PATOLOGIA DE PATOLOGIA DE LAS LAS

ESTRUCTURASESTRUCTURASDR. GENNER VILLARREAL DR. GENNER VILLARREAL

CASTROCASTROPROFESOR PRINCIPAL UPC, USMP y UPAOPROFESOR PRINCIPAL UPC, USMP y UPAOPREMIO NACIONAL ANR 2006, 2007, 2008PREMIO NACIONAL ANR 2006, 2007, 2008

DEFINICION DE DEFINICION DE PATOLOGIA PATOLOGIA

ESTRUCTURALESTRUCTURAL

Estudia el comportamiento de las Estudia el comportamiento de las estructuras cuando presentan estructuras cuando presentan evidencias de fallas o evidencias de fallas o comportamientos defectuosos comportamientos defectuosos ((enfermedadenfermedad), investigando sus ), investigando sus causas (causas (diagnósticodiagnóstico) y planteando ) y planteando medidas correctivas (medidas correctivas (terapéuticaterapéutica) ) para recuperar las condiciones de para recuperar las condiciones de seguridad en el funcionamiento de la seguridad en el funcionamiento de la estructuraestructura

ANTECEDENTESANTECEDENTES

• El tema se empezó a difundir a partir El tema se empezó a difundir a partir de 1960 y correspondió a estudios del de 1960 y correspondió a estudios del concreto armado, cuyo desarrollo ha concreto armado, cuyo desarrollo ha ido creciendo de una forma notable ido creciendo de una forma notable hasta nuestros díashasta nuestros días

• Hoy, la Patología del concreto Hoy, la Patología del concreto armado, se ha convertido en una área armado, se ha convertido en una área de investigación de la Ingeniería Civilde investigación de la Ingeniería Civil

PROCESO PATOLOGICOPROCESO PATOLOGICO• En las estructuras, las fallas o En las estructuras, las fallas o

defectos se ponen de manifiesto, con defectos se ponen de manifiesto, con la aparición de una serie de señales la aparición de una serie de señales o de cambios de aspecto, que se o de cambios de aspecto, que se engloban dentro de la engloban dentro de la sintomatologíasintomatología estructural. Ante estos síntomas y estructural. Ante estos síntomas y previa investigación de sus causas el previa investigación de sus causas el especialista o patólogo estructural, especialista o patólogo estructural, debe establecer un debe establecer un diagnósticodiagnóstico de la de la enfermedad que sufre la estructuraenfermedad que sufre la estructura

CAUSAS DE LESIONES CAUSAS DE LESIONES O DEFECTOSO DEFECTOS

• Las causas que pueden provocar lesiones Las causas que pueden provocar lesiones en una estructura en general pueden ser en una estructura en general pueden ser muchas y muy variadas y pueden estar muchas y muy variadas y pueden estar relacionadas con el propio relacionadas con el propio proyectoproyecto, con , con los los materialesmateriales, con la , con la ejecuciónejecución y con el y con el uso o uso o explotaciónexplotación de la estructurade la estructura

DIAGNOSTICODIAGNOSTICO

• Permite conocer la enfermedad (Permite conocer la enfermedad (falla o falla o defecto de la estructuradefecto de la estructura), ), determinando el estado en que se determinando el estado en que se encuentra el enfermo (encuentra el enfermo (condiciones de condiciones de funcionamiento y resistenciafuncionamiento y resistencia))

• Permite pronosticar sobre los Permite pronosticar sobre los cambios cambios que pueden sobrevenir sobre la que pueden sobrevenir sobre la estructuraestructura en el curso de la afección en el curso de la afección que sufre, su que sufre, su duraciónduración y y terminaciónterminación por los síntomas que la precedieron o por los síntomas que la precedieron o la acompañanla acompañan

• El pronóstico puede ser El pronóstico puede ser optimistaoptimista, en , en cuyo caso la estructura afectada cuyo caso la estructura afectada evolucionará favorablemente mediante evolucionará favorablemente mediante la aplicación de una terapia adecuada, la aplicación de una terapia adecuada, recuperando sus características recuperando sus características resistentesresistentes mediante una reparación mediante una reparación de rutina o, el pronóstico podrá ser de rutina o, el pronóstico podrá ser pesimistapesimista en cuyo caso la estructura en cuyo caso la estructura afectada tendrá que sufrir afectada tendrá que sufrir amputaciones (amputaciones (eliminación del o los eliminación del o los elementos estructurales afectadoselementos estructurales afectados) o ) o finalmente su finalmente su demolicióndemolición

INSPECCION Y INSPECCION Y EVALUACION EVALUACION PRELIMINARPRELIMINAR

• Inspección ocular, reportando la Inspección ocular, reportando la apariencia general de los daños apariencia general de los daños producidos por la falla, áreas afectadas, producidos por la falla, áreas afectadas, tipos de defectos visibles, situación de tipos de defectos visibles, situación de los puntos más importantes del los puntos más importantes del elemento o la estructuraelemento o la estructura

• Evaluación del nivel de daño: LEVE, Evaluación del nivel de daño: LEVE, MODERADO, FUERTE o SEVEROMODERADO, FUERTE o SEVERO

• Definición de la funcionalidad o Definición de la funcionalidad o habitabilidadhabitabilidad

• Definición de sistemas de Definición de sistemas de rehabilitación temporal rehabilitación temporal (apuntalamiento y/o arriostramiento)(apuntalamiento y/o arriostramiento)

• Diagnóstico preliminarDiagnóstico preliminar

INSPECCION Y INSPECCION Y EVALUACION EVALUACION DETALLADASDETALLADAS

• Reporte detallado de los daños, que incluye Reporte detallado de los daños, que incluye su ubicación, dimensiones, descripción y su ubicación, dimensiones, descripción y magnitudmagnitud

• Verificación de medidas, niveles, desplomes Verificación de medidas, niveles, desplomes y asentamientosy asentamientos

• Recopilación de información histórica: Recopilación de información histórica: Planos, memoria de cálculo, estudio Planos, memoria de cálculo, estudio geotécnico, reportes de control de calidad, geotécnico, reportes de control de calidad, modificaciones y/o ampliacionesmodificaciones y/o ampliaciones

• Evaluación de daños con sus causas y Evaluación de daños con sus causas y posibles solucionesposibles soluciones

ENSAYOS PARA LA ENSAYOS PARA LA EVALUACION DE EVALUACION DE

MATERIALESMATERIALES• CONCRETO:CONCRETO:

- Uso de esclerómetro- Uso de esclerómetro

- Extracción de núcleos- Extracción de núcleos

- Ultrasonido- Ultrasonido

- Indicadores de grietas- Indicadores de grietas

• ACEROACERO

- Detección magnética de armaduras - Detección magnética de armaduras (uso de pacómetro)(uso de pacómetro)

- Extracción y pruebas de barras- Extracción y pruebas de barras

• SUELOSSUELOS

- Ensayos de penetración estándar- Ensayos de penetración estándar

- Ensayo triaxial- Ensayo triaxial

CRITERIOS PARA LA CRITERIOS PARA LA EVALUACION DE LAS EVALUACION DE LAS

ESTRUCTURASESTRUCTURAS• Análisis de grietasAnálisis de grietas

• Inspección del estado de los Inspección del estado de los elementos estructuraleselementos estructurales

• Inspección del estado de los puntos Inspección del estado de los puntos estructuralmente importantesestructuralmente importantes

• Inspección de la corrosión del acero Inspección de la corrosión del acero de refuerzode refuerzo

• Revisión de los recubrimientosRevisión de los recubrimientos

• Investigación de efectos químicosInvestigación de efectos químicos

• Análisis estructural de los detalles de Análisis estructural de los detalles de modelación:modelación:

- Distribución de rigideces- Distribución de rigideces

- Columnas cortas- Columnas cortas

- Asimetrías - Asimetrías

- Uniones- Uniones

- Juntas de dilatación- Juntas de dilatación

- Evidencias de remodelaciones- Evidencias de remodelaciones

• Revisión de las memorias de cálculoRevisión de las memorias de cálculo

• Revisión de las normas vigentesRevisión de las normas vigentes

• Revisión de especificaciones técnicasRevisión de especificaciones técnicas

• Planteamiento y evaluación de Planteamiento y evaluación de alternativas de remediaciónalternativas de remediación

INTERVENCIONINTERVENCION• Ultima fase del proceso patológico, Ultima fase del proceso patológico,

supeditada al diagnóstico y la supeditada al diagnóstico y la evaluación, es decir, a la fase de evaluación, es decir, a la fase de análisis, fase que es muy importante análisis, fase que es muy importante y que hay que desarrollar sin premura y que hay que desarrollar sin premura de tiempo, pues hay que de tiempo, pues hay que “analizar al “analizar al máximo para intervenir lo mínimo”máximo para intervenir lo mínimo”

• La intervención comprende la La intervención comprende la rehabilitación, reparación o refuerzorehabilitación, reparación o refuerzo sistemático de la estructura para sistemático de la estructura para restituir su funcionalidad en restituir su funcionalidad en condiciones de la más amplia condiciones de la más amplia seguridadseguridad

METODOS DE METODOS DE REPARACIONREPARACION

• CONCRETO ARMADOCONCRETO ARMADO

Restauración por sustitución de Restauración por sustitución de materialesmateriales

- Concreto con aditivos- Concreto con aditivos

- Concreto polimérico- Concreto polimérico

- Sustitución de materiales en - Sustitución de materiales en paredes de mamposteríaparedes de mampostería

Restauración por aplicación de Restauración por aplicación de materiales diferentes al dañado:materiales diferentes al dañado:

- Inyecciones epóxicas- Inyecciones epóxicas

- Parcheo estructural- Parcheo estructural

- Reparación de grietas en paredes- Reparación de grietas en paredes

- Adhesión de concreto fresco a - Adhesión de concreto fresco a endurecidoendurecido

• REFORZAMIENTOREFORZAMIENTO

- Encamisados metálicos- Encamisados metálicos

- Encamisados de concreto armado- Encamisados de concreto armado

- Encamisados con fibra- Encamisados con fibra

• REESTRUCTURACIONREESTRUCTURACION

- Arriostramientos- Arriostramientos

- Muros de corte- Muros de corte

• SUSTITUCION DE CONCRETOSUSTITUCION DE CONCRETO

- Concreto con aditivo expansivo- Concreto con aditivo expansivo

- Concreto polimérico- Concreto polimérico

- Inyección epóxica- Inyección epóxica

- Parcheo estructural- Parcheo estructural

- Morteros epóxicos- Morteros epóxicos

¡MUCHAS GRACIAS!¡MUCHAS GRACIAS!genner_vcgenner_vc@hotmail.com