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INSTITUT DETECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCIÓ DE CATALUNYA
Recomendaciones para el
reconocimiento
sistemático y la diagnosis
rápida de forjados
construidos con
cemento aluminoso
La información contenida en el texto
de esta publicación corresponde a
la fecha de su edición.
Generalitat de Catalunya
Departament de Política Territorial i Obres Públiques
Direcció General d'Arquitectura i Habitatge
INSTITUT DE TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCIÓ DE CATALUNYA
Recomendaciones para el
reconocimiento
sistemático y la diagnosis
rápida de, forjados
construidos con
cemento aluminoso
La información contenida en el texto de esta publicación corresponde a la fecha de su
edición. Es posible, por tanto, que en la actualidad algunos datos (precios, normativa,
leyes, etc.) se hayan modificado, lo cual debe tenerse en cuenta al hacer uso de ella.
Generalitat de Catalunya
Departamento de Política Territorial y Obras Públicas
Dirección General de Arquitectura y Vivienda
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edición. Es posible, por tanto, que en la actualidad algunos datos (precios, normativa,
leyes, etc.) se hayan modificado, lo cual debe tenerse en cuenta al hacer uso de ella.
Asesoramiento gráfico : Claret Serrahima
Fotografías : F . Mañá, A . Amigó, A . López y N . Roig
Impreso en Arts Gráfiques Orient, S .A .
Carretera del Mig, 169 . 08907 - LHOSPITALET DE LLOBREGAT .
© Institut de Tecnología de la Construcció de Catalunya - ITEC .
Traducción de la obra "Recomanacions per al reconeixement i la diagnosi rápida de sostres construits
amb ciment aluminós ."
1$ . edición : Octubre 1991 . 5 .000 ejemplares .
ISBN : 84-7853-076-2
Depósito Legal : B-36 .358
El ITEC quiere agradecer a Jeroni Marsal i Núria Col¡ su colaboración en la redacción de este trabajo .
INSTITUT DE TECNOLOGIA DE LA CONSTRUCCIó DE CATALUNYA
Estas recomendaciones han sido elaboradas por el
Ámbito de I + D del ITEC
Redactores
Fruitós Mañá i Reixach
Jefe del Departamento de Materiales y Estructuras
Rafael Bellmunt i Ribas
Asesor de la Dirección General
con el soporte de :
Antoni Pla i Cavallé
Mane¡ Poi i Masjoan
Joaquim Martell i Pérez
Jaume Avellaneda i Díaz-Grande
Christos Dedes
Josep Maria Izquierdo i Aymerich
Santiago del Pozo i Espinosa
con la colaboración institucional de :
Antonio de la Fuente Sánchez
Jefe de la Secció de Laboratori de Barcelona de la
Direcció General d'Arquitectura i Habitatge .
Generalitat de Catalunya .
Dibujos
Manuel de Jesús i Palau
Asesoramiento terminológico
Roser Esquius i Ausió
Gerencia de la edición
Magda Serra i Daranas
Dirección
Narcís Majó i Clavell
Director del Ámbito de 1 + D
ÍNDICE
1.
Presentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7
2.
Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
11
3.
Fichas de reconocimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 .1 Del edificio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 .2 Del forjado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 .3 De la vigueta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
3 .4 Del hormigón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
15
17
18
19
20
4.
Consideraciones sobre el reconocimiento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
4 .1 Del edificio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
4.2 Del forjado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
4 .3 De la vigueta . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
4 .4 Del hormigón . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40
5.
Interpretación de los resultados . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 51
6.
Anexos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57
1 . Instrucciones para realizar las pruebas químicas de reconoci
miento . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59
2 . Ficha-encuesta para el inventario de casos. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71
3 . Pruebas de laboratorio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ._ . . . . . . . . . . 75
4. Datos para interpretar los análisis : . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 79
- Tabla pórtland - aluminoso . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81
- Tabla colorimétrica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83
5 . Referencias bibliográficas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85
1 . PRESENTACIÓN
Estas recomendaciones son para uso exclusivo de los técnicos facultativos del sector de la construcción y tienen carácter provisional, hasta que
puedan revisarse una vez realizado el estudio estadístico, que se prevé
sea terminado a finales de junio de 1991 .
El reconocimiento y la diagnosis de cualquier elemento construido, y asímismo el estudio y la propuesta de intervenciones de sustitución, refuerzo, reparación o, simplemente, de operatividad para hacer posible el
continuo mantenimiento preventivo, son funciones exclusivamente facultativas, que deben ser ejercidas desde el punto de vista técnico propio de
los profesionales del sector .
Este punto de vista técnico se caracteriza por el hecho de añadir al conocimiento científico el pragmatismo que exige la conjunción de situaciones y variables inherentes a cada caso .
Por ello, será necesario tener en cuenta las diversas situaciones : de tipología de obra, de situación geográfica, de uso mayoritario y de uso
parcial, de función social, etc .
Del mismo modo, deberán considerarse las variables de : calidad objetiva,
durabilidad, viabilidad operativa, plazos de ejecución, costes inmediatos
y costes diferidos de mantenimiento, disponibilidades financieras, etc .
Si a este conjuto de variables y a aquel abanico de situaciones se añade
el hecho de que cualquier sistemática y metodología necesitan haber sido
ampliamente probadas para que se puedan adoptar como recetas de aplicación automática, resultará evidente que estas recomendaciones no
pueden ni deben ser más que esto : r e c o m e n d a c i o n e s . Y además,
de carácter provisional ; hasta que se recojan las incidencias y sugerencias que su aplicación pueda suscitar a lo largo de los próximos meses .
Estas consideraciones ponen de manifiesto, una vez más, la conveniencia y la necesidad de que los técnicos facultativos, destinatarios de estas
recomendaciones, las acepten y las utilicen como una aportación más a
su leal saber y entender .
2 . INTRODUCCIÓN
A partir de los conocimientos técnicos existentes sobre concepción, funcionamiento y patología de los forjados, se ha establecido una metodología para la diagnosis rápida de sus posibles comportamientos anómalos .
Se trata de hacer una apreciación, en grado de pericia técnica (no de cuantificación de cualidades), de :
La resistencia del conjunto estructural del forjado .
El estado de degradación de las piezas que lo componen .
La resistencia del hormigón .
La expectativa de durabilidad potencial .
"
"
"
"
La metodología propuesta se califica como diagnosis rápida porque todas
las pruebas y observaciones propuestas se pueden realizar "in situ", en
un breve lapso de tiempo y con medios razonablemente limitados .
Estas recomendaciones se limitan, en el momento de diagnosticar una
patología, a los dos primeros niveles de los cuatro que existen en el reconocimiento de una construcción :
1.
2.
3.
4.
Reconocimiento visual .
Reconocimiento por otros medios .
Pruebas de laboratorio .
Pruebas destructivas .
Pretenden ser, además, un instrumento de ayuda al técnico para poder
evaluar el estado de los forjados del edificio y la necesidad de intervención, y dirigirlo, cuando haga falta, hacia análisis más profundos y a la recomendación de ensayos y pruebas de laboratorio que puedan resultar
significativas .
Para hacer una diagnosis fiable y con la posibilidad de establecer recomendaciones de actuación de tipo genérico, es preciso definir una sistemáticadel reconocimiento, que haga comparables ytipif¡cables los resultados
obtenidos en las observaciones y en los análisis llevados a cabo .
Por esta razón se ha definido un conjunto de fichas que ordenen y sistematicen el reconocimiento :
1.
2.
3.
4.
El edificio .
El forjado .
La vigueta .
El hormigón .
Estas fichas están preparadas para ser utilizadas en forma de árbol,de
manera que, a una ficha de edificio correspondan varias fichas de forjado,
y a cada ficha de forjado las correspondientes. d e viguetas, y así sucesivamente, para poder adaptarse a las necesidades de cada caso, apreciadas por el facultativo que haga el reconocimiento .
Las consideraciones sobre el reconocimiento siguen, paso a paso, todo
el proceso y permiten hacerse una idea exacta de qué se pretende en cada
observación o prueba, y de la manera de llevarla a cabo .
La interpretación de los resultados, que se limita a la evaluación de un
elemento estructural, la vigueta, pretende ayudar a hacerse una idea del
estado del edificio y de las posibles actuaciones que, si hiciera falta, pueden emprenderse a partir de las observaciones hechas sobre los elementos
estructurales .
La metodología viene completada por un conjunto de anexos que pueden
servir de ayuda para encargar pruebas de laboratorio, para la interpretación de los resultados de éstas y para la búsqueda de información complementaria .
3 . FICHAS DE
RECONOCIMIENTO
3.1 FICHA DE RECONOCIMIENTO DEL EDIFICIO
1 . EL EDIFICIO
1010101
1
PETICIONARIO
Nombre
Dirección
Localidad
Te l .
CP
DATOS DEL EDIFICIO
Situación
Localidad
Tipo de edificio
Año aproximado de construcción
N° . de plantas
N°. de viviendas
Esquema, con indicación de elementos singulares .
1 .0 Datos de los forjados
1 .1 Procedencia . Si es fácil determinarla .
1 .2 Incidencias (reparaciones, humedades, sobrecargas, etc .) .
En la cara posterior de esta ficha se puede hacer el croquis de situación e identificar los FORJADOS que se van a reconocer .
17
3 .2 FICHA DE RECONOCIMIENTO DEL FORJADO
2 . EL FORJADO
I
110101
2 .0 Observación general :
Debe hacerse sobre el conjunto de la zona que hay que reconocer.
2.1 Situación de los elementos estructurales (viguetas) del forjado que
se reconoce :
a la intemperie en el exterior
0
a cubierto
O
en el interior
en un cielo raso
ventilado
no ventilado
O
0
sin cielo raso
revestido
no revestido
0
O
viga vista
en el forjado sanitario
2 .2 Ambiente del elemento estructural :
Humedad ambiental elevada
Alta temperatura interior
Inundaciones, condensaciones o goteras
Otros
Zonas con concentración de calor
(sobre calefactores)
2 .3 Grado de sobrecarga de uso :
pasado
menor
U
normal de cálculo
U
U
mayor
2 .4 Por encima del forjado :
planeidad del pavimento
fisuración del pavimento
tabiques rotos
(1) en este caso es preciso examinar la armadura de la cabeza
2 .5 Por debajo del forjado :
deformación exagerada
cielos rasos fisurados
junta con la pared, abierta
0
0
0
0
U
U
U
presente
U
U
U
sí U
sí U
sí U
futuro
U
U
U
no U
no U
no El
superior de la sección de la viga .
U
U
U
En la cara posterior de esta ficha se puede hacer el croquis de situación e identificar las VIGUETAS que se van reconocer .
18
3 .3 FICHA DE RECONOCIMIENTO DE LA VIGUETA
I
3. LA VIGUETA
I 1 101
3 .0 Observación del elemento :
A la vista de los resultados de la observación general del conjunto, se
elegirá una de las zonas de máximo riesgo potencial para hacer el reconocimiento de uno de sus elementos estructurales .
En general, el máximo riesgo se sitúa en zonas donde la humedad y
los cambios térmicos pueden haber acelerado la degradación de los
elementos estructurales .
Si, para la observación de la vigueta, fuera imprescindible abrir el falso
techo, se recomienda dejar una abertura practicable de modo que se
pueda registrar en observaciones posteriores .
3 .1 Croquis de la solución constructiva con sus dimensiones más
significativas y las de la luz de la viga y del entrevigado .
3.2 Fisuración del elemento :
longitudinal
transversal
O
(en este caso, se inspeccionará especialmente el extremo de la viga)
(en este caso, se inspeccionará especialmente el centro de la viga)
3 .3 Color de la superficie :
gris claro
gris oscuro
coloración discontinua
manchas y eflorescencias
0
0
0
0
3.4 Textura de la superficie :
lisa, de molde
erosionada o corroída
0
0
3 .5 Decisión :
¿Hay que continuar?,
¿es mejor pasar a otra metodología de análisis patológico?
Si las observaciones realizadas permiten presuponer fallos importantes para el correcto funcionamiento del conjunto estructural, puede
ser aconsejable no llevar a cabo las siguientes fases del reconocimiento, para no comprometer aún más la estabilidad del conjunto .
En la cara posterior de esta ficha se puede hacer el croquis de la solución constructiva y el de situación, e identificar las muestras de
HORMIGÓN que se van a reconocer .
19
3 .4 FICHA DE RECONOCIMIENTO DEL HORMIGÓN
4. EL HORMIGÓN
4.0 Extracción y reconocimiento de muestras :
Hay que romper la aleta inferior de la vigueta a una distancia de 50
cm del soporte, hasta llegar a descubrir la armadura .
4.1 Es hormigón precomprimido
sí 0
no O
4 .2 Áridos rotos en la fractura
sí 0
no 0
4 .3 Superficie pulverulenta en la fractura
4.4 Color de la pasta :
sí 0
no O
gris claro
gris oscuro
parduzco u ocre
0
0
0
4.5 Color del árido :
negruzco con aureola blanca
sí 0
no 0
4 .6 Armaduras corroídas :
sí 0
no 0
4.7 Riesgo de corrosión de la armadura :
" pH, prueba de la fenolftaleína .
El entorno de la armadura
toma un color rojo-violáceo
Relación rojo/recubrimiento
si 0
no 0
NOTA : Es preciso realizar la prueba "in situ" al obtener la muestra .
" Cloruros, método cualitativo del nitrato de plata .
¿Hay exceso de cloruros?
sí 0
no 0
4 .8. Detección del cemento aluminoso :
" Sulfatos, método cualitativo del cloruro bárico (1)
¿Hay sulfatos?
sí 0
no 0
NOTA : La prueba se puede realizar in situ" o en laboratorio .
NOTA : La prueba se puede realizar " in situ" o en laboratorio .
" De la "Oxina", determinación cualitativa de la abundancia
de compuestos de aluminio .
¿Se forma un precipitado amarillento?
sí 0
no O
NOTA : La prueba se puede realizar in situ" o en laboratorio .
4 .9 Decisión :
¿Es suficiente la información recogida durante el reconocimiento para
decidir si es necesaria una intervención?
¿Hace falta realizar otros ensayos y pruebas de laboratorio para completarla?
(1) Los resultados sólo serán significativos en zonas no selenitosas .
20
4 . CONSIDERACIONES
SOBRE EL
RECONOCIMIENTO
1.
EL EDIFICIO
ADVERTENCIA PREVIA : Las consideraciones siguientes han sido redactadas a partir de la hipótesis de que los forjados a inspeccionar podrían verse afectados
por un conjunto de situaciones patológicas . Es
evidente que, en condiciones normales, los forjados se hallan en buenas condiciones, por lo
cual, los comentarios de este capítulo, obviamente, serían inútiles .
1 .0 Datos sobre los forjados
Antes de realizar una inspección detallada en busca del mal estado de los
forjados, es preciso datar el edificio . Esto permitirá formular una hipótesis previa sobre los tipos de forjados más habituales, la manera cómo
fueron construidos y su posible estado en caso de mala conservación .
Para ayudar a datar el edificio y si no se pudiera acceder a informaciones
más directas, a continuación se ofrece una tabla de las tipologías de los
forjados más habituales según la fecha de su construcción .
TIPO DE FORJADO
PERIODOS DE USO
DE VIGAS DE MADERA
hasta 1900
DE PERFILES DE ACERO
de 1880 a 1938
CERÁMICO ARMADO
de 1930 a 1970
DE VIGUETA DE HORMIGÓN
ARMADO O PRECOMPRIMIDO
DE CEMENTO ALUMINOSO
de 1955 a 1965
DE VIGUETA DE HORMIGÓN
ARMADO O PRECOMPRIMIDO
actualmente
RETICULADO
actualmente
1 .1 Procedencia . Si resulta fácil establecerla .
El procedimiento más directo para determinar si una estructura fue construida con cemento aluminoso sería interrogar a quienes intervinieron en
el proceso de construcción, siempre que ello fuese posible : el constructor, el fabricante de hormigón, la industria de prefabricados y los técnicos
directores de obra . La información recibida de los agentes mencionados
resultaría básica para constatar la utilización de cemento aluminoso en la
construcción del edificio o del forjado concreto, objeto de estudio . Con demasiada frecuencia y sobre todo si los edificios son antiguos, esta vía no
resulta posible, ya que es muy difícil el acceso a los registros correspondientes.
Cuando sea posible, y para tener referencia de comportamientos paralelos en casos análogos, habrá que intentar disponer de un conjunto de
datos que permitan elaborar un auténtico historial del elemento :
Historial de los elementos de hormigón
1 . Nombre del fabricante
2 . Fecha de fabricación
3 . Lugar de fabricación
4 . Detalles del curado
5 . Situación de los elementos : a la intemperie a cubierto .
En el caso de que fuera imposible reunir los datos iniciales referentes a
los forjados, por lo menos, habrá que intentar establecer lotes o grupos
de elementos de apariencia y situaciones semejantes, a fin de poder extrapolar los resultados de las observaciones .
La dispersión que provoca el diferente trato recibido por cada elemento
constructivo a lo largo de su vida en uso se combina con las dispersiones
normales de la fabricación, y llega a dar un conjunto de elementos con
comportamientos totalmente heterogéneos .
En el reconocimiento de una obra en uso, es más importante poder establecer grupos de elementos de comportamiento homogéneo que llegar a
una precisión extrema en la evaluación de las características de uno de
ellos .
1 .2 Incidencias : reparaciones, humedades, sobrecargas, etc.
Es importante también obtener información sobre las incidencias que haya
sufrido la finca a lo largo de su vida :
" Caída de bombas en las cercanías o explosiones de cualquier otro
tipo .
" Excavación de túneles de metro u otros, en los aledaños .
" Caída de forjados o de balcones.
" Inundaciones en sótanos o azoteas .
" Pérdidas endémicas en cubiertas u otros escapes .
Y sobre otros sucesos que puedan enmascarar el diagnóstico :
" Fecha de ocupación del actual usuario, con el fin de evaluar la fiabilidad de las informaciones que facilita.
" Incidencias : escapes, fisuras ocultas, etc .
" Reparaciones en la obra y en las instalaciones .
2.
EL FORJADO
2 .0 Observación general :
Debe hacerse sobre el conjunto de la zona a reconocer.
J
Las transformaciones que a lo largo de su vida experimenta el cemento
aluminoso que conforma un hormigón repercuten, finalmente, en dos anomalías técnicas que afectan a su capacidad resistente :
Anomalías derivadas de las
transformaciones del cemento aluminoso
1 . Disminución de la resistencia del hormigón .
2 . Oxidación de las armaduras .
Ambas anomalías provocan disfunciones estructurales que, a menudo,
producen señales aparentes antes del colapso, señales que pueden servir
como indicadores del proceso que se desarrolla .
Por ello, el primer paso en cualquier reconocimiento consiste en revisar
todo el edificio para detectar los síntomas que permiten detectar las anomalías .
Esta revisión general permite tanto observar los signos indicados como
detectarotras disfunciones estructurales (asentamientos, fisuras,etc .) que
podrían enmascarar el diagnóstico sobre el estado de un forjado e, incluso,
los estados patológicos que pueden provocar o acelerar procesos de degradación (aislamiento insuficiente, mala impermeabilización, etc.) .
La observación de la fachada y de los patios es indispensable para la información general sobre el comportamiento de los forjados .
Los balcones, generalmente con la losa en voladizo sin impermeabilizar,
suelen ser la parte de los forjados que se degrada en primer lugar . Todos
los tipos de degradación : evolución del cemento aluminoso, corrosión de
los aceros armados, etc ., no son más que una reacción química y, como
ocurre en la mayoría de reacciones, se acelera con el aumento de la
humedad y de la temperatura . En este sentido, la permanente variación
de estos parámetros es una de las características más sobresalientes de
los malos tratos que soportan las fachadas y las cubiertas .
Estos síntomas, evidenciados en la revisión general, señalarán, a lo largo
de la prospección, los puntos más problemáticos .
26
2 .1 Situación de los elementos estructurales del forjado que se reconoce :
en el exterior
en el interior
I
0
a la intemperie
0
a cubierto
en un cielo raso
sin cielo raso
ventilado
0
revestido
0
0
ventilado
i no
i no revestido
0
viga vista
0
en el forjado sanitario
0
La situación de un elemento de hormigón conformado con cemento aluminoso es muy importante, ya que las condiciones térmicas y de humedad
son definitorias de la velocidad de todos los procesos que en ellos se producen . En hormigones con las mismas condiciones iniciales de composición y de curado, la velocidad de "conversión" de los cristales hexagonales
en cúbicos aumenta rápidamente cuando coinciden altas temperaturas
(por encima de los 20°C) con humedades ambientales también elevadas .
El agua oxida. El riesgo de humedad en una viga puede resultar catastrófico si ya se hubiera producido la total carbonatación del hormigón . La
única esperanza de vida de un hormigón viejo, a menudo totalmente carbonatado, se basa en que se lo proteja del contacto con el agua ; su armadura ha perdido toda la protección que la cal le confería y, al oxidarse,
disminuye la sección y pierde la adherencia, imprescindible en el esfuerzo de tracción .
27
2.2 Ambiente del elemento estructural :
Elevada humedad ambiental .
Alta temperatura interior.
Inundaciones, condensaciones o goteras .
Otros .
Zonas con concentración de calor (sobre calefactores) .
O
0
0
0
0
El reconocimiento en el interior de una construcción debe empezar por los
sitios en donde se ha detectado alguna singularidad . Si no se han realizado operaciones de mantenimiento, estas singularidades se manifestarán en forma de manchas de óxido, de hongos o de cualquier otro indicio
de presencia de agua .
La humedad permanente causa efectos diferentes en cada tipo de forjado,
e incluso un escape esporádico, cuando se produce en una zona poco
ventilada, suele transformarse en una acción permanente a causa de la
porosidad de los materiales de construcción .
Tipos de efectos que produce la humedad en los forjados :
De cerámica armada : Corrosión de los aceros de armar que provoca
la rotura de la cerámica que los incluye .
En vigas de hormigón precomprimido : Corrosión del acero que
provoca la aparición de fisuras longitudinales, rotura de la aleta
inferior e incluso desprendimiento de los aceros que pueden quedar
colgando, si la corrosión llega a seccionar los alambres . En cualquier caso, lo más grave es la pérdida de adherencia del acero
que pierde así su condición de tensión y deja al hormigón con las
características propias de un hormigón en masa, poco apto para
soportar los esfuerzos cortantes y de tracción .
En vigas de hormigón armado : La rotura de la aleta inferior, por
oxidación de la armadura, con desprendimiento final del acero,
pero más a largo plazo que en el caso anterior .
En vigas de hormigón precomprimido de cemento aluminoso : La
rápida "conversión" del sistema cristalino con pérdidas de agua :
pérdida de densidad, disminución de las resistencias mecánicas
y aumento de la porosidad . La corrosión de las armaduras es más
rápida que en los casos anteriores . Existe la posibilidad de que
se inicie un proceso de hidrólisis alcalina, con desmenuzamientos irreversibles . El color de la masa evoluciona hacia tonos parduzcos :
Cabe señalar que existen degradaciones de forjados que no dependen de
la presencia de agua, como es el caso del ataque de termitas a las maderas
o el de la "conversión" del cemento aluminoso que, a partir de ciertas temperaturas, se produce también en ambientes secos, con más lentitud, pero
siempre inexorablemente .
2 .3 Grado de sobrecarga de uso :
en el pasado
en el presente
menor
0
0
normal de cálculo
0
0
mayor
0
0
en el futuro
0
Conviene efectuar la comprobación de la resistencia del forjado y tener
presente que, a pesar de las normas de 1941 (Ministerio de Gobernación)
y de 1961 (MW 101), no fue hasta los años 70 que los profesionales empezaron a tener en cuenta el hecho normativo en la evaluación de las sobrecargas . Actualmente la norma en vigor es la NBE/AE88 (Acciones en
la Edificación) .
El análisis de las sobrecargas que un forjado ha soportado a lo largo del
tiempo puede dar una idea de su capacidaad resistente, al comparar las
pruebas de carga soportadas y el estudio de los resultados apreciados .
Si no se detectan indicios de disminución de resistencia, es lógico esperar
que se comportará correctamente con cargas menores .
En el caso del cemento aluminoso completamente "convertido" y sin otras
patologías, se puede estimar una cierta capacidad portante del forjado
contando con las resistencias residuales del hormigón "convertido" .
El cuadro de la ficha intenta recoger los datos de sobrecargas de uso no
de una forma cuantitativa, muy difícil de evaluar, sino cualitativa, a partir
del uso a qué se destina el forjado objeto de reconocimiento . Así, un forjado
previsto para vivienda, tiene una sobrecarga "mayor" que la "normal de
cálculo" si se utiliza como escuela o almacén, y "menor" en el caso contrario .
2.4 Por encima del forjado :
planeidad del pavimento
fisuración del pavimento
tabiques rotos
sí 0
no 0
sí U
no El
sí El
no U
(1) en este caso, es importante fijarse en la armadura de la cabeza superior de la sección de la viga .
La existencia de deformaciones excesivas, acompañadas de falta de planeidad del pavimento o de tabiques fisurados, hace suponer una falta de
rigidez del forjado .
La falta de planeidad del pavimento y su eventual fisuración puede indicar
anomalías importantes en el estado del forjado . La corrosión de la aleta
superior de los perfiles de acero suele causar ondulaciones de las baldosas del pavimento ; es frecuente observar esta anomalía en el suelo de
los balcones . Lo mismo ocurre con los redondos superiores de los elementos de hormigón armado o precomprimido que, al oxidarse, pueden
provocar efectos semejantes .
La grietas en los pavimentos o las juntas abiertas entre las baldosas
pueden indicar que el forjado ha soportado flechas excesivas (exceso de
carga) o diferenciales (diferencias de luz en vigas contiguas) . Este hecho
puede hacer temer una falta de resistencia del forjado a causa de las
cargas que ha tenido que soportar .
Los tabiques rotos, con fisuras o grietas, horizontales en el centro de la
luz de las vigas o inclinadas cerca de las entregas, ponen de manifiesto
también excesos de flecha del forjado .
Siestas anomalías aparecen muchos años después determinada la construcción, significan que han cambiado las condiciones iniciales de los forjados . Pueden existir nuevas sobrecargas superiores a las iniciales o
puede haber cambiado la capacidad resistente del forjado a causa de la
degradación de alguno de los componentes estructurales .
LOS TABIQUES ROTOS
¡echo
y"eta
. .___ . . . ... . . . M
echo
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I
--- -Ía6iy e.
tetba
Flexión del suelo
30
Flexión del techo
-~ -
_
1
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tabr'yu
I
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__
techo
Flexión de suelo y techo
yerno
2.5 Por debajo del forjado :
deformación exagerada
0
falsos techos fisurados
junta con la pared, abierta
0
0
La observación de los forjados por su parte inferior, aunque estén ocultos
por cielos rasos, puede ayudar a encontrar indicios interesantes, como
por ejemplo :
La presencia de manchas de humedad y/o de hongos .
Si el cielo raso es solidario con el envigado, puede mostrar un
cuadro de fisuras representativas de la deformación del mismo
fo rjado .
Las fisuras en las escocias laterales pueden indicar desplazamientos horizontales entre las paredes o flechas exageradas de
la viga de retallo .
Si el cielo raso está suspendido mendiante alambres, es necesario protegerse de posibles desprendimientos causados por la oxidación, en caso que fuese necesario manipularlo .
Las observaciones más recientes demuestran que uno de los lugares en
donde suelen producirse unas degradaciones más acusadas y más peligrosas es en los forjados sanitarios (que cubren las llamadas cámaras sanitarias), porque están fuera del circuito normal de utilización y observación
del edificio : generalmente no tienen ventilación, sufren condensaciones
permanentes en las vigas, el forjado carece de cualquier clase de revestimiento o protección ; a menudo están inundadas, tanto por las pérdidas
de la red de desagüe como por el mal funcionamiento endémico del sistema
de alcantarillado . Además de esto, el forjado sanitario generalmente soporta
variael vestíbulo y las tiendas, con las sobrecargas más incontroladas y
bles de todo el edificio .
áticos.
Es importante detectar las posibles modificaciones realizadas en los
zona
inien
la
Es corriente que aparezcan construcciones incontroladas
cialmente construida como azotea, con los cerramientos apoyados sobre
el forjado inferior que no ha recibido ninguna clase de refuerzo .
:
Las zonas de balcones y lavaderos se convierten en focos de humedad
manpor estar situadas al exterior ; porque no suelen recibir ningún tipo de
tenimiento ; porque las pérdidas del sistema de desagüe acostumbran a
ser habituales y no se reparan nunca. En tales circunstancias, las degradaciones pueden ser tan importantes que lleguen a provocar, inclusive, la
caída del elemento .
3
LA VIGUETA
3 .0 Observación del elemento
Teniendo en cuenta los resultados de la observación general del conjunto, hay que escoger una de las zonas de máximo riesgo potencial
para hacer el reconocimiento de uno de los elementos estructurales .
En general, el riesgo se localiza en las zonas donde la humedad y los
cambios térmicos pueden haber acelerado la degradación de los elementos estructurales, como por ejemplo : en las zonas bajo tejados o
azoteas, debajo de baños, cocinas y depósitos, galerías, lavaderos,
fachadas, balcones, forjados enterrados, etc.
Si, para la observación de la vigueta, fuera imprescindible abrir el falso
techo, se recomienda dejar una abertura practicable de modo que se
pueda registrar en posteriores observaciones .
En primer lugar, es preciso hacer un examen visual de la parte exterior de
la vigueta . En la mayor parte de los casos no hay signos externos de cambio
del hormigón ; a pesar de todo, es útil examinarlo detenidamente .
Hay que observar : las flechas importantes, los indicios de humedad en el
hormigón, las desviaciones laterales, las grietas, las fisuras, las discontinuidades en el color del hormigón. Esta última característica, independientemente del color, puede indicar un ataque químico del aluminoso .
Si una parte del cemento aluminoso parece húmeda, y puede serlo a causa
de goteras o de condensación, es precisamente éste el punto que se debe
examinar con mayor cuidado . Siempre debe tenerse en cuenta una flexión
anormal, pero puede darse el caso que se halle oculta en un cielo raso,
cuyo estado puede ser muy engañoso .
Cuando las bovedillas se hacían manualmente (hasta 1960, aproximadamente), el acabado inferior del forjado no permitía el enyesado plano
directo . Por ello, la mayoría de edificios con forjados problemáticos no
permiten la observación directa de las vigas desde el interior de la casa,
y se hace imprescindible abrir los cielos rasos de caña.
Se propone hacer esta operación de manera que la abertura practicada
quede limpia para que sea fácilmente registrable en posteriores inspecciones, sin necesidad de romper otra vez el cielo raso . El tamaño de la
cala debe ser suficiente para que el observador pueda introducir la cabeza
con cierta comodidad (0,4 x 0,4 m, aproximadamente) .
Una sencilla tapa de registro se puede hacer con una chapa lacada, fijada
con un adhesivo, que puede ser a base de silicona estructural .
32
con sus dimensiones mássignificativas y las de la luz de la viga i del entrevigado .
3 .1 Croquis de la solución constructiva
Después de cada prospección, se intentará realizar un estudio analítico
de la seguridad del forjado. Por este motivo, es necesario determinar la
sección exacta del forjado : el perfil de la vigueta, el número de aceros y
su situación, la calidad del hormigón (resistencia), la calidad del relleno
de los senos, el número de hojas de la solera, etc .
Esto implica, por un lado, hacer calas profundas en los elementos vistos
y, por el otro, y siempre que convenga, extraer testigos e inclusive sacar
una viga entera para ensayarla a rotura .
A pesar de todo, siempre quedan dudas sobre la representatividad del
elemento extraído y ensayado y; sobre todo en el caso del hormigón precomprimido, sobre las condiciones iniciales de la pieza : valor de la tensión,
calidad de los aceros, adherencia, etc. En general, es más aconsejable
revisar muchos elementos, aunque sea superficialmente, que profundizar en el estudio pormenorizado de uno solo de ellos, porque el problema más importante que plantea el reconocimiento de una obra antigua es
la dispersión de comportamientos de las partes que la componen, tanto
a causa de sus orígenes inciertos como por las diferentes vicisitudes que
ha soportado cada una de ellas por separado .
Para poder hacer los cálculos de comprobación será necesario, además,
conocer las medidas del entrevigado y la luz de la viga .
CROQUIS DE SOLUCIONES CONSTRUCTIVAS
yo~ed;llq fejoda
Vigueta con bovedilla forjada
6o,.edJlld Pé~abricudq
Vigueta con bovedilla prefabricada
Solera sobre viguetas
tPramita armoda
De cerámica armada
NOTA : Las viguetas pueden ser de hormigón armado o precomprimido .
33
3.2 Fisuración del elemento :
longitudinal
0
en este caso es necesario observar el extremo de la viga .
transversal
p
en este caso es necesario observar el centro de la viga .
La existencia de fisuración longitudinal en la parte inferior de la vigueta
permite suponer una de estas dos situaciones :
Fisuras longitudinales
a) falta de adherencia de las armaduras
(pretensadas o armadas)
b) corrosión de los aceros de armado o de pretensado .
En ambos casos, la falta de adherencia es implícita, lo cual implica la desolidarización entre el acero y el hormigón y, por tanto, la incapacidad de
colaboración recíproca para responder a las solicitaciones de la flexión .
En el caso del hormigón precomprimido, esta circunstancia reviste especial gravedad . Al producirse una falta de adherencia, los alambres resbalan y se anula el efecto del pretensado en los extremos, lo cual puede
provocar un posible fallo, por cortante del alma de la vigueta, instantáneo
y sin deformación previa aparente .
jATENCIÓN!
El hundimiento de los terminales de los cables en la testa de
una viga de hormigón precomprimido presupone el deslizamiento de dichos cables, por falta de adherencia .
En el caso de fisuras longitudinales, se observará la existencia de fisuras
por cortante del alma en los extremos, y se comprobará la profundidad de
la entrega . La existencia de fisuración a 45° en el punto de apoyo de la
vigueta es indicio de una fractura por esfuerzo cortante sumamente grave .
En los forjados enyesados directamente, no deben confundirse las fisuras
longitudinales entre la vigueta y la bovedilla con las específicas de la viga .
Aquéllas indicarían solamente diferencias de flecha entre las vigas y, por
sí mismas, no representarían ningún peligro . Se reconocen por ser más
abiertas en el centro de la luz de la viga y prácticamente inexistentes en
los extremos .
La existencia de más de una fisura o grieta en la cara inferior de la vigueta
indica una armadura múltiple, como en el caso de los armados pretensados . De todos modos, es necesario comprobarlo .
34
Fisuras vigueta-bovedilla
Flechas diferenciales :
" poca consistencia del relleno
" esfuerzos diferentes
" luces diferentes
Corrosión de armadura única:
es el caso del hormigón armado .
Más de una fisura
Corrosión de armadura múltiple :
es el caso del hormigón
precomprimido .
Corrosión de una armadura
múltiple, con aceros poco separados
(las fisuras no se ven por debajo) .
35
La existencia de fisuración transversal en la parte inferior de la vigueta
indica una posible falta de resistencia a flexión . Pero es necesario distinguir varios tipos de fisuras :
Fisuras de retracción . Son fisuras transversales que abarcan todo
el ancho del ala inferior y se reparten uniformemente a lo largo de
toda la viga . Son poco profundas, nunca llegan a la armadura y
no se notan nunca por encima del enyesado, ya que se produjeron en el momento del fraguado del hormigón y antes de su puesta
en obra . La única incidencia que pueden tener en las características resistentes es que facilitan la carbonatación de las zonas en
donde se encuentran .
Fisuras de corrosión de los estribos . Se asemejan a las anteriores por el hecho de repetirse a distancias iguales en toda la viga,
y se diferencian de ellas porque no llegan a los laterales de la
aleta . Indican falta de protección contra la corrosión, por lo cual
anuncian problemas posteriores en las armaduras principales . Si
sólo existe este tipo de fisuras, no indica peligro inminente, pero
aconseja controles ulteriores .
Fisuras de flexión . Son fisuras transversales que aparecen solamente en la zona central de la luz de la viga . Si existe más de una,
se espacian desde el centro hacia los extremos, sin acercarse demasiado a éstos . Son fisuras profundas que superan a la armadura y llegan a afectar al alma de la viga . A menudo van acompañadas
de flechas importantes . Es imprescindible hacer un recálculo de
comprobación de las sobrecargas y de las viguetas para poder repararlas o complementarlas . Aparte de los problemas resistentes,
hay que preocuparse por la posible oxidación de la armadura en las
zonas fisuradas . Como medida de seguridad, en el interior no deben
superar las cuatro décimas de milímetro (0,4 mm) .
Fisuras de esfuerzo cortante . Son fisuras que, observadas por la
parte inferior de la viga, aparecen transversalmente en todo el
ancho de la aleta, se encuentran junto a las entregas y presentan
desplazamiento vertical del labio que no carga . Se notan sobre
un enyesado directo, pero pueden pasar inadvertidas bajo un cielo
raso. Son las que indican un peligro más inminente porque, cuando
se producen, la viga ya está fracturada . Es necesario confirmar
la presencia de este tipo de fisuras abriendo el lateral de la viga
para poder observar si existe la típica fisura a 45° . Es preciso
apuntalar la viga antes de abrir.
ATENCIÓN
Una fisura transversal en la cara inferior de la viga y
junto a su empotramiento puede ser indicio de una fractura por esfuerzo cortante . Será necesario apuntalarla .
y descubrir la cara lateral para observar si se trata de
la característica fisura a 45° .
En el caso de hormigón precomprimido, todas las fisuras transversales
pueden ser importantes, porque siempre indican que se ha superado la
capacidad del pretensado, con el posible deslizamiento de los alambres .
36
Fisuras de retracción,
repartidas uniformemente
a lo largo de la viga .
Fisuras de corrosión de los
estribos, repartidas
uniformemente y que no
llegan a los laterales.
Fisuras de flexión, más juntas
en el centro de la viga y que
se espacian progresivamente
a ambos lados. No hay fisuras
en los extremos .
Fisuras de esfuerzo cortante,
junto a la entrega, a 45°.
Fisuras estrelladas, expansiones
de la masa (granulado piritoso) .
37
3.3 Color de la superficie :
gris claro
0
gris oscuro
0
color discontinuo
0
manchas y eflorescencias
0
Por ahora, el color es la propiedad física más representativa de los materiales que constituyen una vigueta de hormigón .
Las vigas de cemento aluminoso suelen tener un color oscuro .
Con todo, en ningún caso el color de la superficie del hormigón puede ser
un indicador definitivo del tipo de cemento utilizado ; es una simple ayuda
para la indagación .
Las viguetas de cemento pórtland normal, con una tipología de granulados habitual, suelen ser de color gris claro, mientras que las que incorporan cenizas volantes suelen ser más oscuras . La superficie se oscurece
debido a diversas causas, como, por ejemplo, si se utilizaron desencofrantes derivados del petróleo . También existen pórtlands de colores
oscuros que, por el exterior, pueden hacer temer la presencia de aluminoso : son los que, a principios de los sesenta, se llamaron pórtlands "rusos" .
Las discontinuidades de color y las manchas y eflorescencias pueden
indicar contaminaciones líquidas antiguas, sufridas por la pieza en observación .
El aspecto mojado, sin causa manifiesta de humedad, puede hacer temer
una porosidad exagerada que retenga el agua . Es una característica que
a menudo indica la presencia de cemento aluminoso en avanzado estado
de "conversión" .
Observación de la vigueta
38
Discontinuidades de color
3 .4 Textura de la superficie :
lisa, de molde
0
erosionada o ratada
0
Una superficie de vigueta erosionada o ratada indica la existencia de antiguos ataques superficiales producidos por agentes líquidos .
El cemento aluminoso de las vigas es sensible para reaccionar con los
álcalis procedentes de otro tipo de conglomerante . En esta situación, se
pueden presentar ampollas de color claro, pérdida de linealidad de los
bordes (bordes ratados) e hinchamientos .
El contacto del cemento pórtiand con el aluminoso hace posible, en presencia de agua, el transporte de los álcalis de aquél y puede provocar el
inicio de una hidrólisis alcalino-carbónica en el aluminoso y degenerarlo
hasta el desmenuzamiento . La proximidad del mar puede actuar de modo
análogo, a causa de las sales sódicas presentes en el aire .
Vigueta erosionada o ratada
Vigueta lisa, de molde
3.5 Decisión :
¿Hay que continuar?
¿Es mejor pasar a otra metodología de análisis patológico?
Si las observaciones realizadas permiten presuponer fallos importantes para el correcto comportamiento del conjunto estructural, puede
ser conveniente no realizar las siguientes fases del reconocimiento,
para no comprometer más la estabilidad del conjunto .
Antes de proceder a romper un fragmento de la vigueta es conveniente
plantearse una reflexión sobre la seguridad de ésta .
Con las observaciones hechas hasta ahora se puede tener una primera
idea del comportamiento del forjado . Puede ocurrir que esté tan dañado
que el hecho de profundizar en el reconocimiento ya no pueda aportar
ningún nuevo dato a una decisión que se ve clara ; también puede ser aconsejable plantearse otro tipo de reconocimiento más especializado.
Si las circunstancias no lo desaconsejan, es bueno profundizar en el estudio
del hormigón no solamente para obtener información sobre su comportamiento actual, sino también para obtener datos que permitan prever su
comportamiento futuro .
39
4. EL HORMIGÓN
4.0 Extracción y reconocimiento de muestras :
Se romperá la aleta inferior de la vigueta a una distancia de 50 cm del
soporte, hasta llegar a descubrir la armadura .
Se sugiere extraer la muestra de hormigón a una distancia aproximada de
50 cm del extremo porque se entiende que, teniendo en cuenta las luces
usuales de las viviendas, es una zona con tensiones mínimas . El buen criterio del técnico que haga la extracción deberá corregir esta sugerencia
y adecuarla a cada circunstancia .
Se prevé extraer una muestra de hormigón tanto para poder estimar la resistencia de éste como para poder observar el interior de la viga y obtener
fragmentos no contaminados por la acción directa de la atmósfera .
Es interesante romper una esquina de la aleta inferior de la vigueta, hasta
llegar a observar la armadura, con la finalidad de :
1 . Determinar si el hormigón es armado o precomprimido .
2. Conocer con qué clase de cemento se fabricó . Hay que observar el
color.
3 . Tener un cierto conocimiento de la calidad del hormigón :
3 .1 Calidad de los áridos (si en la fractura se observa la presencia
de micas o áridos estirajados) .
3 .2 Porosidad .
3 .3 Resistencia aproximada de la pasta : observar si los áridos se
presentan limpios y enteros o si se han roto al mismo tiempo
que la pasta .
3.4 Presencia de áridos potencialmente inestables, como es el caso
de las piritas, con aspecto negruzco y rodeados de aureolas
blancas .
4. Disponer de una superficie próxima a la armadura, donde realizar
un estudio rápido sobre la penetración de la carbonatación : prueba
del pH .
5 . Obtener una muestra para analizarla químicamente y conseguir más
indicios sobre el tipo de conglomerante utilizado, y para disponer de
una muestra del material para posibles pruebas ulteriores .
LA MUESTRA
Es preciso que la fractura de la muestra sea reciente y que no
proceda de desconchados o fisuras anteriores, para que se
pueda estimar la resistencia y la carbonatación .
El tamaño mínimo de la muestra debe ser el de medio paquete
de tabaco .
Es necesario abrir hasta llegar a la armadura .
Posteriormente, y como protección, hay que pintarla con resinas epoxi .
40
4.1 Se trata de hormigón precomprimido
sí U
no O
Según el tipo de armadura que se observe en la fractura del hormigón (redondos en barras o alambres de acero, solos o en forma), se puede determinar si el hormigón es armado o precomprimido con la armadura
pretensada .
4.2 Áridos rotos en la fractura
sí 0
no 0
Para hacer una estimación de la calidad resistente del hormigón, es necesario examinar la superficie de fractura al extraer la muestra .
Si los granulados se rompen junto con la pasta que liga el hormigón, se
entenderá que la resistencia de la pasta es del mismo orden, como mínimo,
que la de los áridos .
Si los áridos no aparecen rotos en la fractura, es lógico deducir que la resistencia de la pasta y, en consecuencia, del hormigón, es muy baja, y se
puede dudar seriamente de la posibilidad de mantenerlo . En este caso, y
a falta de otros síntomas, se aconseja hacer una comprobación de la resistencia mecánica mediante la rotura de testigos o mediante pruebas de
carga.
ÁRIDOS ROTOS
Gricaos ~~C~os
41
4 .3 Superficie de fractura pulverulenta
sí
U
no
0
Si la superficie de fractura aparece pulverulenta y la pasta se ha desmenuzado en el momento de la fractura, se presupondrá la presencia de un
hormigón de muy baja calidad .
En el caso de forjados antiguos, en los cuales no existe capa de compresión solidaria con la vigueta, se propone, como método sencillo para comprobar la seguridad de las piezas de hormigón precomprimido, examinar
la situación de la manera siguiente :
Si la fractura del hormigón es limpia, no pulverulenta, y los áridos
se han roto en la fractura, es decir, no sobresalen de la superficie
de ésta, se puede deducir que el hormigón tiene una resistencia
normal y superior, por tanto, a los 150 kg/cm2 .
Si la fractura del hormigón no es limpia, sino que es pulverulenta
y los áridos aparecen enteros, indica que se trata de un hormigón
de baja resistencia . En este caso :
M
W
M es el momento flector de rotura .
<_
75 kg/cm2
W es el momento resistente de la sección del
hormigón total .
Para el caso de piezas armadas, existe suficiente teoría de soporte que
no es necesario repetir aquí. Puede considerarse que la resistencia del
hormigón no tiene excesiva importancia en la seguridad final de una pieza
a flexión si la resistencia está por encima de los150 kg/cm2, lo cual tiene
lugar cuando se da la primera situación .
LOS COLORES DE LA PASTA
Interior
Superficial
Hormigón de cemento pórtland
Interior
Superficial
Hormigón de cemento aluminoso
42
4 .4 Color de la pasta:
0
gris claro
0
gris oscuro
0
parduzco u ocre
Como se ha dicho antes, la propiedad física más representativa de los materiales que constituyen una vigueta de hormigón es su color.
En el caso de viguetas de cemento pórtland con los áridos habituales, no
se da ningún cambio de color : la superficie interior y la exterior son de un
gris claro. Como se ha indicado antes, la superficie exterior es más oscura
a causa de la utilización de cenizas volantes y/o desencofrantes .
Las vigas de cemento aluminoso suelen ser siempre oscuras y la fractura presenta un color parduzco, más parecido al chocolate cuanto más
avanzada se encuentra la degradación de un cemento .
En las fotografías adjuntas se puede comparar el color de una viga de
cemento aluminoso con una de cemento pórtland .
Los tonos pardos en el interior del hormigón constituyen una característica identificadora del cemento aluminoso en proceso de "conversión" o totalmente "convertido" . A pesar de esto, y para evitar errores a causa de
posibles contaminaciones colorantes o polvillo de color, es recomendable
completar esta observación con otras pruebas, como los análisis químicos cualitativos que se proponen en esta misma metodología y que se
pueden realizar "in situ", en el despacho o en un laboratorio especializado, si se precisara mayor garantía o surgieran dudas .
4.5 Color del árido :
Negruzco con aureola blanca
sí 0
no 0
La presencia de áridos de color muy oscuro, negruzco, rodeados de una
aureola blanquecina, es signo de una reacción entre el árido y el cemento,
característica de las calizas con contenido de sulfuros o piritas que se
usaron en los aledaños del Maresme hasta principios de los años setenta,
procedentes de la cantera de Montpalau, en Pineda de Mar .
Los hormigones que contienen estos áridos son inestables y acaban por
perder toda la resistencia por fragmentación de la masa, causada por las
expansiones que provoca la reacción .
EL COLOR DE LA PASTA
Comparación de color entre un fragmento de hormigón de cemento
aluminoso (parduzco) y otro de cemento pórtland .
cemento aluminoso
44
cemento pórtland
4 .6 Armaduras corroídas
sí
0
no 0
Si la muestra extraída llega hasta la armadura, como se ha recomendado
antes, se puede observar directamente el estado de ésta y apreciar su
posible corrosión .
La corrosión de la armadura es uno de los problemas más graves que
puede presentar una vigueta . La adherencia acero-hormigón es imprescindible para que el hormigón armado y sobre todo el precomprimido
puedan resistir esfuerzos de flexión . La corrosión de la armadura, aunque
sea superficial, hace imposible esta adherencia.
La pérdida de sección, causada por la corrosión, de los redondos de armar,
que en otros casos puede ser muy importante tenerla en cuenta, resulta
poco relevante en los forjados . La expansión producida por la corrosión
rompe siempre el débil revestimiento de hormigón y la adherencia es materialmente imposible .
ARMADURAS CORROÍDAS
v.
Armadura corroída
Armadura limpia
4.7 Riesgo de corrosión de las armaduras
Al margen de la inestabilidad del conglomerante, el aspecto más importante respecto de la durabilidad de un forjado es la posibilidad de corrosión de la armadura .
La armadura, en el interior del hormigón,
está protegida de la corrosión, si :
1 . El pH es suficientemente básico (> 9,5)
2 . No hay agentes corrosivos .
1 . El pH es suficientemente básico (no ácido) .
- PH, prueba de la fenolftaleína
El entorno de la armadura
se colorea en rojo-morado
Relación rojo/recubrimiento
[
sí 0
l
no O
% 0
NOTA : Es preciso hacer la prueba "in situ", al obtener la muestra .
En el interior del hormigón nuevo, la basicidad está garantizada por la cal
en forma de hidróxido .
Con el tiempo, la cal reacciona en contacto con el anhídrido carbónico del
aire para formar carbonato cálcico, estable en la naturaleza : se carbonata. Esta reacción se inicia en la superficie, donde el contacto con el aire
es directo, y avanza hacia el interior del hormigón a una velocidad que
depende de la facilidad de acceso del aire : lenta con una buena compacidad, rápida con porosidad .
La desaparición del hidróxido (convertido en carbonato) provoca una disminución de la basicidad, porque que el pH baja, y con ella la protección
de la armadura que se encuentra en un ambiente cada vez, relativamente, más ácido .
El ensayo debe realizarse "in situ" e inmediatamente después de la rotura
de la muestra para evitar que la superficie de rotura se carbonate por el
contacto con el C02 del aire y falsee el resultado . Por la misma razón debe
evitarse que la superficie de la fractura coincida con alguna fisura anterior.
PRUEBA DE LA FENOLFTALEÍNA
Resultado . La fractura pulverizada con la
solución de fenolftaleína adquiere :
COLOR R O JO-MORADO
Hormigón no carbonatado .
Protección suficiente de la armadura .
NINGÚN CAMBIO DE COLOR
Hormigón carbonatado .
El hormigón no protege suficientemente a la armadura .
Pueden presentarse corrosiones en presencia de cualquier
tipo de humedad, incluso la del aire .
Cuando alrededor de la armadura el pH es inferior a 9 - 9,5, es muy posible
que, ante una situación de humedad, la armadura entre en corrosión . Una
simple aplicación de fenolftaleína, con su viraje al rojizo, que se produce
cuando el pH está comprendido entre 8 y 9,8, señala que la protección
básica de las armaduras es suficientemente alta .
La relación entre la sección protegida, rojiza en la prueba, y el grueso total
del recubrimiento de la armadura, relación rojo/recubrimiento, puede informar sobre la expectativa de protección de la armadura en el futuro,
atendiendo al tiempo que ha tardado en producirse la carbonatación actual .
RESULTADO DE LA PULVERIZACIÓN
s.tcci ón "~x
Nf
47
2 . No hay agentes corrosivos.
" Cloruros, método cualitativo del nitrato de plata .
¿Hay exceso de cloruros?
sí U
no 0
NOTA : La prueba se puede hacer `in situ" o en laboratorio .
El riesgo de corrosión de la armadura no se limita solamente a la oxidación aérea que puede ser reconocida con la medición del pH . La presencia de
ciertos agentes químicos puede provocar también su ataque y destrucción .
De entre los muchos agentes que, incluidos en el hormigón, podrían resultar agresivos para el acero, es necesario limitarse a proponer el control
de los cloruros porque, en la historia de los hormigones, en nuestro país,
habían sido utilizados a la ligera como aditivos del hormigón, por lo cual
representan un peligro real .
La determinación cualitativa de la presencia del exceso de cloruros puede
servir también para estimar la probabilidad de un riesgo de corrosión generalizada .
El cemento aluminoso casi no contiene cloruros, incluso menos que el
pórtland . En la época a qué se refiere este estudio (= 1955) existía una
práctica frecuente en la industria que consistía en trabajar con cemento
pórtland y un acelerador : el cloruro cálcico . Existe constancia de que, en
algunos casos, la incorporación de aluminoso se produjo sin ninguna modificación de este proceso . Sencillamente, se sustituyeron x kg de pórtland por x kg de aluminoso . El uso de aceleradores de fraguado, a menudo
a base de cloruros, y el del cemento aluminoso responden a una misma
demanda : acelerar el endurecimiento del hormigón para aumentar la producción con un mínimo de inmovilizado .
PRUEBA DE LOS CLORUROS
Resultado . Al añadir paulatinamente el nitrato de plata
se produce el cambio de color hacia el rojizo con
MENOS DE 10 GOTAS
Pocos cloruros
No existe peligro de corrosión .
MÁS DE 14 GOTAS
Exceso de cloruros
Existe peligro de corrosión .
Cuando el pH es bajo y/o se observa la presencia de cloruros, aunque no
haya indicios de las consecuencias de la corrosión, es cuando se hace
necesaria una observación casi permanente, anual, del forjado, sobre todo
después de haberse producido escapes de agua . En este caso es imprescindible dejar las viguetas registrables para su observación continuada.
48
4.8 Detección del cemento aluminoso
La manera más sencilla de identificar la presencia de cemento aluminoso en un hormigón es observar el color de la pasta . El color gris oscuro
del hormigón nuevo cambia a tonos cada vez más parduzcos al producirse el proceso de "conversión" cristalina. Al cabo de una veintena de años,
el hormigón de aluminoso está prácticamente "convertido" del todo y su
color es el síntoma más característico de esta "conversión" .
Con todo, y para evitar el error de diagnóstico que podría provocar la presencia de colorantes, se proponen dos pruebas muy sencillas que, si bien
individualmente tienen una fiabilidad limitada con algunos resultados
dudosos, si se hacen simultáneamente, resultan seguras en la mayoría
de casos .
" Sulfatos, método cualitativo del cloruro bárico
sí O
¿Hay sulfatos?
no 0
NOTA : La prueba se puede hacer "in situ" o en laboratorio .
En nuestro país, no es corriente que los áridos o el agua lleven cantidades apreciables de sulfatos . Los únicos sulfatos que se detectan en el análisis químico basado en el cloruro bárico son casi exclusivamente los que
constituyen el "regulador de espesamiento" contenido en el cemento pórtland . Por lo tanto, en la mayoría de casos, el análisis de polvillo de cemento
de la viga, con el cloruro bárico, puede determinar si el conglomerante es
pórtland o no y, si no lo es, porque no se detectan los sulfatos, probablemente se trata de aluminoso, sobre todo si los síntomas coinciden con
otros aspectos ya tratados : el color oscuro de la pasta, el viraje hacia el
marrón, etc.
PRUEBA DE LOS SULFATOS
Resultado . Al añadir cloruro bárico,
SE FORMA PRECIPITADO
Hay sulfatos
Probablemente no es aluminoso
NO HAY PRECIPITADO
No hay sulfatos
El cemento es aluminoso .
Véase la metodología para la realización de esta prueba en el Anexo 1 .
49
" De la"Oxina", determinación cualitativa de la abundancia de compuestos de aluminio .
Se forma precipitado amarillento sí U
no 0
NOTA : La prueba puede hacerse "in situ" o en laboratorio .
Otra prueba muy sencilla para confirmar que un hormigón contiene cemento
aluminoso ese¡ test llamado BRE o de la oxina, desarrollado por el "Building
Research Establishment" .
El test BRE
Este test es relativamente fácil . Se basa en el principio de que el hormigón aluminoso proporciona grandes cantidades de aluminio disuelto al ser
tratado con hidróxido de sodio, mientras que el cemento pórtland no las
da.
PRUEBA DE LA OXINA
Resultado . Al añadir el CLH, la oxina y
el acetato de amonio :
SE FORMA PRECIPITADO COHESIONADO
O GRANDES COPOS AMARILLENTOS
Hay cantidad de sulfatos .
Probablemente es aluminoso .
NO HAY PRECIPITADO
No hay aluminatos en cantidad
El cemento NO es aluminoso .
4.9 Decisión :
¿La información recogida durante el reconocimiento, es suficiente para
decidir si es necesario iñtervenir?
¿Es preciso realizar otros ensayos y pruebas de laboratorio para completarla?
55 . INTERPRETACIÓN DE
RESULTADOS
Una vez recogida la información referente a las observaciones y pruebas
realizadas en el reconocimiento, es necesario interpretarla para poder
tomar decisiones respecto de la actuación a emprender .
Aparte de los casos en que, del estudio de las observaciones, se pueda
deducir que los elementos examinados no tienen problemas apreciables,
se pueden establecer tres grados de deficiencias .
Grados de deficiencias
Lesiones muy graves
Lesiones graves
Lesiones potencialmente graves
5 .1 Primer grado : lesiones muy graves
El primer grado de deficiencias corresponde a los casos en qué se ha sobrepasado la posibilidad técnica de estabilidad, y podrían ser considerados elementos técnicamente irrecuperables .
En los forjados, los casos más característicos son :
Primer grado
Elementos no recuperables
1 . Corrosión manifiesta de las armaduras .
2 . Fisuras por esfuerzo cortante .
1 . Corrosión manifiesta de las armaduras.
En este caso, las observaciones hechas sobre la vigueta permiten deducir
una falta de colaboración entre la armadura y el hormigón que, en general,
se manifiesta con fisuras longitudinales y señales de corrosión . En el hormigón precomprimido, las fisuras longitudinales, a pesar de no ser tan espectaculares, pueden suponer el mismo peligro . En estos casos, es
especialmente importante la observación de la armadura y de su estado
de corrosión .
2 . Fisuras por esfuerzo cortante .
El colapso por esfuerzo cortante puede producirse por deformación y sin
previo aviso . Este síntoma, normalmente, no es observable por el hecho
de estar localizado en el lateral de la viga y por la corta duración de la viga
así fisurada . Son de temer las fisuras transversales junto al soporte y
cuando se presupone un deslizamiento de los alambres del armado pretensado.
Ante las deficiencias de Primer Grado hay que tomar medidas de urgencia que garanticen la estabilidad de los elementos afectados y la seguridad de los usuarios . Además, es necesario proceder a un reconocimiento
general y poner al descubierto todos los elementos estructurales de los
forjados . Si se confirma que la situación de deficiencia es general, no es
necesario realizar análisis especiales .
54
5 .2 Segundo grado : lesiones graves
El segundo grado de deficiencias corresponde a los casos en que todavía
existe la posibilidad técnica de estabilidad y se pueden considerar elementos técnicamente recuperables.
En los forjados, los casos más característicos son :
Segundo grado
Elementos reparables
1 . Fisuras longitudinales .
2 . Fisuras de flexión .
3 . Falta de resistencia manifiesta del hormigón .
1 . Fisuras longitudinales .
Las fisuras longitudinales pueden indicar un inicio de corrosión de la armadura . Normalmente, este síntoma es observable por el hecho de estar
situado en la parte inferior de la viga . Ante estas fisuras, es muy importante la prospección del tipo de armado de la vigueta. En el caso del hormigón precomprimido, este tipo de fisuras son síntoma de una patología
muy grave .
2 . Fisuras de flexión .
Las fisuras transversales se situan principalmente en el centro del tramo
y en la parte inferior de la vigueta . Se distinguen de las fisuras de retracción de fraguado porque éstas se reparten uniformemente a lo largo de
toda la viga . Se calibrará la deformación del elemento midiendo la flecha .
3. Falta de resistencia manifiesta del hormigón .
La falta de resistencia del hormigón se pone de manifiesto cuando, al
extraer la muestra, la fractura interna presenta los áridos enteros . Además,
en el caso del hormigón con cemento aluminoso, el color parduzco de la
fractura indica la disminución de la resistencia inicial como consecuencia
de la "conversión" . Otro síntoma de esta deficiencia es la porosidad de la
pasta del hormigón .
En este caso, se recomienda un ensayo de evaluación de la resistencia .
Ante las deficiencias de Segundo Grado, se planteará la necesidad de
tomar medidas que garanticen la estabilidad de los elementos afectados
y la seguridad de los usuarios . Se procederá a un reconocimiento más
amplio y se pondrán al descubierto los elementos estructurales de los forjados que tengan un riesgo potencial más elevado.
55
5.3 Tercer grados lesiones potencialmente graves
El tercer grado de deficiencias corresponde a los casos en que, a pesar
de no existir lesiones aparentes, las observaciones efectuadas sobre las
muestras extraídas presentan síntomas de posibles patologías futuras.
Los casos más característicos de forjados de este tipo son :
Tercer grado
Elementos bajo control
1 . Durabilidad del hormigón .
1 . Durabilidad del hormigón .
Si se demostrara la utilización de cemento aluminoso en la construcción
de los elementos del forjado, sería preciso estudiar el grado de "conversión" para poder determinar, de un modo fiable, la durabilidad del elemento . Esta determinación se puede hacer con uno de los siguientes
ensayos de laboratorio :
" Difracción de rayos X .
" Análisis térmico diferencial .
" Espectrometría de infrarrojos .
Si de la prueba con fenolftaleína se dedujera que no existe recubrimiento de protección básica de la armadura, ni se detectara la presencia de
cloruros, se determinará la velocidad de corrosión de la armadura con un
medidor.
Ante las deficiencias de Tercer Grado, es necesario realizar un estudio
profundizado de las causas y de las posibles soluciones o maneras de retardar los efectos. Conviene, además, programar controles o la monitorización de los síntomas .
56
6 . ANEXOS
Anexo 1
INSTRUCCIONES PARA REALIZAR
LAS PRUEBAS QUÍMICAS
DEL RECONOCIMIENTO
[PRUEBAS QUIIMICAS DE LOS CEMENTOS ENDURECIDOS
Las pruebas químicas que se exponen a continuación no pretenden ser
consideradas como análisis de laboratorio ; solamente pretenden actuar
como indicadores técnicos estimativos de ayuda al facultativo en el reconocimiento . Si hiciera falta una mayor precisión o se quisieran realizar
otros análisis complementarios, se pueden encargar a un laboratorio especializado .
Prueba estimativa del pH
Objeto .
El objeto de esta prueba es conocer el estado del proceso de carbonatación, a partir del conocimiento del pH del interior del hormigón .
Elementos que intervienen en el proceso .
" Superficie de fractura en el hormigón .
" Solución de fenolftaleína al 0,5% - 1 % de alcohol etílico, con pulverizador .
Proceso de la prueba .
1 . Romper la muestra .
2 . Pulverizar la fractura con la fenolftaleína .
RESULTADO DE LA PULVERIZACIÓN
Resultado.
" Si la fractura pulverizada con la solución de fenolftaleína adquiere
un color rojo amoratado :
Hormigón no carbonatado
Hay suficiente protección de la armadura.
" Si no se aprecia ningún cambio de color en la zona pulverizada :
Hormigón carbonatado.
El hormigón no protege suficientemente
la armadura, pueden presentarse corrosiones
en presencia de cualquier tipo de humedad,
inclusive con la del aire.
Esquema del proceso
Romper la muestra
¿Cambio de color?
F
sí
Hay cambio
ROJIZO
No carbonatado
Hierro protegido
no
No hay cambio
Carbonatado
PELIGRO Corrosión
Prueba estimativa de los cloruros .
Objeto .
El objeto de esta prueba es detectar si los cloruros están presentes en
cantidad suficiente para que el riesgo de corrosión aconseje una observación continua del forjado .
Elementos que intervienen en el proceso .
" 1 g de hormigón triturado o su volumen equivalente, utilizando un recipiente tarado al efecto . Se rascará la superficie de la muestra con la ayuda
de unos alicates . Se cuidará de que el polvo a analizar se recoja del plano
de fractura y se evitará que contenga gránulos que no sean finos y regulares .
" Ácido nítrico (HN03) 60% de pureza y diluido en agua 1 :1 .
" Fenolftaleína .
" Cromato de potasio (Cr04 .K2) .
" Hidróxido sódico .
" Nitrato de plata (AgN0 3, 0 1 0,02N) .
" Alicates .
" 2 tubos de ensayo, uno de ellos aforado para un volumen de 10 ml .
" Filtro y embudo .
Proceso de la prueba .
1 . Con la ayuda de unos alicates, se triturará una porción de mortero equivalente a 1 g .
2 . Se colocará en el tubo de ensayo aforado .
3 . Se añadirá ácido nítrico hasta alcanzar el nivel señalado en el tubo de
ensayo (10 ml) . La adición de ácido provoca, en contacto con el hormigón, una gran efervescencia . Por este motivo debe ponerse un cuidado
especial en la realización de este ensayo .
4 . Se filtrará la solución obtenida .
La mezcla obtenida en la operación anterior se pasará al otro tubo de
ensayo, a través de un filtro .
5 . Se añadirá una gota de fenolftaleína .
6 . Se adicionarán 2 gotas de cromato de potasio .
7. Se añadirá NaOH hasta que la solución adquiera una tonalidad rojizo/amoratada .
8 . Se adicionará el nitrato de plata, gota a gota, hasta que la solución
cambie de color (a una tonalidad rojo/amoratada) . El número de gotas
adicionadas hasta que se produce el cambio de color da una idea de la
cantidad de cloruros existentes en el hormigón .
Cuando ya no quedan iones cloruro por reaccionar, el ion plata reacciona con el ion cromato y se produce el cambio de color en la disolución .
Resultado .
Número de gotas superior a 14 :
El hormigón tiene exceso de cloruros .
Existe peligro de corrosión .
Número de gotas inferior a 10 :
El hormigón contiene los cloruros normales .
No existe peligro de corrosión .
Esquema del proceso .
Colocar la muestra en un tubo.
Añadir HN03
Esperar 2 minutos
Añadir 1 gota de Fenolftaleína
Añadir 2 gotas de Cr04K2
Añadir NaOH
hasta que se produzca
el viraje
Añadir 14 gotas de AgN0 3
]
¿Cambio de color?
Hay cambio
No hay cambio
Cloruros normales
Exceso de cloruros
PELIGRO de corrosión .
64
Prueba estimativa de los sulfatos .
Objetivo .
El objetivo de la prueba es detectar la presencia de sulfatos en el hormigón analizado .
El cemento aluminoso no contiene sulfatos . En principio, pues, si el resultado de la prueba es que hay sulfatos en la muestra, se puede deducir
que el cemento no es aluminoso .
Con todo, si en el hormigón intervienen áridos con grandes cantidades de
sulfatos, el experimento los detecta y puede inducir a confusiones . Debe
completarse con la prueba de la oxina.
Elementos que intervienen en el proceso .
iATENCIÓN!
Se requiere mucho cuidado para la
preparación de la muestra,
con el fin de evitar la contaminación
con el yeso de la obra .
Ácido clorhídrico (HCI) 35 % de pureza y diluido en agua 1 :1 .
Cloruro bárico (C1 2 Ba, obtenido de la disolución de 120 g de C1 2Ba en
1 litro de agua) .
Alicates .
2 tubos de ensayo, uno de ellos aforado para un volumen de 10 ml .
Filtro y embudo .
Proceso de la prueba .
1 . Con la ayuda de unos alicates, se triturará una porción de mortero equivalente a 1 g .
2 . Se colocará en el tubo de ensayo aforado .
3 . Se añadirá ácido clorhídrico hasta alcanzar el nivel señalado en el tubo
de ensayo (10 ml) . En contacto con el hormigón, la adición de ácido
provoca una gran efervescencia, por lo cual debe ponerse un cuidado
especial en la realización de este paso . Una vez añadido todo el ácido
clorhídrico necesario, se deja en reposo unos 2 minutos, o hasta que
cese la efervescencia, para que puedan disolverse todos los sulfatos
de la muestra .
4. Se filtrará la solución obtenida .
La mezcla obtenida en la operación anterior se pasará al otro tubo de
ensayo, a través de un filtro .
5 . Se añadirán 20 gotas de cloruro bárico . Esto provoca la precipitación
del sulfato, si lo hubiere, en forma de sulfato bárico . La solución adquiere un color amarillento .
Resultado .
Aparece un precipitado blanquecino .
La muestra de cemento contiene sulfatos .
Probablemente el cemento utilizado no es aluminoso .
No aparece precipitado .
La muestra no contiene sulfatos .
Color amarillento en la disolución .
El cemento es aluminoso .
Esquema del proceso :
Colocar la muestra en el tubo
Añadir HCI
Reposo
Añadir 20 gotas de C12 Ba
r
Sí
Precipita
NO ALUMINOSO
(probablemente)
66
¿Precipita?
No
I
No precipita
ALUMINOSO
Prueba estimativa de la Oxina
Objetivo .
Determinar si el cemento de la muestra contiene gran cantidad de compuestos de aluminio y, por tanto, si es aluminoso .
Elementos que intervienen en el proceso.
1 g de hormigón triturado o su volumen equivalente, utilizando un recipiente tarado al efecto . Se rascará la superficie de la muestra con la
ayuda de unos alicates . Se cuidará de que el polvo a analizar se recoja
del plano de fractura y se evitará que contenga gránulos que no sean
finos y regulares .
Hidróxido sódico (NaOH 0,1 N)
Ácido clorhídrico (HCI) 35% de pureza diluido en agua 1 :1 .
Oxina, disolución de 5 g de 8-hidroxiquinoleína con 12 ml de ácido
acético glacial y adición de agua hasta 100 ml .
Acetato de amonio, disolución de 40 g en 100 ml de agua .
Alicates .
2 tubos de ensayo, uno de ellos aforado para un volumen de 10 ml .
Filtro y embudo .
Proceso de la prueba .
1 . Con la ayuda de unos alicates, se triturará una porción de mortero equivalente a 1 g .
2 . Se colocará en el tubo de ensayo aforado .
3 . Se añadirá hidróxido sódico hasta llegar al nivel marcado en el tubo de
ensayo (10 ml) .
4 . Se agitará la mezcla durante más de 2 minutos y menos de 3 .
5 . Se filtrará la solución obtenida. La mezcla obtenida en el paso anterior
se pasará al otro tubo de ensayo, a través de un filtro .
6 . Se adicionarán 6 gotas de ácido clorhídrico para neutralizar la disolución y crear un medio adecuado para que se produzca la reacción con
la oxina.
7. Se añaden 10 gotas de oxina . La mezcla adquiere un color amarillento .
8 . Se anadirán 15 gotas de .ácido amónico .
9 . Se deja unos instantes en reposo .
Resultado.
Precipitado cohesionado o grandes copos amarillentos
flotando en la disolución .
Fuerte presencia de compuestos de aluminio .
El cemento utilizado es aluminoso .
No aparece, de forma clara, ningún precipitado
y la disolución mantiene un aspecto turbio y amarillento .
Indica la presencia de un cemento no aluminoso .
Esquema del proceso.
Colocar la muestra en un tubo
Añadir NaOH
Agitar durante 2 minutos
Filtrar
Añadir 5 gotas de HCI
Añadir 10 gotas de Oxina .
Añadir 15 gotas de acetato de amonio.
Sí
Precipita
ALUMINOSO
(probablemente)
-
¿Precipita?
No
No precipita
NO ALUMINOSO
Detección del Cemento Aluminoso
En buenas condiciones de laboratorio, y teniendo en cuenta las posibles
interferencias y los comentarios efectuados, se pueden sacar conclusio.
nes bastante fiables de cada una de las pruebas descritas .
La necesidad de hacer un análisis "in situ" disminuye el rango de fiabilidad de cada una de las pruebas, pero la ejecución secuencia¡ de las dos
pruebas propuestas a partir de muestras obtenidas del mismo elemento
estructural y con el objetivo fundamental de detectar si el hormigón utilizado contiene o no cemento aluminoso, permite establecer un marco de
confianza que valida el proceso y justifica su realización .
El objetivo fundamental de las pruebas es la detección del cemento aluminoso . Con este fin, se ejecutan las pruebas siguientes :
" Observación del color (superficial e interior) .
" Prueba de detección de sulfatos .
" Prueba de la oxina.
completadas con
" La prueba de la fenolftaleína .
Como ya se ha indicado, el método más inmediato para reconocer la presencia del cemento aluminoso es observar su color. El color gris oscuro
de la superficie y el tono virando a marrón de la pasta son signos, prácticamente inequívocos, de su "conversión" . Con todo, y para confirmarlo,
se pueden realizar las pruebas de contenidos de sulfatos y de valoración
de los aluminatos con la oxina .
Pruebas químicas . Entorno de fiabilidad .
En cada una de las dos pruebas químicas (de los sulfatos y de la oxina)
son posibles solamente dos resultados, y se puede construir la siguiente
tabla de resultados combinados :
SULFATOS
O
X
I
N
A
Precipita
No precipita
Precipita
Duda
Aluminoso
No precipita
Pórtland
Error de ejecución
Obtención de precipitado en una sola prueba
Se puede considerar que el conjunto de las dos pruebas da resultados
fiables siempre que los resultados (precipitados o no) sean diferentes .
Es CEMENTO ALUMINOSO
si la prueba del sulfato NO precipita
y la de la oxina Sí .
Es CEMENTO PÓRTLAND
si la prueba del sulfato precipita
y la de la oxina NO .
En cambio, si coincidieran los resultados de ambas pruebas, se pueden
extraer las conclusiones siguientes :
Falta precipitado en ambos casos .
Es un claro indicador de que la metodología no ha sido aplicada correctamente . Es necesario repetir la prueba .
Precipitados en ambas pruebas .
Se consideran tres razones básicas que pueden conducir a esta situación
de duda. Pero en cualquier caso, se puede intentar obviar la duda repitiendo las pruebas con más detenimiento o encargándolas a un laboratorio .
1 . La muestra analizada contiene una mezcla de cemento pórtland y aluminoso . Esta situación es poco corriente pero puede darse en algún
caso . Existen antecedentes .
2 . La muestra analizada está contaminada con sulfatos . La contaminación
pudo producirse al triturar la muestra de hormigón junto con restos de
yeso, o porque los sulfatos estaban integrados en ciertos componentes
del hormigón distintos del cemento, como áridos, agua de pastado, mezcla de cemento aluminoso con yeso en el momento de hacer la pasta .
El precipitado que aparece en la prueba de los sulfatos provendría de la
contaminación, y el cemento, en este caso, podría ser aluminoso a pesar
del resultado negativo . Hay que observar que el yeso actúa como inhibidor del precipitado en la prueba de la oxina y, si el precipitado que
aparece en la prueba de los sulfatos es exiguo y se observa claramente un precipitado en la prueba de la oxina, es muy probable que el cemento
sea aluminoso .
3 . Si el hormigón se halla fuertemente carbonatado, y así lo muestra la
prueba de la fenolftaleína, puede dar lugar a un precipitado en la prueba
de la oxina . Esta situación es complementaria de la anterior en el sentido
que, en el caso de una muestra fuertemente carbonatada, en qué se observara claramente un precipitado en la prueba de los sulfatos y también
un cierto precipitado en la prueba de la oxina, podría deducirse que muy
probablemente el cemento no es aluminoso .
70
2
DE CASOS
PARA EL
Anexo
FICHA-ENCUESTA
INVENTARIO
FICHA ENCUESTA
Inventario de detecciones de cemento aluminoso
localización
Municipio :
Identificación :
Año de construcción .
Alturas sobre el nivel de la calle : PB+
Alturas sobre el nivel de la calle : Plantas
Pública
0
Tipo de promoción :
Propietario 0
Tipo de usuario :
Tipología del edificio : Unifamiliar O
Vivienda
0
Tipos de usos :
Privada
Inquilino
Plurifamiliar
Comercial
0
O
0
0
Otros
Industrial
0
O
Otros 0
Inspección:
Título :
Facultativo que realiza la inspección : Nombre :
Fecha de realización de la inspección :
Motivos :
Tipo de forjado y/o estructura de cubierta
Viguetas vistas :
Tipo de viguetas :
Tipo de entrevigado :
Otros tipos :
Sí 0
No 0
Viguetas de hormigón armado
Viguetas de hormigón precomprimido
Forjado cerámico armado
Cerchas de hormigón armado
Cerchas de hormigón precomprimido
Prefabricado
0
Forjado
0
Solera
O
0
0
O
0
0
Extensión de la problemática
0
0
0
Todo el edificio :
Algunos forjados :
Sólo alguna viga :
Porcentaje aproximado :
Descripción de las zonas afectadas
Bajo tejado
Bajo azotea
Forjado sanitario
Cocinas
0
0
O
0
Cornisas, aleros, etc .
Galerías, balcones, lavaderos, etc .
Sótanos, etc .
En contacto con paramentos exteriores
0
0
0
0
Otros :
73
Resultados de la inspección
Situación de las zonas afectadas
Zona de exteriores
Zona con humedades
0
0
Zona de interiores
Zona sin humedadades
0
0
Estado del hormigón de las vigas
No se desportilla fácilmente
Fractura de color gris
Áridos rotos
Sin fisuras longitudinales
Sin corrosión de armaduras
0
0
0
0
0
Se desportilla fácilmente
Fractura de color parduzco
Áridos enteros
Con fisuras longitudinales
Con corrosión de armaduras
0
0
O
0
0
Cemento de las vigas
Cemento aluminoso 0
Cemento pórtland 0
Determinado visualmente
0
Determinado con ensayo in situ"
0
Determinado con análisis químico en laboratorio 0
No se sabe 0
¿Cuál? :
¿Cuál? :
Estimación del riesgo
No hay riesgo
O
Hay riesgo :
Puntual 0
Riesgo extremo : Puntual 0
En una planta
En una planta
0
0
En todo el edificio
En todo el edifico
0
0
Recomendaciones a raíz de la inspección
C1
C2
PR
PR
R
R
MR
IVIR
:
:
:
:
:
:
:
:
Controles periódicos entre 1 y 5 años
Control antes de un año
Protección externa de piezas afectadas
Refuerzo o sustitución no urgente de piezas afectadas
Refuerzo o sustitución urgente de piezas afectadas
Apuntalamiento previo a la actuación
Desalojo previo a la actuación
Desalojo inmediato
Datos complementarios
Resistencia del hormigón :
Resistencia del acero :
Resultados de recálculo de la estructura :
Otros :
74
0
0
0
0
0
0
0
0
cada . . . . . . . . años .
Anexo 3
PRUEBAS DE LABORATORIO
Y LABORATORIOS HOMOLOGADOS
PRUEBAS DE LABORATORIO
Identificación del cemento aluminoso
Prueba de los sulfatos
Prueba de la oxina
Prueba de los tres óxidos
Riesgo de corrosión
pH del hormigón
Contenido en cloruros
Determinación de la porosidad
Resistencia del hormigón
Esclerómetro
"Spit" calibrado
Prueba de ultrasonidos
Rotura de testigos
Prueba de carga
Ensayo de rotura de vigueta
Estructuras cristalinas
Difracción rayos X
Análisis térmico diferencial
Espectrometría de infrarrojos
LABORATORIOS
Acreditados para Control de Calidad en la Edificación, de acuerdo con el
Real Decreto 1230/1989 .
Oficiales que dependen de las Administraciones públicas .
Otros laboratorios pertenecientes al Consejo Superior de Investigaciones
Científicas (CSIC), a Centros universitarios, etc .
Anexo 4
DATOS PARA INTERPRETAR
LOS ANÁLISIS
Tabla Pórtiand/Aluminoso : diferencias de composición química
Esta Tabla se ha extraído del artículo La "Aluminosis" del cemento aluminoso o un término nuevo para una clásica enfermedad, publicado
por la revista Materiales de Construcción, vol. 39, núm . 216, octubre/noviembre/diciembre de 1989 . Se incluye un resumen del artículo después
de la tabla.
COMPOSICION QUÍMICA DEL CEMENTO PÓRTLAND
Y DEL CEMENTO ALUMINOSO
Composición Química
Cemento
Cemento Cemento
Pórtiand Aluminoso Aluminoso
Español (%)*
(%)
(%)
Si02
18-25
5-15
3,85
A 120 3
4-6
30-50
37,16
Fe203
2-4
5-15
16,95
Ti02
-
1,5-2,5
1,7
Ca0
55-70
34-45
38,15
MgO
1 - 5
0,5-1,5
0,36
S03
1 - 3
0-1,2
0,00
1,7 - 2,3
0,55 - 0,8
0,65
16'- 3,2
0,08 - 0,35
0,07
0,6-2,5
2,9
2,19
Módulo Hidráulico
M .H .=
%Ca 0 - 0,7%S03
SA + A1 2 03 + Fe203
Módulo Silícico
M .S .=
% Si02
A1203+ Fe203
Módulo de Fundentes
M .F.=
% A1203
Fe203
* De fabricación reciente
Aluminosis del cemento aluminoso, o un término nuevo para una patología clásica
Rafael Talero Morales, Dr. en Química Industrial
Fernando Triviño Vázquez, Dr. en Ciencias Químicas
Jorge Palacios de María, Arquitecto
Francisco Félix Díaz García, Ldo . en Ciencias Químicas
ICCET/CSIC/ESPAÑA
RESUMEN
La noticia aparecida recientemente en los medios de comunicación social,
principalmente en las Islas Canarias, sobre el gran deterioro que se detecta
en el hormigón de cemento aluminoso, por el hecho de que sufre una patología degenerativa llamada ALUMINOSIS, nos ha llevado, precisamente por el término ALUMINOSIS, a matizar y precisar las características de
esta, aparentemente nueva, patología del cemento aluminoso, lo cual nos
permite demostrar que esta patología no es nueva, a pesar de la posible
originalidad fonética .
En este artículo se describe la composición mineralógica, la fabricación y
la utilización de los cementos aluminosos, las tres patologías que les son
propias y pueden afectarlos, y las consecuencias adicionales de estas patologías . Se especifica en cuál de las tres se puede encuadrar a la ALUMINOSIS y el motivo de su origen . Finalmente se dan unas Normas de
Buena Práctica y unas Prescripciones y Proscripciones para su utilización . Se acaba con la exposición de un caso real de edificación gravemente deteriorada que se construyó con hormigón de cemento aluminoso .
Tabla colorimétrica comparativa entre el cemento pórtland y el
cemento aluminoso
Cemento pórtland
Superficial
Interior
Cemento aluminoso
Interior
Superficial
a
Pantone
402 U
403 0
404 U
Pantone
cool gray
5 U
6 U
7U
Pantone
warm gray
5 U
6 U
7U
I
i
Pantone
4625 U
4635 U
4645 U
Anexo 5
REFERENCIAS
BIBLIOGRÁFICAS
NOTA : Estas referencias bibliográficas no son exhaustivas pero permitirán profundizar y ampliar conocimientos .
Libros
BATE, S .C .C ., «High alumina cement concrete in existing building superstructures», BUILDING RESEARCH ESTABLISHMENT, 1984, Londres .
LAFUMA, H ., «Los aluminatos de calcio en el cemento aluminoso y en el cemento portland», IETcc, MONOGRAFIAS n° . 239, 1964, Madrid .
NEVILLE A . M ., «A study of the deterioration of structural concrete made with high alumina cement», PROCEEDINGS OF THE INSTITUTION OF CIVIL ENGINEERS, n° . 25 (julio), p . 234-287, 1963, y n° . 28 (mayo), p . 78-84,
1964, Londres .
NEVILLE, Adam, «High alumina cement concrete», THE CONSTRUCTION PRESS, 1975, Lancaster .
ROBSON, T .D ., «Los cementos aluminosos y sus hormigones», CARCAMO HNOS ., 1965, Madrid .
SCOTT, Geoff, «Building disasters and failures», cap 4 : Causes of Structural Failure, THE CONSTRUCTION PRESS,
Lancaster .
VAZQUEZ, T ; TRIVIÑO, F ; RUIZ DE GAUNA, A, «Estudio de las transformaciones del cemento aluminoso hidratado . Influencia del anhídrido carbónico, temperatura, humedad y adición de caliza en polvo», IETcc, MONOGRAFIAS n° . 334, 1976, Madrid .
Documentos
AMER CERAM SOCIETY, WAGNER, R .A ., «The effects of dehydration on the microestructure of calcium aluminat
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