formuladas.

Como la reacción no da lugar a un producto secundario la retracción de curado es mínima, por lo que casi no hay variación respecto al volumen inicial, propiedad que favorece notablemente la adherencia de estos productos.

La reacción de curado es exotérmica y aumenta su velocidad con la temperatura. El calor producido es de 25 Kc/m epoxi cuando el endurecedor es una amina primaria; por lo tanto la temperatura de la masa puede llegar a valores superiores a 100ºC cuando el calor no se disipa fácilmente, como ocurre cuando se trabaja con volúmenes importantes de epoxi.

Cada resina con su endurecedor tiene una velocidad de reacción propia a una determinada temperatura, lo que debe tomarse en cuenta al momento de su utilización. Esta velocidad de reacción determina el Pot Life o tiempo de utilización de un sistema epóxico combinado. Al sobrepasar este tiempo la producción de enlace cambia la viscosidad de la resina y el desarrollo de temperatura acelera la reacción que se desencadena normalmente en forma muy rápida.

Cuanto esto ocurre la resina no puede ser utilizada.

1.1.2 Aditivos y adiciones

Los sistemas epóxicos formulados pueden contener, además de resina y endurecedor, adiciones o aditivos destinados a modificar algunas de sus propiedades, tales como: flexibilizadores, diluyentes reactivos, etc.

1.1.3 Cargas Inertes

Frecuentemente los sistemas epóxicos contienen cantidades importantes de cargas inertes, como en el caso

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