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“UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ÁNGELES CHIMBOTE”-FACULTAD DE INGENIERÍA

C.A.C.M

UNIVERSIDAD CATÓLICA LOS ÁNGELESCHIMBOTE

FACULTAD DE INGENIERÍA

ESCUELA PROFESIONAL DE INGENIERÍA CIVIL

“ESTUDIO DE PATOLOGÍAS EN COLUMNAS DE

CONCRETO ARMADO DE LAS INSTITUCIONESEDUCATIVAS I.E. ENRIQUE LOPEZ ALBUJAR Y LA I.E.

IGNACIO MERINO, EN EL SECTOR NOROESTE DE LA

CIUDAD DE PIURA – MAYO 2014”

TESIS PARA OPTAR EL TITULO DE INGENIERO CIVIL

AUTOR:

BACHILLER DE ING. CIVIL

CÁRDENAS MORE CARLOS ALBERTO

ASESOR:

ING. MG. JUAN ASALDE VIVES

PIURA – PERU

2014




C.A.C.M

TÍTULO:

“ESTUDIO DE PATOLOGÍAS EN COLUMNAS DE

CONCRETO ARMADO DE LAS INSTITUCIONES

EDUCATIVAS I.E. ENRIQUE LOPEZ ALBUJAR Y LA I.E.

IGNACIO MERINO, EN EL SECTOR NOROESTE DE LA

CIUDAD DE PIURA – MAYO 2014”

ii




C.A.C.M

JURADO EVALUADOR:

_________________________________________

Ing. Gilberto Régulo Sánchez Gamarra

PRESIDENTE DE JURADO

____________________________________

Ing. Miguel Angel Chang Heredia

SECRETARIO DE JURADO

____________________________________

Ing. Wilmer Oswaldo Córdova Códova

MIEMBRO DE JURADO

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C.A.C.M

AGRADECIMIENTO

A Dios por darme cada

día la voluntad necesaria

para poder salir cada día

adelante.

A mi Madre Gladys More Sócolay a mi Padre José WilfredoCárdenas Esquén, por darme lavida, por el gran esfuerzo ysacrificio que han hecho todo lo posible de que tenga Estudios

Superiores en las Ciencias deIngeniería.

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C.A.C.M

DEDICATORIA

A mi novia Diana Carolina

Huancas Escobar por su amor,

tiempo y dedicación que me ha

brindado cada día.

A mis hermanos José LuisCárdenas More, Jorgue ArturoCárdenas More, Carlos RafaelCárdenas More, a mi tío GonzaloCarrillo, así también a MaríaQuiroga Paiva por haberme brindado su apoyo y a todos mis

amigos muy cercanos a mi persona que he conocido duranteel trayecto de mi vida.

v




C.A.C.M

RESUMEN

La investigación tuvo como objetivo general, determinar el estado actual de las diversas

Patologías presentes en las Columnas de Concreto Armado tanto en los Cercos

Perimétricos como en los Módulos o Bloques de las I.E. Enrique López Albujar y la I.E.

Ignacio Merino del Sector Nor Oeste de la Ciudad de Piura, periodo 2014, mediante dos

Cuadros, el primer cuadro es de una Evaluación Global preliminar de las Estructuras,

elaborado por la Universidad Autónoma de México y el segundo cuadro es el de Grado de

Afectación de las Patologías, realizado en la Tesis del Ing. Civil Dante Pariahuache Calle,

en año 2012. La metodología aplicada es de orden visual en ingeniería civil, de manera

descriptiva y personalizada, para ello se utilizó los Cuadros de Evaluación Global

Preliminar de las Estructuras y el Cuadro de Grado de Afectación mencionadosanteriormente, mediante una inspección visual y tomando como muestra de estudio las

Columnas de Concreto Armado tanto como en el Cerco Perimétrico y en los Módulos o

Bloques a través de fichas técnicas calificando el estado actual de cada una de las

Columnas de Concreto Armado, asignándole porcentajes que tienen un rango del 0% hasta

el 100% de daño.

Las Patologías Presentes que se han identificado en este estudio de tesis son los siguientes:

Grietas < 0.5mm, Cangrejeras, Grietas 0.5 a 1mm, Grietas > 1mm, desprendimiento del

Concreto y Corrosión del Acero. El Mayor Porcentaje de Patologías presentes en las

Columnas de Concreto Armado de los Cercos Perimétricos, se da en la I.E. Enrique López

Albujar ya que la suma de cada porcentaje de Patologías Presentes son de un 65.33%

mientras que en la I.E. Ignacio Merino es de un 51.23%. En los Módulos o Bloques el

Mayor Porcentaje de Patologías presentes en las Columnas de Concreto Armado se da en la

I.E. Ignacio Merino ya que la suma de cada porcentaje de Patologías Presentes son de un

80.00% mientras que en la I.E. Enrique López Albujar es de un 62.29%.

El estudio y la determinación actual de las Columnas de Concreto Armado de las I.E.Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, constituyen un gran aporte a la Ciudad de

Piura, a fin de estableces procedimientos necesarios para su conservación.

Palabra Clave: Estudio, Evaluación Técnica, Diagnóstico, Columnas de Concreto

Armado, Patologías, Porcentaje de Daño.

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C.A.C.M

ABSTRACT

The investigation had as general aim, determine the current condition of the diverse present

Pathologies in the Columns of Concretly Armed both in the Fences Perimétricos and in the

Modules or Blocks of the I.E. Enrique Lopez Albujar and the I.E. Ignacio Merino of the

Sector Nor Oeste of Piura's City, period 2014, by means of two Pictures, the first picture is

of a Global preliminary Evaluation of the Structures, elaborated by the Autonomous

University of Mexico and the second picture it is that of Degree of Affectation of the

Pathologies, realized in the Thesis of the Ing. Civilian Dante Pariahuache Calle, in year

2012. The applied methodology is of visual order in civil engineering, of a descriptive and

personalized way, for it there was in use the Pictures of Global Preliminary Evaluation of

the Structures and the Picture of Degree of Affectation mentioned previously, by means ofa visual inspection and taking the Columns as a sample of study of I Make concrete Armed

so much like in the Fence Perimétrico and in the Modules or Blocks across specification

sheets qualifying the current condition of each one of the Columns of I Make concrete

Armed, assigning to him percentages that have a range of 0 % up to 100 % of hurt.

The Present Pathologies that have been identified in this study of thesis are the following

ones: Cracks <0.5mm, Cangrejeras, Cracks 0.5 to 1mm, Cracks> 1mm, detachment of the

Concrete one and Corrosion of the Steel. The Major Percentage of present Pathologies in

the Columns of I Make concrete Armed with the Fences Perimétricos, it is given in the I.E.

Enrique Lopez Albujar since the sum of every percentage of Present Pathologies they are

65.33 % whereas in the I.E. Ignacio Merino it is 51.23 %. In the Modules or Blocks the

Major Percentage of present Pathologies in the Columns of I Make concrete Armed it is

given in the I.E. Ignacio Merino since the sum of every percentage of Present Pathologies

they are 80.00 % whereas in the I.E. Enrique Lopez Albujar it is 62.29 %.

The study and the current determination of the Columns of I Make concrete Armed with theI.E. Enrique Lopez Albujar and the I.E. Ignacio Merino, they constitute a great contribution

to Piura's City, in order you establish procedures necessary for his conservation.

Key word: Study, Technical Evaluation, Diagnosis, Columns of I Make concrete Armed,

Pathologies, Percentage of Hurt.

vii




C.A.C.M

CONTENIDO

TITULO ii

HOJA DE FIRMAS iii

HOJA DE AGRADECIMIENTO iv

HOJA DE DEDICATORIA v

RESUMEN vi

ABSTRACT vii

CONTENIDO viii

INDICE DE GRAFICOS, TABLAS Y CUADROS ix

I. INTRODUCCIÓN 1

II. REVISIÓN DE LITERATURA 6

III. METODOLOGÍA 38

III.1 Diseño de la Investigación 38

III.2 Población y Muestra 38

III.4 Técnicas e Instrumentos 39

IV. RESULTADOS 40

IV.1 Resultados 40

IV.2 Análisis de Resultados 45

V. CONCLUSIONES 77

Aspectos Complementarios 80

Referencias Bibliográficas 83

Anexos 87

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C.A.C.M

INDICE DE GRÁFICOS TABLAS Y CUADROS

CUADROS:

Cuadro 1 Materiales para el Concreto 9

Cuadro 2 Cuadro de Evaluación Global Preliminar de las Estructuras 37

Cuadro 3 Cuadro de Grado de Afectación 38

Cuadro 5 Cuadro de Colindancias I.E. Ignacio Merino 40

Cuadro 6 Cuadro de Colindancias I.E. Enrique López Albujar 42

Cuadro 7 Referencia al Cuadro 2 44






Cuadro 13 Promedio en % de Daño de las Columnas de la I.E. Enrique López

Albujar – Cerco Perimétrico 69

Cuadro 14 Promedio en % de Daño de las Columnas de la I.E. Ignacio Merino – Cerco Perimétrico 69

Cuadro 15 Promedio en % de Daño de las Columnas de la I.E. Enrique LópezAlbujar – Módulos o Bloques 75

Cuadro 16 Promedio en % de Daño de las Columnas de la I.E. Ignacio Merino –

Módulos o Bloques 76

ix




C.A.C.M

TABLAS:

Tabla I Cuadros Estadísticos de Patologías Existentes I.E. Enrique

López Albujar - Cerco Perimétrico 47 - 50

Tabla II Cuadros Estadísticos de Patologías Existentes I.E. Enrique

López Albujar - Módulos o Bloques 51 - 52

Tabla III Cuadros Estadísticos de Patologías Existentes I.E. Ignacio Merino

- Cerco Perimétrico 54 – 55

Tabla VI Cuadros Estadísticos de Patologías Existentes I.E. Ignacio Merino

- Módulos o Bloques 56

RESUMEN TABLA I Resultado del Cuadro I – I.E. Enrique López Albujar – Cerco Perimétrico 57-58

RESUMEN TABLA III Resultado del Cuadro III – I.E. Ignacio Merino – Cerco Perimétrico 60

RESUMEN TABLA II Resultado del Cuadro II – I.E. Enrique López Albujar – Módulos o Bloques 66

RESUMEN TABLA IV Resultado del Cuadro IV – I.E. Ignacio Merino – Módulos o Bloques 64

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C.A.C.M

GRÁFICOS:

Figura 1 Paisaje Piurano 4

Figura 2 Torre del Continental Towers – Colombia 6

Figura 3 Edificio Málaga - Bolivia 7

Figura 4 Columnas del Tren Eléctrico 8

Figura 8 Radio de Inercia 21

Figura 12 Conexión a Raz 24

Figura 13 Carbonatación 74

Figura 14 Corrosión del Acero 74

Figura 15 Exudación 29

Figura 16 Colocación de Estribos en Columna 31

Figura 17 Falta de Estribos en Columna 31

Figura 18 Disposición Inadecuada del refuerzo de las columnas 32 Figura 19 Práctica Inapropiada en Columna 33

Figura 20 Desprendimiento del Concreto en Columna 33

Figura 21 Instalación Inapropiada en Columna 34

Figura 22 Fisuras por Cortante en Columna 34

Figura 23 Falla por Tracción en Columna 35

Figura 24 Aplastamiento de Concreto en Columna 38

Figura 25’ Plano de Ubicación de la I.E. Enrique López Albujar – Google Earth 40

Figura 25 Plano de Ubicación de la I.E. Enrique López Albujar 41

Figura 26’ Plano de Ubicación de la I.E. Ignacio Merino – Google Earth 42

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C.A.C.M

Figura 26 Plano de Ubicación de la I.E. Ignacio Merino 43

Figura 27 Foto del Pabellón de la I.E. Enrique López Albujar 45

Figura 27’ Dimensiones de las Columnas del Cerco Perimétrico de la I.E.Enrique López Albujar 47

Figura 28 Ubicación de Columnas de la I.E. Enrique López Albujar 46

Figura 28’ Dimensiones de las Columnas de los Módulos o Bloques de la I.E.Enrique López Albujar 51

Figura 29 Foto Exterior de la I.E. Ignacio Merino 53

Figura 29’ Dimensiones de las Columnas del Cerco Perimétrico de la I.E.Ignacio Merino 54

Figura 30 Ubicación de Columnas de la I.E. Ignacio Merino 55

Figura 30’ Dimensiones de las Columnas de los Módulos o Bloques de la I.E.Enrique López Albujar 56

Figura 29’ Dimensiones de las Columnas de los Módulos o Bloques de la I.E.Ignacio Merino 56

Figura 31 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado de la I.E.Enrique López Albujar – Cerco Perimétrico 58

Figura 32 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado de la I.E.Ignacio Merino – Cerco Perimétrico 61

Figura 33 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado, tanto para las I.E. Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, Grietas < 5mm – Cerco Perimétrico 63

Figura 34 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado, tanto para las I.E. Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, Cangrejeras – Cerco

Perimétrico 63 Figura 35 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado, tanto

para las I.E. Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, Grietas de 0.5 a1mm – Cerco Perimétrico 64

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C.A.C.M

Figura 36 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado, tanto para las I.E. Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, Grietas > 1mm – Cerco Perimétrico 64

Figura 37 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado, tanto para las I.E. Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, Desprendimiento delConcreto – Cerco Perimétrico 65

Figura 38 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado, tanto para las I.E. Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, Corrosión del Acero – Cerco Perimétrico 65

Figura 39 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado de la I.E.Enrique López Albujar – Módulos o Bloques 67

Figura 40 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado de la I.E.

Ignacio Merino – Módulos o Bloques 69

Figura 41 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado, tanto para las I.E. Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, Grietas < 5mm – Módulos o Bloques 71

Figura 42 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado, tanto para las I.E. Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, Cangrejeras – Módulos o Bloques 70

Figura 43 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado, tanto para las I.E. Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, Grietas de 0.5 a1mm – Módulos o Bloques 71

Figura 44 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado, tanto para las I.E. Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, Grietas > 1mm – Módulos o Bloques 72

Figura 45 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado, tanto para las I.E. Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, Desprendimiento del

Concreto > 1mm – Módulos o Bloques 73

Figura 46 Porcentaje de Daños en las Columnas de Concreto Armado, tanto para las I.E. Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, Corrosión del Acero> 1mm – Módulos o Bloques 73

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C.A.C.M

Figura 47 Porcentaje General de todos los Daños Estructural Ligero, Fuerte yGrave en las Columnas de Concreto Armado – Cerco Perimétrico de las dos I.E.Públicas que se han tomado como estudio. 75

Figura 48 Porcentaje General de todos los Daños Estructural Ligero, Fuerte y

Grave en las Columnas de Concreto Armado – Módulos o Bloques de las dos I.E.Públicas que se han tomado como estudio. 76

Figura 49 Fibra de Polipropileno 81

Figura 50 Plano de la Ciudad de Piura 87

Figura 51 Entrada Principal de la I.E. Enrique López Albujar 88

Figura 52 Cerco Perimétrico de la I.E. Enrique López Albujar 88

Figura 53 Desprendimiento del Concreto, Corrosión del Acero 89

Figura 54 Desprendimiento del Concreto en Columna 89

Figura 55 Segregación del Concreto 90

Figura 56 Contaminación Orgánica 90

Figura 57 Grietas en Sobrecimientos 91

Figura 58 Pequeñas Fisuras en Viga 91

Figura 58’ Presencia de Grietas en la Columna de Concreto Armado 92

Figura 59 Entrada de la I.E. Ignacio Merino 93

Figura 59’ Ataque del Concreto por medio de Fluidos Orgánicos 92

Figura 60 Disgregación del Concreto 93

Figura 61 Patologías en Cimientos 94

Figura 62 Falta de unión de Viga con Columna 94

Figura 63 Desprendimiento de Cimiento 94

Figura 64 Aceros Expuestos al ambiente, desprendimiento del Concreto 95

Figura “A” Falla de Columna por Pandeo 19

Figura “B” Falla de Columna por Aplastamiento 19

xiv




C.A.C.M

Figura A’ Como trabaja una Columna 15

Figura B’ Planta para analizar un elemento vertical 17

Figura C’ Valores de “k” y Le 17

xv




C.A.C.M

I. INTRODUCCIÓN

En la ciudad de Piura, así como en otras ciudades del país, existirán edificaciones quesiempre presentarán problemas a solucionar; lesiones, manifestaciones del proceso patológico. Producto de multitud de factores, principalmente factores climáticos,geológicos y geográficos, además del desgaste derivado del propio uso de las edificacionesy del mantenimiento que se hayan realizado al mismo.

Si estas lesiones no son consideradas ni estudiadas, es muy probable que las edificacionescorran el riesgo de colapsar, pero por sobre todo existirá una gran pérdida de vidas paraaquellas personas que ocupan un lugar en dichas edificaciones que presenten problemas patológicos muy graves.

Debemos considerar también que toda edificación tiene un origen y fueron pensados para

una determinada función, con una carga permanente de uso determinada. En el momento deestudio se nos puede plantear una infinidad de patologías que nos afecten las soluciones pensadas, es por eso que es importante la consideración de un estudio detallado yminucioso.

El presente estudio se ha tomado en cuenta dos Instituciones Educativas Públicas, las cualesson; I.E Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, lo cual se ha podido observar queel sistema que predomina es el Sistema Estructural Aporticado, cuyos elementosestructurales principales consisten en vigas y columnas conectadas a través de nudosformando pórticos resistentes en las dos direcciones principales de análisis “x” e “y”, para

lo cual esta tesis busca dar algunas herramientas para poder detectar e identificar losdiferentes tipos de patologías que se encuentran habitualmente; así como algunassoluciones de cómo intervenir ante los daños que se presentan ya que muchas veces estosestudios nos dan respuestas poco pensadas, como ser la idea de no poder efectuar ningunaconstrucción porque el costo final que se presente en cualquier proyecto será tal que es másconveniente empezar de cero.

Por lo anteriormente expresado, el enunciado del problema de investigación es el siguiente:¿En qué medida la determinación de los diferentes tipos de patologías influirán en lascolumnas existentes de Concreto Armado de las Instituciones Educativas I.E Enrique

López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, en el Sector Noroeste de la Ciudad de Piura,Mayo 2014?

1




C.A.C.M

Para dar respuesta al problema, se ha planteado el siguiente objetivo general:

Determinar y evaluar el grado de afectación de las diversas patologías presentes en lasColumnas de Concreto Armado de las Instituciones Educativas I.E. Enrique López Albujar

y la I.E. Ignacio Merino del Sector Noroeste de la Ciudad de Piura, Mayo 2014.

Para poder conseguir el objetivo general, nos hemos planteado los siguientes objetivosespecíficos:

Identificar las Patologías Existentes en las Columnas de Concreto Armado de lasInstituciones Educativas Públicas antes mencionadas.

Estudiar las posibles causas que originan los daños en las columnas de ConcretoArmado.

Evaluar los efectos de cómo influyen las patologías presentes encontradas en lasColumnas de Concreto Armado de las Instituciones Educativas Públicas antes

mencionadas.

Determinar el grado o nivel de afectación de las Columnas de Concreto Armado,tanto para los Cercos Perimétricos y para las Columnas de los Módulos o Bloques.

Encontrar y Plantear alternativas para las posibles soluciones de dichas Patologíasen las Columnas de Concreto Armado de las Instituciones Educativas Públicas antesmencionadas.

Finalmente, la investigación se justifica porque existe la necesidad de conocer las diversas patologías presentes en Columnas de Concreto Armado y de cómo estas patologías influyentanto en la Construcción de las Instituciones Educativas Públicas como son en la I.E.Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino ubicadas en el Sector Nor Oeste de laCiudad de Piura cuyas Instituciones Educativas fueron tomadas para este trabajo deInvestigación, cuya finalidad es de que en un futuro se pueda prevenir colapsos y múltiplestragedias, tanto como pérdidas de vidas humanas y materiales, ya que estas InstitucionesEducativas Públicas durante la inspección visual se notó que no se les ha hecho unadecuado mantenimiento en su debido momento con lo cual éstas presentan diversas patologías y eso conlleva al colapso de las Columnas de Concreto Armado que se han

tomado como principal estudio de esta tesis, ya que por lo general estas construccionesdeben dar la mayor seguridad posible para aquellas personas que están ahí por lo general alos niños que estudian en dichas Instituciones.

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C.A.C.M

TÍTULO

“ESTUDIO DE PATOLOGÍAS EN COLUMNAS DE CONCRETO

ARMADO DE LAS INSTITUCIONES EDUCATIVAS I.E ENRIQUELOPEZ ALBUJAR Y LA I.E IGNACIO MERINO, EN EL SECTOR

NOROESTE DE LA CIUDAD DE PIURA - MAYO 2014”

I.1. PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN

I.1.1. CARACTERIZACIÓN DEL PROBLEMA

El ser humano siempre ha tenido la necesidad de refugiarse para mejorar las condiciones

adversas de vivir a la intemperie (clima, seguridad…). En tiempos Antiguos, solía protegerse de las fieras del campo, escondiéndose en cuevas, con el fin de obtener laseguridad necesaria para sobrevivir. (5)

La vivienda, más que un refugio, es una estructura viva que se mueve, transforma yenvejece a través del tiempo, que está sometida a múltiples y variadas influencias externasfísicas y climáticas (altos valores de humedad, temperaturas, etc.) (5)

Si bien existen normas para realizar su diseño y acondicionamiento, basado en elcomportamiento o propiedades de los materiales, en cálculos y formas matemáticas deanalizar su funcionamiento, es durante la construcción donde se pone en tela de juicio y a prueba todos estos aspectos, y es allí, donde surgen los problemas de calidad del hábitat,agravados por las bajas condiciones de habitabilidad. Un conocimiento limitado de estosaspectos o las deficiencias que surgen en la obra misma, lleva consigo consecuenciasimportantes traducidas en diferentes Patologías, con el consecuente costo económico querecae normalmente en el usuario de dicho espacio. (5)

Piura fundada como San Miguel de Piura, es una ciudad de la zona occidental norte delPerú, capital de la Región Piura, ubicada en el Centro Oeste de la Región, en el valle del ríoPiura, al norte del desierto de Sechura, a 981km al norte de Lima y próxima a la fronteracon el Ecuador. Es la quinta más poblada del país, alcanzando oficialmente y según proyecciones del Instituto Nacional de Estadística e Informática (INEI) del año 2014, los430,319.00 habitantes. (6)

El clima en Piura es muy variado, contando con una diversidad de pisos altitudinales yclimas. En la Costa las temperaturas medias anuales son de 27 y 25 Grados Centígrados enTalara, mientras que en Morropón y Chulucanas la temperatura puede llegar a los 31.6

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C.A.C.M

Grados Centígrados y en Huarmaca que está a 2100 metros sobre el nivel del mar puededescender hasta los 14.6 grados centígrados. (7)

Particularmente en el Distrito de Piura, el paisaje piurano (Figura 1), está conformado por las

zonas del litoral, de valle, zonas de desierto, salpicado de bosques de algarrobo y la zona dela sierra está últimamente ubicada al este del Departamento de Piura. (8)

En fin el clima de Piura es cálido,desértico y oceánico. Existe unavariabilidad climática por laocurrencia del Fenómeno de El Niño, que origina precipitacionesextraordinarias. (8)

En el Proceso Constructivo decualquier edificación en la Ciudadde Piura, se debe tomar enconsideración estos factores, paraasí evitar la mayor parte de patologías que se presenten en unfuturo requiriendo un nivel técnicoapropiado para su ejecución

La prioridad de este estudio es identificar las patologías presentes en los elementos

estructurales como son en este caso Columnas de Concreto Armado, luego evaluarlas,corregirlas y así disminuir el problema y alargar el período de vida útil de dichasedificaciones.

En el presente estudio de investigación se llegó a determinar el estado actual de lasInstituciones Educativas; I.E. Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino.

I.1.1.1 ENUNCIADO DEL PROBLEMA

¿En qué medida la determinación de los diferentes tipos de patologías influirán en lascolumnas existentes de Concreto Armado de las Instituciones Educativas I.E Enrique

López Albujar y la I.E. Ignacio Merino, en el Sector Noroeste de la Ciudad de Piura,Mayo 2014?

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C.A.C.M

I.1.2. OBJETIVOS DE LA INVESTIGACIÓN

I.1.2.1. OBJETIVO GENERAL

Determinar y evaluar el grado de incidencia de las diversas patologías presentes en lasColumnas de Concreto Armado de las Instituciones Educativas Públicas; I.E. EnriqueLópez Albujar y la I.E. Ignacio Merino del Sector Noroeste de la Ciudad de Piura, Febrero2014.

I.1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS

Identificar las Patologías Existentes en las Columnas de Concreto Armado de lasInstituciones Educativas Públicas antes mencionadas.

Estudiar las posibles causas que originan los daños en las columnas de ConcretoArmado.

Evaluar los efectos de cómo influyen las patologías presentes encontradas en lasColumnas de Concreto Armado de las Instituciones Educativas Públicas antesmencionadas.

Determinar el grado o nivel de afectación de las Columnas de Concreto Armado,tanto para los Cercos Perimétricos y para las Columnas de los Módulos o Bloques.

Encontrar y Plantear alternativas para las posibles soluciones de dichas Patologíasen las Columnas de Concreto Armado de las Instituciones Educativas Públicas antesmencionadas.

I.1.3. JUSTIFICACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN

El presente trabajo de Investigación se realiza, porque existe la necesidad de conocer lasdiversas patologías presentes en Columnas de Concreto Armado y de cómo estas patologíasinfluyen tanto en la Construcción de las Instituciones Educativas como son en la I.E.Enrique López Albujar y la I.E. Ignacio Merino ubicadas en el Sector Nor Oeste de laCiudad de Piura cuyas Instituciones Educativas fueron tomadas para este trabajo deInvestigación.

Ya que la diversidad de patologías que se manifiestan en las edificaciones como son en estecaso las Instituciones Educativas antes mencionadas, es infinita, además de ser un temamuy complejo, difícilmente se logra determinar con precisión, las causas o motivos demuchas de las manifestaciones que presentan los elementos estructurales como son lascolumnas de concreto armado.

En fin, esta investigación tiene como finalidad de que en un futuro se pueda prevenircolapsos y múltiples tragedias, tanto como pérdidas de vidas humanas y materiales, ya que

5




C.A.C.M

estas Instituciones Educativas Públicas durante la inspección visual se noto que no se les hahecho un adecuado mantenimiento en su debido momento con lo cual éstas presentandiversas patologías y eso conlleva al colapso de las Columnas de Concreto Armado que sehan tomado como principal estudio de esta tesis, ya que por lo general estas construccionesdeben dar la mayor seguridad posible para aquellas personas que están ahí por lo general alos niños que estudian en dichas Instituciones.

II. REVISIÓN DE LITERATURA

II.1. ANTECEDENTES INTERNACIONALES

En toda construcción de cualquier tipo de edificación se debe tomar en cuenta losmateriales requeridos en obra ya que éstas deben ser los adecuados y estar correspondidasde acuerdo a las normas técnicas según se presente el caso. Por ejemplo en el momento de

diseñar una estructura el ingeniero dispone de una amplia gama de materiales a sudisposición, por lo que debe conocer cómo seleccionar los materiales o combinación deellos que mejor se ajusten a las demandas de su diseño o propósito, proporcionándole las propiedades que él requiere. (9)

A continuación se presentará algunas edificaciones que han presentado diversas patologíasen las Columnas de Concreto Armado:

El día martes 05 de Noviembre del 2013a las 09:53 am – Colombia, en la torre

del Continental Towers (Figura 2), se presento fallas en las columnas poraplastamiento, lo que significa que lascolumnas tenían una carga axialsupremamente alta y esas fallas en elconcreto son violentas y no avisan. ElIngeniero de Estructuras y Profesor de laUniversidad Eafit, Roberto RochelAwad, aclaró que las fallas por

aplastamiento no necesariamente se dan por la baja calidad de los materiales, si no porque

se excede la capacidad de carga del elemento estructural, es decir, las columnas no tienen ladimensión suficiente para las cargas que la soportan, también declaró en una cadena deradio confirmando en si que estuvo en el estudio estructural del Continental y al revisar lascargas verticales, sin incluir las carga viva de las personas y de los enseres, halló que éstasestán trabajando al 95% de su capacidad, lo que obligó a recomendar la evacuación deledificio, en lo que coincidió con expertos ingenieros y eso aceleró en conjunto con unaconstructora evacuar dicha torre. (10) 6




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El día 18 de Marzo del 2012 – Bolivia, secolapsó el edificio Málaga (Figura 3), esto sedebió a que las columnas del dicho edificio noestaban diseñadas para soportar su propio pesoaún sin ser habitados, incluso debió habersedesplomado antes del 24 de enero del 2011, esolo afirmó el Ing. Civil Miguel Trujillo,contratado por la Empresa Cicruz, tambiénevidenció que del quinto piso hasta el nivel delsótano, las columnas no tenían la sección

(grosor) ni la armadura (barras de acero) necesarias para soportar el peso de la propiaestructura, menos aún el peso proveniente de la ocupación del centro multifamiliar y lainfluencia de factores externos (fuertes vientos o terremotos) cuyo edificio consta de 10

pisos. El Ing. Miguel Trujillo afirma que en el Proyecto Estructural se habría efectuado una baja estimación de las cargas de losa, lo cual se ha traducido en una carga menor en lascolumnas de los pisos superiores hasta el nivel de fundaciones. Otro aspecto observado porel Ing. antes mencionado es que las columnas no tenían la armadura necesaria, es decir, elcalculista usó acero corrugado de hasta 8mm cuando lo mínimo establecido era de 12mm,tampoco tenía el espaciamiento de estribos necesarios, también se vio que las columnaseran de 15cm de lado algo que ninguna de las normas permite, ya que lo mínimo en elreglamento establecido en Bolivia para columnas de sección cuadrada es de 25 x 25 cm yaque las columnas de 15 x 15 son las más frágiles de todo el conjunto, motivo por el cualhan sido las primeras en presentar roturas. En las columnas se presento fallas del hormigón

y pandeo de las barras. (11)

II.2. ANTECEDENTES NACIONALES

En el Perú los primeros barriles de cemento llegaron en el año de 1850, el concreto con élelaborado se usó para la construcción de cimentaciones y para mejorar los acabados de lasestructuras, posteriormente se le utilizó una combinación con acero para la construcción deedificios, puentes, etc. En el año 1915 llegaron los primeros hornos de fabricación decemento encargados por la Empresa Estadounidense Foundation Co. Lo cual un añodespués éstos fueron comprados por Compañía Peruana de Cemento Portland, en los años

50, se estableció en Lima la primera empresa de concreto premezclado. De ahí a la fechahan ido apareciendo numerosas empresas productoras de cemento y de concreto premezclado. En la actualidad este material es el más utilizado en nuestro país. (12)

A continuación se presentará algunas edificaciones que han presentado diversas patologíasen las Columnas de Concreto Armado: 7




C.A.C.M

El día 16 de Diciembre del 2010 enLima-Perú, se Detectaron 103 columnasdel tren eléctrico dañadas (Figura 4), elDiario 16, indica que hace 25 años,durante el primer Gobierno de AlanGarcía, se inició la construcción de laobra vial más importante de Lima, elTren Eléctrico se puso en marcha y seerigieron 300 columnas que soportaríanlas pesadas estructuras de concreto pordonde viajarían miles de limeños. Lahistoria ya es conocida la obra fue paralizada y esos 300 pilares de

cemento y acero aguardaron largos 25 años a la intemperie. Pero que hoy que las Obras delTren Eléctrico andan nuevamente a toda marcha, una información brindada por el propioConsorcio Constructor debe alertarnos. Pues una evaluación de sus estructuras 103columnas antiguas, presentan peligrosas fallas como fisuras, rajaduras y corrosión, un datoque garantizó al Ministro de Transporte Enrique Cornejo, quién garantizó ayer la seguridaddel Tren Eléctrico. Durante cuatro horas Diario 16, recorrió varios tramos del TrenEléctrico. Junto a la Presienta de la Comisión de Transporte del Congreso, YanethCajahuanca, junto con los funcionarios de la Autoridad Autónoma del Tren Eléctrico y alos Ingenieros del Consorcio Constructor (Odebrecht y Graña Montero).

En el tramo que corresponde la Estación Jorge Chávez, pasando por el Puente Atocongo yla Av. Los Héroes montículos de tierra llamaron nuestra atención se trataba de los trabajosde peritaje de las columnas antiguas, cada una de ellas había sido excavada para evaluar la posible existencia de daños producidos por el paso del tiempo.

El Ingeniero del Consorcio Wiston Villagomez, responsable de la ingeniería total de laconstrucción explicó que hace un mes se iniciaron las evaluaciones y confirmó que lasfallas encontradas en las columnas correspondan a fisuras, pequeñas grietas, rajaduras y enel peor de los casos la corrosión del acero. El experto indicó: “Si te das cuenta hemos hech oun trabajo muy delicado y en casos de corrosión hemos cambiado las varillas de acero, en

otros casos hemos reforzado la estructura”. Como se observa en la fotografía anterior del Diario 16, las bases de las columnas muestranunas aberturas realizadas por los ingenieros. En dos cuadras de recorrido, pudimos apreciarque la gran mayoría presentaban fallas. (13)

II.3. BASES TEÓRICAS DE LA INVESTIGACIÓN.

II.3.1 Definiciones8




C.A.C.M

Concreto

El concreto fue usado por primera vez en Roma alrededor de la tercera centuria antes de

Cristo. (14)

El concreto es la mezcla del cemento, agregados (arena y grava) y agua, lo cual se endurece

después de cierto tiempo formando una piedra artificial, los elementos activos del concreto

son el agua y el cemento de los cuales ocurre una gran reacción química que después de

fraguar alcanza un estado de gran solidez, y los elementos inertes que son la arena y la

grava cuya función es formar el esqueleto de la mezcla, ocupando un gran porcentaje del

volumen final del producto, este material de construcción es el más extensamente utilizado.

(15)

Los materiales para el concreto son: (16), (Cuadro 1)

Cemento 7% - 15%Agua 15% - 22%Agregados 60% - 75%Aire 1% - 3%

Aditivos 0.1% - 0.2%Cuadro 1

Actualmente el concreto es el material de construcción de mayor uso en nuestro país. Si

bien la calidad final del concreto depende en forma muy importante del conocimiento del

material y de la calidad del profesional del ingeniero, el concreto es en general,

desconocido en mucho de sus siete grandes aspectos: (17)

1. Naturaleza.

2. Materiales.

3. Propiedades.

4. Selección de las Proporciones.

5. Proceso de puesta en obra.

6. Control de Calidad e Inspección.

9




C.A.C.M

7. Mantenimiento de los elementos estructurales.

La principal limitación a las múltiples aplicaciones que se pueden dar al concreto es el

desconocimiento de alguno de los aspectos ya indicados; así como de la mayor o menorimportancia de los mismos de acuerdo al empleo que se pretende dar al material. Ello

obliga al estudio y actualización permanentes para obtener del concreto las máximas

posibilidades que como material puede ofrecer al Ingeniero. (17)

Componentes del Concreto.

Cemento

El cemento se define como el material pulverizado que por adición de una cantidadconveniente de agua forma una pasta de aglomerante capaz de endurecer, tanto bajo agua

como en el aire. (18)

Cemento Portland

Producto obtenido por la pulverización del clinker portland, con la adición eventual del

sulfato de calcio. Se admiten la adición de otros productos que no excedan el 1% en peso

total siempre que la norma correspondiente establezca que su inclusión no afecta las

propiedades del cemento resultante. Todos los productos adicionados deberán ser

pulverizados conjuntamente con el clínker. (19)

Clínker

Producto obtenido por la calcinación de materias primas, calizas y arcillosas

adecuadamente dosificadas. (20)

10




C.A.C.M

Tipos de Cemento Portland:

- Cemento Portland Tipo I:

Normalmente es el Cemento Portland destinado a Obras de Concreto en General, cuando en

las mismas no se especifique la utilización de otro tipo. (Edificios, Estructuras Industriales,

Conjuntos Habitacionales). (21)

- Cemento Portland Tipo II:

Es el cemento Portland destinados a obras de concreto en general y obras expuesta a la

adición moderada de sulfatos o donde se requiera moderado calor de hidratación cuando así

se especificado. (Puentes, Tuberías de Concreto). (22)

- Cemento Portland Tipo III:

Es de alta resistencia inicial, como cuando se necesita que la estructura de concreto reciba

carga lo antes posible o cuando es necesario desencofrar a los pocos días del vaciado. (23)

- Cemento Portland Tipo IV:

Se requiere bajo calor de hidratación en que no deben producirse dilataciones durante el

fraguado. (24)

- Cemento Portland Tipo V:

Usado donde se requiera una elevada resistencia a la acción concentrada de sulfatos.

(Canales, alcantarillas). (25)

Agregados

Los agregados ocupan del 70% al 80% de la unidad cúbica de concreto, por su peso seclasifican en normal, liviano y pesado, por su limpieza en sucio y limpio, por su

granulometría en agregado fino, agregado grueso o agregado integral también conocido

como hormigón. El agregado tiene un papel determinante en las propiedades del concreto,

interviene en las resistencias mecánicas, la durabilidad, el comportamiento elástico, etc.

Adicionalmente sirven como un relleno de bajo costo e imparten beneficios a la mezcla.11




C.A.C.M

Debe tenerse en consideración que las propiedades de los agregados influyen en las del

concreto, tanto al estado fresco como al endurecido. Igualmente el manejo y procesamiento

del agregado afectan las propiedades del concreto. (26)

La investigación de campo para la selección de los materiales integrantes del concreto,

antes de la construcción, está principalmente limitada a la prospección para la ubicación de

las canteras del agregado y la exploración, muestreo, certificación de la calidad de los

depósitos. El Ingeniero encargado de la ubicación de las canteras de preferencia un

geólogo, deberá tener experiencia en este tipo de trabajo, estar informado de la calidad y

cantidad del agregado requerido, del tamaño máximo que va a ser empleado en el concreto

y de las características generales de la construcción en la que va a ser utilizado. (26)

- Agregado Fino:

El Agregado Fino consistirá en arena natural, arena manufacturada, o una combinación de

ambas, definiéndosele como proveniente de la desintegración natural o artificial de las

rocas, el cual pasa la Malla 3/8”. Este agregado fino estará compuesto de partículas limpias,

de unos perfiles preferentemente angulares, duros, compactos y resistentes; libres de

cantidades perjudiciales de polvo, partículas escamosas o blandas, materia orgánica, sales u

otras sustancias dañinas. (27)

- Agregado Grueso:

El Agregado Grueso se define como al material retenido en el Tamiz #4, cuyas

características podrá consistir de partículas de roca partida, grava natural o triturada, estará

conformado por fragmentos cuyo perfil será preferentemente angular o semiangular,

limpios o duros, compactos, resistentes, de textura preferentemente rugosa y libres de

material escamoso, materia orgánica, tierra, polvo, sales u otras sustancias dañinas. La

resistencia a la compresión del agregado grueso no deberá ser menor de 600kg/cm2. (28)

12




C.A.C.M

- Agregado Integral u Hormigón:

El Agregado Integral que es denominado usualmente como “Hormigón” en el Perú

corresponde a una mezcla natural, en proporciones arbitrarias, de agregado fino y grava,ésta puede proceder de río o cantera. Éste hormigón deberá estar libre de cantidades

perjudiciales de polvo u otras sustancias dañinas para el concreto. Su manejo deberá ser

manipulado, transportado y almacenado de manera tal que se garantice la no contaminación

con materias indeseables que podrían reaccionar con el cemento generando cambios de

comportamiento. Nunca se empleará hormigón de origen marino. (29)

Agua.

El agua presente en la mezcla de concreto reacciona químicamente con el material

cementante para lograr:

1. La formación de gel.

2. Permitir que el conjunto de la masa adquiera las propiedades que en estado no

endurecido faciliten una adecuada manipulación y colocación de la misma y que en

estado endurecido la conviertan en un producto de las propiedades y características

deseadas.

El agua empleada no deberá contener sustancias que puedan producir efectos desfavorables

sobre el fraguado, la resistencia o durabilidad, apariencia del concreto, de preferencia debe

usarse agua potable. (30)

Aditivos.

Son sustancias que añadidas a los componentes fundamentales del concreto, con el

propósito de modificar algunas de sus propiedades. (31)

- Acelerante:

Sustancia que al ser añadida el concreto, mortero o lechada, acorta el tiempo de fraguado

y/o incrementa la velocidad de desarrollo inicial de resistencia. (31)

13




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- Retardor:

Aditivo que prolonga el tiempo de fraguado. (31)

- Incorporador de Aire:

Es el aditivo cuyo propósito exclusivo es incorporar aire en forma de burbujas y

uniformemente distribuidas en la mezcla, con la finalidad de hacerlo principalmente a las

heladas. (31)

Concreto Masivo

Según ACI 116R (American Concrete Institute), define al concreto masivo como cualquier

volumen de concreto con dimensiones lo suficientemente grandes para requerir que se

tomen las medidas necesarias para hacer frente a la generación de calor por hidratación del

cemento y el consecuente cambio de volumen, con el fin de evitar el agrietamiento. El

Departamento de Transportación de Florida un elemento debe ser considerado como

masivo cuando su dimensión mínima es de 1m y la relación de volumen a superficie es

mayor de 0.30.

Tipos de Concreto:

Concreto Simple

Es aquel Concreto que no tiene armadura de refuerzo o que la tiene en una cantidad menor

que el mínimo porcentaje especificado para el concreto armado. (31)

Concreto Armado

Concreto que tiene armadura de refuerzo en una cantidad igual o mayor que la requerida y

en el que ambos materiales actúan juntos para resistir esfuerzos. (31)

Concreto Ciclópeo

Es el Concreto Simple en cuya masa se incorporan grandes piedras o bloques y que no

tienen armadura. (31)

14




C.A.C.M

Concreto Bombeado

Concreto que es impulsado por bombeo a través de tuberías hacia su ubicación final. (31)

Concreto Premezclado

Es el concreto que se dosifica en planta, que puede ser mezclado en la misma o en

camiones mezcladores y que es transportado a obra. (31)

Concreto Prefabricados

Son elementos de concreto simple o armados fabricados en una ubicación diferente a su posición final en la estructura. (31)

15




C.A.C.M

Columna

Básicamente la columna es un elemento

estructural que trabaja a flexocomprensión Figura A’ , pero debido a su ubicación en el

sistema estructural deberá soportar también

solicitaciones, es decir algún tipo de acción

o fenómeno externo que afecta a una

estructura como son los vientos, sismos,

etc. (33-a)

1er Paso:

Para saber si el elemento vertical trabaja como columna o viga, se aplica lo siguiente:

Ps ≥ 0.1 x (Ag) x (F’c)………Para Columnas – Solo para Concreto….. (a)

Ps ≤ 0.1 x (Ag) x (F’c)………Trabaja a Flexión Pura – Viga………….. (b)

Donde:

- Ps = Carga de Servicio (PCM+CV)

- Ag = Área de la Sección Bruta

- F’c = Esfuerzo de Compresión del Concreto.

16




C.A.C.M

Por ejemplo, si nos piden analizar el elemento vertical B-2 de la Figura B’ :

Datos:

- F’c = 210 kg/cm2

- Elemento Vertical B-2:

-

At = 4.50 x 3.50 = 15.75m2

Supongamos que sea para Oficinas y Departamentos:

- Peso del aligerado = 350kg/m2

- Peso Acabado = 100kg/m2

17




C.A.C.M

- Peso tabiquería móvil = 150kg/m2

- Peso Viga = 60kg/m2

- Peso Columna = 100Kg/m2

Entonces la Carga Muerta: 760kg/m2, en toneladas es 0.76 tn/m2

Su Carga Viva para las Oficinas y Departamentos será s/c = 250kg/m2, en toneladas es

0.25 tn/m2.

Para los elementos verticales que analice, se hace lo siguiente:

- Pcm = 0.76 tn/m2 x 15.75 m2 = 11.97 tn.

- Pcv = 0.25 tn/m2 x 15.75 m2 = 3.94 tn.

Entonces verificamos lo siguiente:

Carga de Servicio Ps = Pcm + Pcv = 11.97tn + 3.94 tn = 15.91 ton.

0.1 x (Ag) x (F’c) = (0.1) x (25 x 25) cm2 x 210 kg/cm2)/1000 = 13.13 ton.

Y vemos en la fórmula………..(a)

Ps ≥ 0.1 x (Ag) x (F’c)………Para Columnas – Solo para Concreto

15.91 ≥ 13.13; Esto quiere decir que este elemento vertical trabaja a

Flexocompresión – Columna.

18




C.A.C.M

Luego de saber si que el elemento vertical es una columna, se verifica si la Columna es

Corta o Esbelta, pero antes se necesita saber:

La característica geométrica principal de las columnas es la

relación de esbeltez, es decir, si

la columna es alta y delgada se

dice que su relación de esbeltez

es alta y el elemento es

susceptible a flectarse o

pandearse ante cargas

verticales. Figura “A”. (33-b)

Por el Contrario si no es muy alta y su sección es ancha la

relación de esbeltez es baja y la columna es susceptible a fallar por aplastamiento. Figura

“B”. (33-b)

El grado de esbeltez se expresa generalmente en términos de la relación de esbeltez L/r

donde L es la longitud no soportada del elemento y r es el radio de giro de su sección

transversal. (33-c)

λ = L/r

Según ACI, si la relación de esbeltez kLu/r es menor de 22, la columna se clasificará

como columna corta.

19




C.A.C.M

Para saber la Longitud Efectiva “Le” y el “k” se muestra el siguiente gráfico: (Figura C’ )

A continuación se muestran algunas fórmulas para el cálculo del Radio de giro”r ”: (Figura 8)

20




C.A.C.M

RADIO DE GIRO

21




C.A.C.M

¿Qué significa saber el grado de esbeltez en una columna?

En la Figura 9, se muestran 3 columnas de igual sección

transversal y armadura y para una excentricidad inicialdada ya que la excentricidad no viene ser más que un

parámetro que determina el grado de desviación de una

sección.

Para la columna “1” corresponde

a columnas cortas λ = 20, muy

rígida y con una deformada “f”

despreciable, en este caso se llegaa la rotura por el agotamiento de los materiales, sin pandeo. Ya

que las columnas cortas atraen más fuerza horizontal. (Figura 10)

Para la columna “2” corresponde a columnas de esbeltez moderada λ = 60, en las que la

deformación “f” no es despreciable e influye en la capacidad de carga a compresión de la

columna, sin embargo en este caso la rotura seccional se alcanza por el agotamiento de los

materiales, sin pandeo.

Para la columna “3” corresponde al caso de gran esbeltez en columnas λ = 120, en las que

se llega la pérdida de estabilidad antes de la rotura de los materiales, la deformación “f” su

valor llega a ser mayor a la de la columna “2”. (33-d)

Tipos de Columnas:

- Columnas Estribadas: Las columnas con estribos rectangulares o circulares

requieren cuatro varillas longitudinales como mínimo. En cualquier tipo de sección

de columna deberá proporcionarse una varilla longitudinal en cada esquina yademás toda varilla longitudinal deberá estar apoyado sobre estribos. (33-a)

Si las varillas longitudinales son menores a la N° 10 (1”, 3/4”, 5/8”, 1/2"...) el

diámetro del refuerzo transversal será por lo menos 3/8”. Las varillas longitudinales

deberán contar con estribos que doble alrededor de ellas en forma alternada. (33-a)

22




C.A.C.M

- Columnas Zunchadas: En Columnas Zunchadas se requiere como mínimo seis

varillas longitudinales, el diámetro del zuncho es decir, el estribo será por lo menos

3/8”.

La distancia mínima libre entre espirales estará entre 2.5cm a 7,5cmy mayor que

11/3 del tamaño máximo del agregado. (33-a)

La Corporación de Aceros Arequipa cuya Página es,

http://www.acerosarequipa.com/manuales/manual-maestro-de-obra/1-albanileria-

confinada/13-conjunto-estructural/133-arriostres-columnas-y-vigas-soleras.html , en la

Pág. 01, define a las columnas que funcionan como arriostre, cuando éstas generalmente

tienen el mismo espesor del muro, si se tienen muros muy largos se deberá colocarcolumnas cada 3m ó 3.5m si son de soga, o cada 5m si son muros de cabeza.

El libro Construcciones de Albañilería – Comportamiento Sísmico y Diseño Estructural – Ángel San Bartolomé, en la Pág. 15, define a la columna que funciona como confinamientoa:

En el Perú generalmente para confinar la columna con un muro emplean una conexión

dentada, más bien es una tradición peruana como se puede observar en la Figura 11:

Figura 11

23

http://www.acerosarequipa.com/manuales/manual-maestro-de-obra/1-albanileria-confinada/13-conjunto-estructural/133-arriostres-columnas-y-vigas-soleras.html








C.A.C.M

En la Pág. 12 del libro mencionado antes, indica que en Chile se utilizó una conexión a ras,

que tuvo un buen comportamiento en el terremoto de 1985. ( Figura 12)

Figura 12

II.3.2. Patologías.

Patología

La Patología proviene del griego “pathos” que significa enfermedad y “logos” que

significa estudio, y en la construcción enfoca el conjunto de enfermedades. Es importante

saber que las patologías constructivas aparecen en un 75% por causas de mal diseño y mala

calidad de mano de obra, o sea de falla humana, lo que se puede revertir con mano de obra

calificada, capacitación al personal, controles de calidad y el estudio en gabinete, del diseño

adecuado para cada proyecto. (35)

Patología del Concreto

La Patología del Concreto es definida como el estudio sistemático de los procesos y

características de las “enfermedades” o los “defectos y daños” que puede sufrir el concreto,

sus causas, sus consecuencias y remedios. El concreto puede sufrir durante su vida útil,

defectos o daños que alteran su estructura interna y comportamiento, los síntomas que

indican que se está produciendo daño en la estructura incluyen manchas, cambios de color,

24




C.A.C.M

hinchamientos, fisuras, pérdidas de masa u otros, para determinar sus causas es necesaria

una investigación en la estructura, la cual incluye: (36)

1.

Conocimiento previo, antecedentes e historial de la estructura, incluyendo cargas dediseño, el diseño de ésta, la vida útil estimada, el proceso constructivo, las condiciones

actuales, el uso que recibe, la cronología de los daños, etc.

2. Inspección visual que permita apreciar las condiciones reales de la estructura.

3. Exploración visual de los elementos afectados ya sea mediante mediciones de campo o

pruebas no destructivas.

4.

Verificación de aspectos de la mezcla de concreto que puedan ser importantes en eldiagnóstico, tales como el tamaño máximo real del agregado grueso empleado,

contenido de aire, etc.

5. Conocimiento del diseño y cálculo de la estructura, los materiales empleados, las

prácticas constructivas, los cuales son factores determinantes del comportamiento de la

estructura en el tiempo.

6. Verificación que el acero de refuerzo cumpla con la resistencia requerida por el

Ingeniero Estructural de acuerdo con las especificaciones indicadas en los planos y

memoria de cálculo de las estructuras.

Factores que afectan el Proceso de deterioro del Concreto:

El deterioro del concreto se puede ver adicionalmente afectado por el efecto de tres

factores: la humedad, la temperatura, y la presión. El factor principal es la humedad en el

concreto y no en la atmósfera circundante, aunque ésta última contribuye con los

fenómenos de deterioro en la medida que se presentan ciclos de humedecimiento y secadoen el concreto. El efecto de la temperatura es muy importante por cuanto ella incide en la

velocidad con la cual pueden ocurrir los fenómenos de deterioro en el concreto. Las

reacciones químicas se aceleran con el aumento de la temperatura. Los climas tropicales se

consideran más agresivos que otros.

25




C.A.C.M

La presión atmosférica y el régimen de vientos tienen incidencia sobre la durabilidad al

contribuir al deterioro debido a la erosión de partículas arrastradas por el viento; que

pueden promover los ciclos de humedecimiento y secado; o afectar los ciclos de

enfriamiento y calentamiento de la superficie de la tierra. La acción de la presión del medio

(líquido, sólido, o gaseoso) en estructuras sumergidas en el suelo o agua puede ser muy

importante por cuanto se promueve la penetración de elementos que pueden percolar el

concreto. (36)

Corrosión del Concreto

Las estructuras de concreto armado no deben ser consideras como obras perennes, por estarazón debe ser objeto de inspecciones periódicas a fin de que las anomalías que puedan

presentar sean diagnosticadas y corregidas a tiempo mediante un tratamiento adecuado. (37)

- Proceso Corrosivo del Concreto: El concreto armado que conforman lasestructuras debe reunir no sólo condiciones mecánicamente resistentes que le permitan soportar los esfuerzos y momentos a los que va hacer sometido, si notambién condiciones que le lleven a soportar las acciones externas de carácter físicoy químico frente a las cuales su buen comportamiento adquiere una importanciavital. (37)

Las acciones de tipo físico que pueden crear graves defectos en el concreto e incluso

llegar a su destrucción, son las debidas a los efectos expansivos producidos por lacristalización del agua a helarse o por la cristalización más o menos profunda desales solubles contenidas en la masa de concreto. Ambos efectos pueden combatirsehaciendo concretos muy cuidadosos y compactados. (37)

Las acciones de tipo químico son las que más importancia tienen y las que producenmayores daños en el concreto. Solamente la reparación de los daños causados porlas aguas salinas del mar en estructuras de concreto armado implican gastos demillones anuales en muchos países. (37)

Tres son las posibles causas de corrosión química del concreto:

1. Gases contenidos en la Atmósfera o humos (CO2, SO2, etc.)

Los gases contenidos en la atmósfera son el resultado de la combustión del carbón, de losderivados del petróleo empleados con fines domésticos e industriales. Estas combustiones producen atmósferas contaminadas de gases carbónicos y sulfúricos que estarán en contactocon las superficies de las estructuras y que en presencia de la humedad del ambiente se

26




C.A.C.M

transformarán en ácidos carbónicos o sulfúricos que terminarán a lo largo del tiempo produciendo una corrosión importante sobre el hormigón. (37)

Otro aspecto importante tenemos lo que es el Proceso de Carbonatación, en la Página

http://www.imcyc.com/revista/2000/dic2000/carbonatacion.htm, - Construcción y Tecnología, Rick Montani señalaque la carbonatación en sí este proceso es un fenómeno natural que ocurre todos los días enmiles de estructuras de concreto en todo el mundo. Es un proceso bien comprendido que hasido investigado y documentado perfectamente. En concreto que no contiene acero derefuerzo, la carbonatación es, generalmente, un proceso de pocas consecuencias. Sinembargo, en el concreto reforzado, este proceso químico aparentemente inocuo, avanzalenta y progresivamente hacia adentro desde la superficie expuesta del concreto, y asalta alacero de refuerzo causando la corrosión.

La Empresa Española Drizoro, S.A.U. es una empresa independiente dentro de

la Industria de la Construcción que vende productos para la Reparación y

Restructuración de Estructuras de Hormigón, explica en uno de sus

folletos en la Pág. 3 de cómo se produce la Carbonatación y

lo describe de la siguiente manera: (Figura 13)

El hormigón endurecido tiene un pH alto, este hecho se debefundamentalmente a la presencia del hidróxido de calcio, debido a la alta alcalinidad, lasarmaduras se encuentran rodeadas de una capa pasivadora que protege de la corrosión. Lacarbonatación del concreto es un proceso químico de envejecimiento ambiental causado por

la acción del dióxido de carbono CO2 y del agua, que transforma el hidróxido de calcio encarbonato cálcico. La profundidad de la carbonatación no es sólo función del tiempo sinotambién de la porosidad del hormigón, al ir perdiendo el hormigón el hidróxido de calcio se produce la bajada del pH, con lo que la armadura deja de estar pasivada y comienza lacorrosión del acero, siempre y cuando exista la aportación de oxígeno para garantizar dichareacción. Para saber si un hormigón está carbonatado se utiliza una solución defenolfteleina, la cual cambia de color hacia violeta cuando el pH es superior a 9.5

2. Aguas puras, turbias, ácidas, selenitosas y marinas.

El agua cuando no contiene sustancias nocivas es un buen aliado del concreto,especialmente durante la fase del curado del mismo, sin embargo cuando es pura o llevendisueltas sustancias químicas procedentes del aire, de la tierra o de productos de desecho seconvierte en el enemigo número uno del concreto. (37)

27

http://www.imcyc.com/revista/2000/dic2000/carbonatacion.htm

http://www.imcyc.com/revista/2000/dic2000/carbonatacion.htm




C.A.C.M

La protección de las estructuras especialmente de las cimentaciones tiene por finalidadevitar que las aguas lleguen a ellas; esto se logra mediante recubrimientos superficialesimpermeables, asfáltico, resinas sintéticas, etc. (37)

3.

Compuestos Fluidos o sólidos de naturaleza orgánica tales comoaceites, grasas, combustibles, líquidos alimenticios, etc.

Estos ataques que sufre el concreto son también muy cotidianos en la vida diaria. (37)

Corrosión del Acero

La corrosión del Acero (Figura 14), que en el momento que

aparezcan las primeras grietas o fisuras se crea un camino

preferentemente a los agentes agresivos que aumentan su

penetración llegando a capas de hormigón en estado pasivado.

Esta entrada masiva de los elementos contaminantes provocan

la corrosión en la superficie del acero, incrementando su

volumen dentro del hormigón produciendo fisuras y grietas que

acaban por destruir la superficie del hormigón con desprendimientos de amplias zonas

debido a la gran expansividad del acero corroído. (38)

Eflorescencia del Concreto

La eflorescencia en el concreto es un fenómeno muy común pero de los menos

comprendidos. Es un residuo de sales pero con textura polvosa de color blanco tiza y se

puede formar en cualquier superficie de cualquier producto que contenga cemento, sin

importar el color de éste. Este fenómeno ocurre cuando la humedad disuelve las sales de

calcio en el concreto y migra a la superficie a través de la acción capilar. Cuando estas sales

llegan a la superficie, reaccionan con el C02 en el aire y al evaporarse dejan un depósito

mineral que es de carbonato de calcio. Este residuo de sal puede aparecer en pocas o

muchas cantidades, también puede formarse tanto de manera lenta como muy rápida;

depende de la cantidad de humedad que se somete el concreto y el calcio libre presente en

éste. La eflorescencia puede ser inducida por la lluvia, agua estancada, bajas temperaturas,

etc. (38-a)

28




C.A.C.M

Capilaridad

La capilaridad es una propiedad física del agua por la que ella puede avanzar a través de un

canal minúsculo (desde unos milímetros hasta micras de tamaño) siempre y cuando el agua

se encuentre en contacto con ambas paredes de este canal y estas paredes se encuentren

suficientemente juntas. (38-b)

Cangrejeras

Las cangrejeras son generadas por partículas que se asientan en la base de los encofrados,

no teniendo un método de compactación ya que estos errores son producidos por el mal

vaciado del concreto en los encofrados.

Para esto los agregados son influenciados permitiéndose entrar en riesgo de segregación y

de ésta manera originando cangrejeras que involucran la estructura, incluso llegando al

punto de desintegrar al concreto y empobreciendo la infraestructura. En columnas de

Concreto Armado la caída libre del concreto puede ocasionar segregación de los agregados

acumulándose los de mayor tamaño en la parte baja. (42)

Segregación

Es cuando hay mayor cantidad de agregado grueso en el concreto. (43)

Disgregación

Es cuando hay mayor cantidad de agregado fino en el concreto. (43)

Exudación

Se conoce también como Sangrado (Figura 15), y

consiste en que la parte del agua mezclado tiende a

subirse a la superficie del concreto recién colocado odurante el proceso de fraguado, ésta puede crear

problemas en el concreto, cuando la velocidad de la

evaporización es menor que la velocidad de

exudación , se forma una película de agua que

aumenta la relación agua – cemento en la superficie y posteriormente esta zona queda

29




C.A.C.M

porosa y de baja resistencia al desgaste, pero si la velocidad de evaporización es mayor que

la velocidad de exudación, se pueden producir grietas de contracción. Ésta exudación puede

ser controlada con aditivos inclusores de aire, cemento más fino y un control del agregado

fino, ya que éste fenómeno se presenta en el deficiente contenido de arena, deficiente

cemento, excesivo contenido de agua y excesivo contenido de vibrado.

Daños en Columnas

Las columnas cumplen una especial función dentro del comportamiento estructural, por lo

cual su construcción exige cuidados especiales por encima de los que se puede exigir a

cualquier otro elemento estructural, el proceso de diseño de las columnas establece la

definición de la localización del refuerzo distribuido perimetralmente en la sección, esto

obliga a que el proceso constructivo sea exigente en cuanto a la posición apropiada de las

barras de refuerzo tal como fue considerada en el diseño. Por esa razón el proceso

constructivo debe ser exigente en lo relacionado con la exacta disposición de los aceros

tanto longitudinales como transversales en la adecuada colocación como también el proceso

de vaciado, vibrado y curado del concreto. Para garantizar la apropiada localización del

refuerzo longitudinal, se requiere que durante el proceso constructivo se disponga de por lo

menos un par de flejes o estribos por encima del tramo a vaciar. Estos estribos deben

permitir el amarre de las varillas en su exacta posición, tal como esté previsto en los planos

del diseño estructural. (39)

30




C.A.C.M

En la Figura 16 se observa el procesoconstructivo de una columna, se ve la

colocación de flejes o estribos porencima del tramo a vaciar es

necesario para garantizar la posiciónadecuada del refuerzo.

En la Figura 17 se observa lafalta de flejes o estribos

durante el proceso de obra.

Figura 16

Figura 17

31




C.A.C.M

La alteración del lugar que le corresponde a las barras de refuerzo en una columna modifica

la capacidad resistente, puesto que el diseño establece en una única posición de las barras

en el perímetro de la columna. El cambio de posición modifica el brazo o distancia

considerado en el diseño y como cualquier modificación, representa disminución de estadistancia y su resultado será la rebaja de su capacidad resistente. (39)

La aparición de fisuras o desprendimiento de trozos de concreto en la parte superior de

las columnas es un daño cuya patología deriva del inapropiado doblado del refuerzo

longitudinal de la columna cuando se intenta ubicarlo en la posición correcta. Al estar aún

reciente el vaciado del concreto de la columna para el momento de la colocación del

refuerzo, resulta inconveniente mover (perrear) las varillas longitudinales de la columna

para acomodarlas a su verdadera posición. (39)

El término perrear deriva del instrumento que se utiliza para mover las varillas, el cual

consiste en una varilla de gran diámetro en cuyo extremo se sueldan dos trozos que semejan

mandíbulas de perro. (39)

Disposición inadecuadadel refuerzo de lascolumnas. (Figura 18)

Figura 18

32




C.A.C.M

Práctica inapropiada que causandaños en las estructuras. (Figura 19)

Fisura ydesprendimiento delconcreto cuando se

encuentra en sus primeros días de

vaciado, por causa delmovimiento forzado delas barras para llevarlas

al lugar que lescorresponde en lascolumnas. (Figura 20)

Figura 19

Figura 20

33




C.A.C.M

Además de los daños descritos, es una mala práctica constructiva colocar tuberías de agua o

instalaciones eléctricas dentro de la masa de la columna, con el resultado de debilitar de su

capacidad resistente, esta situación deriva del desconocimiento del funcionamiento

estructural, especialmente cuando en un proyecto de construcción no se ha considerado el

diseño de ductos tanto verticales como horizontales para las distintas tuberías de servicio.

Por supuesto que ante condiciones de carga como las derivadas por efecto sísmico, el grave

daño estructural resultante pone en evidencia esta mala práctica constructiva, especialmente

en lo nudos.

Otros daños de columnas son las siguientes:

En un archivo de PDF, sobre Patologías de la Edificación 28, se ha recopilado distintos

conceptos de los siguientes libros como: “Prevención y soluciones y soluciones en patología estructural de

la edificación” de Manuel Muñoz Hidalgo; “Hormigón armado I”, de Álvaro García Meseguer y el libro de “Evaluación

de la capacidad resistente de estructuras de hormigón y métodos de rehabilitación y refuerzo”, curso ITEMAC ,

indican lo siguiente en los orígenes de los daños de columnas:

En las columnas noconviene colocar ductos para instalaciones de

ningún tipo, secomprende el

debilitamiento queexperimenta el elemento

estructural ante lasustitución de masa

resistente de concreto por tuberías PVC. (Figura

21)

Figura 21

34




C.A.C.M

Fisuras:

Por compresión: En columnas produce diversas formas de fisuración

según la altura y escuadría del mismo. Pueden aparecer fisuras finas y juntas a la mitad de su longitud. Estas fisuras son muy peligrosas ya

que indican que la columna ha agotado su capacidad resistente.

Por f lexión: En columnas no llegan a seccionar la totalidad del pilar o

columna, pudiendo aparecer en la parte superior o inferior del mismo

(suelen iniciarse en las armaduras).

Por cortante: Las fisuras comienzan en el

centro de la pieza (Figura 22), progresa por

sus dos extremos llegando a unir el apoyo

con la carga, dividiendo en dos partes al

elemento (puede llegar a ser un proceso

instantáneo; por lo que es muy peligroso).

En columnas no es frecuente, éstos daños suele producirse en pilares

de plata baja de edificios que tienen que soportar fuertes empujes que

no tienen la sección o armadura transversal suficiente. Los pilaresextremos de última planta, donde acometen vigas de grandes luces y si

no tienen armadura transversal suficiente, están sometidos a tensiones

tangenciales apareciendo fisuras inclinadas, con tendencia a los 45°, en

las dos caras opuestas, desplazándose una parte del pilar sobre la otra

cuando el estado está muy avanzado.

Por tracción: Se producen en la mayoría de los

elementos de concreto armado que trabajan a flexión(Figura 23). En columnas son perpendiculares a las

barras principales, atravesando la sección de una

parte a otra; suelen situarse donde se encuentran los

estribos.

35




C.A.C.M

Aplastamiento de materiales/Rotura:

En columnas de concreto armado como consecuencia del

aplastamiento del concreto (Figura 24), se producen fisuras finasverticales que dividen en dos al pilar, siendo muy peligrosas

pues el colapso puede ser inminente, dependiendo de la cuantía

de armadura (con menos armadura rotura más rápida). Las

barras intentaran pandear y salirse de la sección de hormigón.

En ocasiones hay roturas por aplastamiento acompañadas de un

desplazamiento por efecto del cortante que se origina que hacen

que se desplacen.

Origen:

El exceso de carga que provoca los cambios en las condiciones de trabajo previstas para los

elementos constructivos y que va a ocasionar los daños antes mencionados se puede

producir por:

Acumulación de cargas no estimadas.

Acciones no consideradas (sismos).

Aumento del número de plantas.

Error de cálculo, donde se ha considerado un valor menor.

Empujes no previstos (terreno).

Hinchamiento del terreno por expansividad.

De acuerdo al Manual de la Construcción del Instituto de la Construcción y Gerencia

(ICG), en la página 53 y 54, indica un cuadro donde se especifica los Daños Estructurales

más Frecuentes

“A continuación se mostrará dos cuadros, uno elaborado por la Universidad Autónoma deMéxico, que adapta a gran medida los requerimientos del ICG (Cuadro 2), entre sus ventajas

36




C.A.C.M

se menciona criterios de evaluación, prácticos y de fácil aplicación para así evaluar preliminarmente y en forma global e inmediata estructuras dañadas y el Cuadro de Gradode Afectación (Cuadro3); elaborado en la Tesis del Ing. Civil Dante Pariahuache Calle en elaño 2012”:

Cuadro 2

37




C.A.C.M

CUADRO DE GRADO DE AFECTACIÓN

Cuadro 3

III. METODOLOGÍA

III.1. Diseño de la Investigación.

Éste será de tipo visual, de manera descriptiva y personalizada, la información obtenidaserá de manera manual y sin uso de ningún software, en fin el objetivo es la recopilación preliminar existente, ésta será nuestra base para que en si tengamos toda la informaciónnecesaria y así cumplir con los objetivos del presente proyecto.

Cuyo diseño se grafica de la siguiente manera:

M ----------------- O --------------- A---------------E

M = Muestra

O = Observación

A = Análisis

E = Evaluación

III.2. Población y Muestra

III.2.1. Universo o Población:

Nuestro Universo o Población está conformado por la delimitación geográfica de laUrbanización Piura del Sector 25 y de la Urbanización Ignacio Merino – I Etapa del Sector

38




C.A.C.M

27, ambos Sectores pertenecen al Sector Nor Oeste de la Ciudad de Piura enmarcados en el perímetro de lo que comprende el mencionado Proyecto..

III.3.2. Muestra:

Para el estudio se tomo como muestra dos Instituciones Educativas Públicas en el Sector Noroeste de la Ciudad de Piura, los cuales son:

I.E. Enrique López Albujar, del Sector 25.

I.E. Ignacio Merino, del Sector 07.

Esta selección de las Instituciones Educativas Públicas antes mencionadas del Sector Noroeste de la Ciudad de Piura serán analizadas y el promedio de los resultados quetengamos sean satisfactorios, debiendo cumplir con la siguiente cualidad: Similitud con el

Universo.

III.3. Técnicas e Instrumentos

Se utilizó en si la Evaluación Visual y toma de datos en un formato de hoja de inspeccióntécnica como instrumento de recolección de datos en la muestra según el muestreoestablecido.

La evaluación de la condición incluyó los siguientes aspectos:

Cámara Fotográfica.

Formato “Hoja de Inspección Técnica”.

Regla para establecer las profundidades de las grietas y/o fisuras.

Uso de una wincha.

39




C.A.C.M

IV. RESULTADOS

IV.1. Resultados

IV.1.1. La Ubicación del Área de Estudio

Cuadro 5

40

Figura 25’




C.A.C.M

PLANO DE UBICACIÓN DEL I.E. ENRIQUE LÓPEZ ALBUJAR

Figura 25

41




C.A.C.M

Cuadro 6

Figura 26’

42




C.A.C.M

PLANO DE UBICACIÓN DEL I.E. IGNACIO MERINO

Figura 26

43




C.A.C.M

IV.1.2. Cuadro del Ámbito de la Investigación.

A continuación se mostrarán dos cuadros que he tomado como Ámbito de la Investigación,el primer cuadro ya lo había mencionado anteriormente en la Página 38 cuyo cuadro fue

hecho por la Universidad Autónoma de México, que adapta a gran medida losrequerimientos del Instituto de Construcción y Gerencia (ICG) (Cuadro 7), entre sus ventajasse menciona criterios de evaluación, prácticos y de fácil aplicación para así poder evaluar preliminarmente y en forma global e inmediata las estructuras dañada. Así mismo se tomoen cuenta el Cuadro de Afectación de la Tesis de Dante Pariahuache Calle, del año 2012.(Cuadro 8)

Cuadro 7

44




C.A.C.M

CUADRO DE GRADO DE AFECTACIÓN

IV.2. Análisis de Resultados

IV.2.1. Cuadros Estadísticos de las Patologías Existentes.

I.E. ENRIQUE LÓPEZ ALBUJAR

Para los respectivos Cuadros Estadísticos sobre

las Patologías existentes en Columnas deConcreto Armado, se tomo en consideración su

Reseña Histórica, para saber el año en que se

halla construido dicha Institución Educativa

(Figura 27) ya que esto influye mucho en cómo

está actualmente la edificación, fue en los años

de 1960 hasta el año 1968, donde se construyó

la Institución Educativa Enrique López Albujar

(40), la numeración de columnas se tomo en forma antihoraria, como se ve en el siguiente

plano (Figura 28), como eje de referencia el Norte Magnético y el Portón de Entrada será mi

punto de inicio.

Cuadro 8

45




C.A.C.M

Figura 28

A continuación se muestran los siguientes Cuadros Estadísticos:

46




C.A.C.M

TABLA I

CERCO PERIMÉTRICO

47

Figura 27’




C.A.C.M48




C.A.C.M 49




C.A.C.M 50




C.A.C.M

TABLA II

MÓDULOS O BLOQUES

Figura 28’

51




C.A.C.M52




C.A.C.M

I.E. IGNACIO MERINO

Igualmente para los respectivos Cuadros

Estadísticos sobre las Patologías existentes en

Columnas de Concreto Armado, se tomo en

consideración su Reseña Histórica, para saber

el año en que se halla construido dicha

Institución Educativa (Figura 29), ya que esto

influye mucho en cómo está actualmente la

edificación, fue en el año 1999, donde se

construyó la Institución Educativa Ignacio

Merino (41), la numeración de columnas se tomo en forma antihoraria, como se ve en elsiguiente plano (Figura 30), como eje de referencia el Norte Magnético y el Portón de Entrada

será mi punto de inicio.

Figura 30

A continuación se muestran los siguientes Cuadros Estadísticos:

53




C.A.C.M

TABLA III

CERCO PERIMÉTRICO

Figura 29’

54




C.A.C.M 55




C.A.C.M

TABLA IV

MÓDULOS O BLOQUES

Figura 30’

56




C.A.C.M

IV.2.1.1. Resultados obtenidos de los Cuadros Estadísticos - CERCOS PERIMÉTRICOS


RESUMEN TABLA I

57




C.A.C.M

Figura 31

58




C.A.C.M

NO ESTRUCTURAL: No existe porcentaje de daño ya que las columnas sonelementos estructurales.

ESTRUCTURAL LIGERO: Tenemos lo siguiente.

Grietas < 0.5mm: El promedio de todas las columnas analizadas es de un16.40 %, esto quiere decir que su promedio de daño es leve,ya que está dentro del rango de 0 – 40%.

ESTRUCTURAL FUERTE: Tenemos lo siguiente.

Cangrejeras: En este caso no hay presencia de cangrejeras en las columnasdel Cerco Perimétrico.

Grietas 0.5 a 1mm: El promedio de todas las columnas analizadas es de un

15.87%, esto quiere decir que su promedio de daño es leve,ya que está dentro del rango de 0 – 40%.

ESTRUCTURAL GRAVE: Tenemos lo siguiente.

Grietas > 1mm: El promedio de todas las columnas analizadas es de un16.84%, esto quiere decir que su promedio de daño es leve,ya que está dentro del rango de 0 – 40%.

Desprendimiento del Concreto: El promedio de todas las columnasanalizadas es de un 8.74%, esto quiere decir que su promedio de daño es leve - moderado, ya que está dentro delrango de 0 – 40%.

Corrosión del Acero: El promedio de todas las columnas analizadas es deun 7.48%, esto quiere decir que su promedio de daño esleve, ya que está dentro del rango de 0 – 33%.

59




C.A.C.M

I.E. IGNACIO MERINO

RESUMEN TABLA III

60




C.A.C.M

Figura 32

61




C.A.C.M





Cangrejeras: El promedio de todas las columnas analizadas es de un 19.20%, esto quiere decir que su promedio de daño es leve -moderado, ya que está dentro del rango de 0 – 30%.

Grietas 0.5 a 1mm: No existe porcentaje de daño.



Desprendimiento del Concreto: El promedio de todas las columnasanalizadas es de un 7.35%, esto quiere decir que su promedio daño es leve - moderado, ya que está dentro delrango de 0 – 40%.

Corrosión del Acero: El promedio de todas las columnas analizadas es deun 2.83%, esto quiere decir que su promedio de daño esleve, ya que está dentro del rango de 0 – 33%.

62




C.A.C.M

Se deduce lo siguiente:

CERCO PERIMÉTRICOS.

NO ESTRUCTURAL: No existe ningún porcentaje de daños de tipo NoEstructural en las dos Instituciones Educativas, ya que las Columnas son ElementosEstructurales.

ESTRUCTURAL LIGERO:

- Grietas < 5mm: El Promedio Mayor de Porcentaje de esta Patología se presenta en la I.E. Enrique López Albujar con un 16.40%.

Figura 33

ESTRUCTURAL FUERTE:

- Cangrejeras: El Promedio Mayor de Porcentaje de esta Patología se presentaen la I.E. Ignacio Merino con un 19.20%.

Figura 34

1: Porcentaje Promedio de Daño,Grietas < 5mm en Columnas de

Concreto Armado de la I.E. EnriqueLópez Albujar: 16.40%

2: Porcentaje Promedio de Daño,Grietas < 5mm en Columnas deConcreto Armado de la I.E. IgnacioMerino: 15.20%

1: Porcentaje Promedio de Daño,Cangrejeras en Columnas deConcreto Armado de la I.E. EnriqueLópez Albujar: 0.00%

2: Porcentaje Promedio de Daño,

Cangrejeras en Columnas deConcreto Armado de la I.E. IgnacioMerino: 19.20%

63




C.A.C.M

- Grietas de 0.5 a 1mm: El Promedio Mayor de Porcentaje de esta Patología se presenta en la I.E. Enrique López Albujar con un 15.87%.

Figura 35

ESTRUCTURAL GRAVE:

- Grietas > 1mm: El Promedio Mayor de Porcentaje de esta Patología se presenta en la I.E. Enrique López Albujar con un 16.84%.

Figura 36


Grietas de 0.5 a 1mm en Columnasde Concreto Armado de la I.E.Enrique López Albujar: 15.87%

2: Porcentaje Promedio de Daño,Grietas de 0.5 a 1mm en Columnasde Concreto Armado de la I.E.Ignacio Merino: 0.00%

1: Porcentaje Promedio de Daño,Grietas > 1mm en Columnas deConcreto Armado de la I.E. EnriqueLópez Albujar: 16.84%

2: Porcentaje Promedio de Daño,Grietas > 1mm en Columnas deConcreto Armado de la I.E. IgnacioMerino: 2.93%

64




C.A.C.M

- Desprendimiento del Concreto: El Promedio Mayor de Porcentaje de estaPatología se presenta en la I.E. Enrique López Albujar con un 8.74%.

Figura 37

- Corrosión del Acero: El Promedio Mayor de Porcentaje de esta Patología se presenta en la I.E. Enrique López Albujar con un 7.48%.

Figura 38


Desprendimiento del Concreto enColumnas de Concreto Armado dela I.E. Enrique López Albujar:8.74%

2: Porcentaje Promedio de Daño,Desprendimiento del Concreto enColumnas de Concreto Armado dela I.E. I nacio Merino: 7.35%

1: Porcentaje Promedio de Daño,Corrosión del Acero en Columnasde Concreto Armado de la I.E.Enrique López Albujar: 7.48%

2: Porcentaje Promedio de Daño,Corrosión del Acero en Columnasde Concreto Armado de la I.E.Ignacio Merino: 2.83%

65




C.A.C.M

IV.2.1.2. Resultados obtenidos de los Cuadros Estadísticos - MÓDULOS O BLOQUES


RESUMEN TABLA II

6




C.A.C.M

Figura 39

67




C.A.C.M





Cangrejeras: En este caso no hay presencia de cangrejeras en las columnasde los Módulos o Bloques.

Grietas 0.5 a 1mm: El promedio de todas las columnas analizadas es de un

30.25%, esto quiere decir que su promedio de daño es leve,ya que está dentro del rango de 0 – 40%.



Desprendimiento del Concreto: El promedio de todas las columnasanalizadas es de un 3.04%, esto quiere decir que su promedio de daño es leve - moderado, ya que está dentro delrango de 0 – 40%.

Corrosión del Acero: En este caso no hay presencia de Corrosión del aceroen las columnas de los Módulos o Bloques.

68




C.A.C.M

I.E. IGNACIO MERINO

RESUMEN TABLA IV

Figura 40

69




C.A.C.M





Cangrejeras: El promedio de todas las columnas analizadas es de un 22.22%, esto quiere decir que su promedio de daño es leve -moderado, ya que está dentro del rango de 0 – 30%.

Grietas 0.5 a 1mm: En este caso no existe un porcentaje de este tipo de

daño.


Grietas > 1mm: No existe un porcentaje de daño.

Desprendimiento del Concreto: El promedio de todas las columnasanalizadas es de un 13.33%, esto quiere decir que su promedio de daño es leve, ya que está dentro del rango de 0 – 40%.

Corrosión del Acero: El promedio de todas las columnas analizadas es deun 11.56%, esto quiere decir que este daño es leve, ya queestá dentro del rango de 0 – 33%.

70




C.A.C.M

Se deduce lo siguiente:

MÓDULOS O BLOQUES.

NO ESTRUCTURAL: No existe ningún porcentaje de daños de tipo NoEstructural en las dos Instituciones Educativas, ya que las Columnas son ElementosEstructurales.

ESTRUCTURAL LIGERO:

- Grietas < 5mm: El Promedio Mayor de Porcentaje de esta Patología se presenta en la I.E. Ignacio Merino con un 32.89%.

Figura 41

ESTRUCTURAL FUERTE:

- Cangrejeras: El Promedio Mayor de Porcentaje de esta Patología se presentaen la I.E. Ignacio Merino con un 22.22%.

Figura 42

1: Porcentaje Promedio de Daño,Grietas < 5mm en Columnas de

Concreto Armado de la I.E. EnriqueLópez Albujar: 16.00%

2: Porcentaje Promedio de Daño,Grietas < 5mm en Columnas deConcreto Armado de la I.E. IgnacioMerino: 32.89%

1: Porcentaje Promedio de Daño,Cangrejeras en Columnas deConcreto Armado de la I.E. EnriqueLópez Albujar: 0.00%


Cangrejeras en Columnas deConcreto Armado de la I.E. IgnacioMerino: 22.22%

71




C.A.C.M

- Grietas de 0.5 a 1mm: El Promedio Mayor de Porcentaje de esta Patología se presenta en la I.E. Enrique López Albujar con un 30.25%.

Figura 43

ESTRUCTURAL GRAVE:

- Grietas > 1mm: El Promedio Mayor de Porcentaje de esta Patología se presenta en la I.E. Enrique López Albujar con un 13.00%.

Figura 44


Grietas de 0.5 a 1mm en Columnasde Concreto Armado de la I.E.Enrique López Albujar: 30.25%

2: Porcentaje Promedio de Daño,Grietas de 0.5 a 1mm en Columnasde Concreto Armado de la I.E.Ignacio Merino: 0.00%

1: Porcentaje Promedio de Daño,Grietas > 1mm en Columnas deConcreto Armado de la I.E. EnriqueLópez Albujar: 13.00%

2: Porcentaje Promedio de Daño,Grietas > 1mm en Columnas deConcreto Armado de la I.E. IgnacioMerino: 0.00%

72




C.A.C.M

- Desprendimiento del Concreto: El Promedio Mayor de Porcentaje de estaPatología se presenta en la I.E. Ignacio Merino con un 13.33%.

Figura 45

- Corrosión del Acero: El Promedio Mayor de Porcentaje de esta Patología se presenta en la I.E. Ignacio Merino con un 11.56%.

Figura 46


Desprendimiento del Concreto enColumnas de Concreto Armado dela I.E. Enrique López Albujar:3.04%

2: Porcentaje Promedio de Daño,Desprendimiento del Concreto enColumnas de Concreto Armado dela I.E. I nacio Merino: 13.33%

1: Porcentaje Promedio de Daño,Corrosión del Acero en Columnasde Concreto Armado de la I.E.Enrique López Albujar: 0.00%

2: Porcentaje Promedio de Daño,Corrosión del Acero en Columnasde Concreto Armado de la I.E.Ignacio Merino: 11.56%

73




C.A.C.M

IV.2.2. Resumen de los Resultados obtenidos de los Cuadros Estadísticos: “Promediode la Suma de Porcentaje de Daños en las Columnas de Tipo Estructural (Ligero, Fuerte yGrave)”.

CERCO PERIMÉTRICOS.

I.E. Enrique López Albujar

ELEMENTOÁREA % DEL ÁREA SUMA DE % DE DAÑO

COLUMNA (m2) DE LA COLUMNA DE LA COLUMNA

C - 1 0.75 100.00% 80.01%

C - 2 0.75 100.00% 94.42%

C - 3 0.75 100.00% 58.04%

C - 4 0.75 100.00% 65.99%

C - 5 0.75 100.00% 68.40%

C - 6 0.75 100.00% 89.07%

C - 7 0.75 100.00% 52.00%

C - 8 0.75 100.00% 52.00%

C - 9 0.75 100.00% 38.67%

C - 10 0.75 100.00% 54.66%

SUMA DEL % DE DAÑO DE LAS COLUMNAS 653.26%

PROMEDIO % DE DAÑO DE LAS COLUMNAS 65.33%

Cuadro 13

Esto quiere decir que del 100% del área de la columna, el 65.33% presenta daños de tipoEstructural Ligero, Estructural Fuerte y Estructural Grave. (Cuadro 13)

I.E. Ignacio Merino



C - 1B 0.75 100.00% 97.34%

C - 2B 0.75 100.00% 30.66%

C - 3B 0.75 100.00% 45.33%

C - 4B 0.75 100.00% 46.67%

C - 5B 0.75 100.00% 36.13%



Cuadro 14

74




C.A.C.M


Se deduce que los Cercos Perimétricos el Mayor Porcentaje de Daños de Tipo Estructural

(Ligero, Fuerte y Grave), lo presenta la I.E. Enrique López Albujar ya que presenta un65.33% de Daño Promedio en las Columnas de Concreto Armado. (Figura 47)

Donde:

1: Sumatoria de Daños de TipoEstructural (Ligero, Fuerte y Grave), enlas Columnas de Concreto Armado de laI.E. Enrique López Albujar…65.33%

2: Sumatoria de Daños de Tipo

Estructural (Ligero, Fuerte y Grave), enlas Columnas de Concreto Armado de laI.E. Ignacio Merino…51.23%

MÓDULOS O BLOQUES.

I.E. Enrique López Albujar



C - 1A 0.50 100.00% 58.50%

C - 1B 0.50 100.00% 36.64%

C - 1C 0.50 100.00% 84.00%

C - 1D 0.50 100.00% 70.00%



Cuadro 15


Figura 47

7




C.A.C.M

I.E. Ignacio Merino



C - 1C 0.45 100.00% 83.11%

C - 2C 0.45 100.00% 76.88%



Cuadro 16


Se deduce que los Módulos o Bloques el Mayor Porcentaje de Daños de Tipo Estructural

(Ligero, Fuerte y Grave), lo presenta la I.E. Ignacio Merino ya que presenta un 80.00% deDaño Promedio en las Columnas de Concreto Armado. (Figura 48)

Donde:

1: Sumatoria de Daños de TipoEstructural (Ligero, Fuerte y Grave), enlas Columnas de Concreto Armado de laI.E. Enrique López Albujar…62.29%

2: Sumatoria de Daños de Tipo

Estructural (Ligero, Fuerte y Grave), enlas Columnas de Concreto Armado de laI.E. Ignacio Merino…80.00%

Figura 48

76




C.A.C.M

V. CONCLUSIONES

El ambiente climático de la Ciudad de Piura se caracteriza por ser muy variado, esdecir, cálido desértico y oceánico; esto se debe por la ocurrencia o presencia delFenómeno del Niño.

La humedad, la temperatura y la presión son los tres factores que afectan alDeterioro del Concreto.

La calidad final del concreto depende en forma muy importante del conocimientodel material y de la calidad del profesional ingeniero.

La Columna es un Elemento Estructural que trabaja a flexocompresión pero debidoa su ubicación en el Sistema Estructural soporta solicitaciones de Corte y Torsión.

Para saber si la Columna es Corta o Esbelta, según American Concrete Institute(ACI), define que si la Relación de Esbeltez “kLu/r” es menor de 22, la columna se

clasificará como Columna Corta.

La característica geométrica principal de las columnas es la relación de esbeltez (λ =

L/r), done “L” es la longitud no soportada del elemento y “r” es el radio de giro desu sección transversal. Si mi esbeltez “λ” es igual a 20 significa que la columnallega a la rotura por el agotamiento de los materiales, sin presencia de pandero,también con una deformada “f” despreciable, en caso de que mi esbeltez “λ” es

igual a 60 la rotura también se alcanza por el agotamiento de los materiales, sin pandeo, con una deformación “f” no despreciable porque influye en la capacidad decarga a compresión de la columna y por último si mi esbeltez “λ ” es igual a 20,significa que la columna se llega a la pérdida de estabilidad antes de la rotura de losmateriales y su deformación “f” llega a ser mayor a la de la columna.

Para confinar una columna, la conexión a ras funciona mejor que la conexióndentada, ya que está tubo un mejor comportamiento en el terremoto de 1985.

Las Patologías constructivas aparecen en un 75% por causas de mal diseño y malacalidad de mano de obra, o sea falla humana.

Para la Corrosión del Concreto, las acciones de tipo químico son las que másimportancia tienen y las que producen mayores daños en el Concreto que lasacciones de tipo físico, cuyas causas son los gases contenidos en la Atmósfera ohumos (C02, SO2, etc.), aguas (puras, turbias, ácidas, selenitosas y marinas) y loscompuestos como son los fluidos o sólidos de naturaleza orgánica, tales comoaceites, grasas, combustibles, líquidos alimenticios, etc.

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Para la corrosión del acero, en el momento que aparezcan las primeras grietas ofisuras, éstas son un camino o una entrada masiva de los elementos contaminantes provocando la corrosión en la superficie del acero.

Las grietas de contracción se producen cuando la velocidad de evaporización es

mayor que la velocidad de exudación.

Cuando la velocidad de evaporización es menor que la velocidad de exudación seforma una película de agua en la superficie del concreto llamado sangrado.

La aparición de fisuras o desprendimientos de trozos de concreto en la partesuperior de las columnas es un daño cuya patología deriva del inapropiado dobladodel refuerzo longitudinal de la columna cuando se intenta reubicarlo en la posicióncorrecta.

Los tipos de Patologías o daños que se han presentado en las InstitucionesEducativas Públicas son las siguientes:

- Corrosión de Acero

- Desprendimiento del Concreto.

- Cangrejeras

- Grietas < 0.5mm

- Grietas 0.5 a 1mm

- Grietas > 1mm

- Ataques de Fluidos o sólidos orgánicos.

Respecto al Cerco Perimétrico, el promedio de Columnas que presenta mayor porcentaje de grietas < 5mm es de la Institución Educativa Enrique López Albujar,ya que presenta un 16.40% del promedio total cuya área de Columna en el CercoPerimétrico es de un 0.75m2 que equivale el 100%.

Respecto al Cerco Perimétrico, el promedio de Columnas que presenta mayor

porcentaje de Cangrejeras es de la Institución Educativa Ignacio Merino, ya que presenta un 19.20% del promedio total cuya área de Columna en el CercoPerimétrico es de un 0.75m2 que equivale el 100%.

Respecto al Cerco Perimétrico, el promedio de Columnas que presenta mayor porcentaje de Grietas de 0.5 a 1mm es de la Institución Enrique López Albujar, ya

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que presenta un 15.87% del promedio total cuya área de Columna en el CercoPerimétrico es de un 0.75m2 que equivale el 100%.


porcentaje de Grietas > 1mm es de la Institución Enrique López Albujar, ya que presenta un 16.84% del promedio total cuya área de Columna en el CercoPerimétrico es de un 0.75m2 que equivale el 100%.

Respecto al Cerco Perimétrico, el promedio de Columnas que presenta mayor porcentaje de Desprendimiento del Concreto es de la Institución Enrique LópezAlbujar, ya que presenta un 8.74% del promedio total cuya área de Columna en elCerco Perimétrico es de un 0.75m2 que equivale el 100%.


porcentaje de Corrosión del Acero es de la Institución Enrique López Albujar, yaque presenta un 7.48% del promedio total cuya área de Columna en el CercoPerimétrico es de un 0.75m2 que equivale el 100%.

Respecto a los Módulos o Bloques, el promedio de Columnas que presenta mayor porcentaje de grietas < 5mm es en la Institución Educativa Ignacio Merino, ya que presenta un 32.89% del promedio total cuya área de Columna en los Módulos oBloques varía entre 0.45m2 a 0.50m2 que equivalen el 100%.

Respecto a los Módulos o Bloques, el promedio de Columnas que presenta mayor porcentaje de Cangrejeras es en la Institución Educativa Ignacio Merino, ya que presenta un 22.22% del promedio total cuya área de Columna en los Módulos oBloques varía entre 0.45m2 a 0.50m2 que equivalen el 100%.

Respecto a los Módulos o Bloques, el promedio de Columnas que presenta mayor porcentaje de Grieta de 0.5 a 1mm es en la Institución Educativa Enrique LópezAlbujar, ya que presenta un 30.25% del promedio total cuya área de Columna en losMódulos o Bloques varía entre 0.45m2 a 0.50m2 que equivalen el 100%.

Respecto a los Módulos o Bloques, el promedio de Columnas que presenta mayor porcentaje de Grieta > 1mm es en la Institución Educativa Enrique López Albujar,

ya que presenta un 13.00% del promedio total cuya área de Columna en losMódulos o Bloques varía entre 0.45m2 a 0.50m2 que equivalen el 100%.

Respecto a los Módulos o Bloques, el promedio de Columnas que presenta mayor porcentaje de Desprendimiento del Concreto es en la Institución Educativa IgnacioMerino, ya que presenta un 13.33% del promedio total cuya área de Columna en losMódulos o Bloques varía entre 0.45m2 a 0.50m2 que equivalen el 100%.

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Respecto a los Módulos o Bloques, el promedio de Columnas que presenta mayor porcentaje de Corrosión del Acero es en la Institución Educativa Ignacio Merino, yaque presenta un 11.56% del promedio total cuya área de Columna en los Módulos oBloques varía entre 0.45m2 a 0.50m2 que equivalen el 100%.

Respecto al Cerco Perimétrico de las I.E. Públicas, las Columnas que presentanmayores porcentajes de daños de Tipo Estructural (Ligero, Fuerte y Grave), es en laInstitución Educativa Enrique López Albujar, ya que del 100% del área de lacolumna (0.75m2), el 65.33% presenta diversos daños patológicos.

Respecto a los Módulos o Bloques de las I.E. Públicas, las Columnas que presentanmayores porcentajes de daños de Tipo Estructural (Ligero, Fuerte y Grave), es en laInstitución Educativa Ignacio Merino, ya que del 100% del área de la columna quevaría entre el 0.45m2 a 0.50m2, el 80.00% presenta diversos daños patológicos.

De acuerdo al Cuadro o Grado de afectación se concluye que tanto para laInstitución Educativa Pública Enrique López Albujar y la Institución EducativaPública Ignacio Merino, las columnas existentes de Concreto armado para el cerco y para los módulos, presentan un promedio de más del 60% de daños patológicos enlas columnas de concreto armado, lo cual es un daño moderado.

Al no contar con la información necesaria (planos, año de Construcción de losColegios, etc.); dificulta en si la evaluación de las Columnas de Concreto Armado.

ASPECTOS COMPLEMENTARIOS Se recomienda realizar un adecuado mantenimiento para aquellas Columnas de

Concreto Armado, tanto para los Cercos Perimétricos, como para los Módulos oBloques, que presenten niveles de daños leve y moderado.

Para aquellas Columnas que presenten niveles de daños severos se recomiendademoler y volver a construir.

Los tres factores que afectan el deterioro del Concreto (humedad, temperatura y la presión), se deben tomar en cuenta tanto en el diseño como en el proceso

constructivo de las Columnas de Concreto Armado.

Para evitar las Cangrejeras el equipo vibrador debe ser operado por personalresponsable y suficientemente capacitado en su manejo ya que éste debe penetrarhasta el fondo de la capa y por lo menos 15cm dentro de la capa precedente y eltiempo de vibrado en cada inserción será necesario para lograr una compactacióncompleta, por lo general el tiempo de vibrado en cada inserción será de 5 a 15

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segundos ya que un exceso de tiempo de vibración concentrada en un solo sitio podría dar lugar a segregación en la masa de concreto.

Para evitar las Grietas se describen algunas recomendaciones.

- Lo primero es darse cuenta, al momento de diseñar la estructura, que va haber posibles concretos masivos en la obra.

- Toda capa vegetal y las zonas blandas deben ser removidas, el suelo deberá serun suelo compacto o un relleno granular, bien compactado con rodillo,vibración o apisonado, esto evita que el asentamiento del suelo y así puedaafectar al concreto causando grietas.

- Que en el momento de la colocación del concreto tenga la menor temperatura posible (esto a veces riñe con la economía del concreto).

- Proteger del sol y de su calentamiento los agregados ya que es el volumen delmaterial más grande de las mezcla. Toldo y riego con agua helada puedenayudar a bajar mucho la temperatura de la mezcla.

- También se evitan haciendo un buen curado del concreto humedeciéndoloadecuadamente en el proceso de secado.

- Tomar en consideración un recubrimiento suficiente sobre el acero de Refuerzo, para mantener la sal y la humedad fuera del contacto con el acero, esto evitará

las grietas en el concreto armado, debidas a la expansión del óxido sobre elacero de refuerzo.

- El uso de la fibra de polipropileno (Figura 49), seutiliza para reforzar el concreto y prevenir laformación de grietas, estas grietas pueden tenersu origen en tensiones tanto internas comoexternas, fuerzas que exceden la resistencia delconcreto u otros motivos. Por lo general elconcreto es vaciado, comienza a endurecer al

pasar a un estado similar al plástico. Es en estemomento en que se suelen formar miles degrietas microscópicas. Cuando se agrega la fibra de polipropileno, las miles defibras se dispersan en la mezcla del concreto y se forma una red tridimensionalque contribuye a prevenir la formación de grietas microscópicas, estas fibrasson químicamente inerte, no se oxidan, no tiene capacidad de absorción y sonresistentes al ataque de ácidos y sales.

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- Evitar la aplicación de agua fría como curado sobre el concreto en un díacaluroso, ya que éste puede dar como resultado grietas causadas por lacontracción.

Para evitar o prevenir la Corrosión del Acero se describen algunas

recomendaciones.

- Para poder prevenir la corrosión del acero en el concreto, es prever un buenespesor de recubrimiento, en atmósferas agresivas se debe disponer de por lomenos 5cm de espesor, hay quienes elevan este espesor a 7cm, pero un espesorexcesivo puede ser contraproducente, ya que está sujeto a fisuraciones nocontroladas por la armadura.

- En estructuras existentes es importante detectar las patologías y actuar a tiempo

para evitar que se produzca el deterioro de toda la estructura, que será máscostosa para su reparación, una solución para estos casos es realizar untratamiento anticorrosivo en los sectores afectados por el óxido, sacando toda lacapa de hormigón que se encuentra floja, limpiando los hierros para eliminar elóxido y colocando imprimación antióxido, luego se pinta el sector a reparar con puente de adherencia, para unir el material nuevo con el viejo y se realiza lareparación con mortero de cemento.

La Exudación del concreto puede ser controlada con aditivos inclusores de aire, uncontrol del agregado fino.

Las Patologías Constructivas se pueden prevenir con una mano de obra calificada,capacitación al personal, controles de calidad, un estudio de gabinete controlado yun diseño adecuado para cada proyecto.

Se recomienda para un posible mantenimiento se consulte a un profesional ya seaIngeniero o Arquitecto, experto en Obras de Concreto Armado y con uso de normaso técnicas en las situaciones que se requiera.

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REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

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Edición: Tercera Edición

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Autor: Rubén Granada Rojas

- (36) Libro de Durabilidad y Patología del Concreto, en el Capítulo 1, Pág. 3


- (37) Tesis realizado por Sara P. Escalante D. de la Universidad Oriente - Barcelonaen Enero del 2010, para obtener el título de Ing. Civil, describe en la Pág. 31

- (38) Empresa Española Drizoro, S.A.U. es una empresa independiente dentro de laIndustria de la Construcción que vende productos para la Reparación yRestructuración de Estructuras de Hormigón, explica en uno de sus folletos en laPág. 3.

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ANEXOS

Plano de la Cuidad de Piura. (Figur a 50)

Figura 50

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I.E. Enrique López Albujar. (Fi gura 51)

Figura 51

Figura 52

Cerco Perimétrico de laI.E. Enrique LópezAlbujar (Figura 52)

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Figura 53

Desprendimiento delConcreto, Corrosión delAcero, Grietas. (Figura 53)

Figura 54

Desprendimiento delConcreto. (Figura 54)

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Segregación del Concreto(Figura 55)

Figura 55

Figura 56

Contaminación orgánica.

(Figura 56)

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Figura 57

Grietas enSobrecimientos. (Figura 57)

Pequeñas

fisuras enviga. (Figura

58)

Figura 58

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Figura 58’

Presencia deGrietas en laColumna de

ConcretoArmado (Figura

58’ )

Figura 59’

Ataque del concreto pormedio de Fluidos Orgánicos

(Figura 59’ )

9




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I.E. Ignacio Merino (Fi gura 59)

Figura 59

Figura 60

Disgregacióndel Concreto.

(Figura 60)

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Figura 61

AcerosExpuestos al

Ambiente, Faltade

Recubrimientoen los

Cimientos,Desprendimiento

del Concreto.(Figura 61)

Figura 62

No existe unión deviga y columna.

(Figura 62)

Aceros Expuestos alambiente,

desprendimiento delConcreto,

disgregación delConcreto. (Figura 63)

Figura 63

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Aceros Expuestos alambiente,

desprendimiento delConcreto. (Figura 65)

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