Reparación y protección del hormigón I

Reparación y protección del hormigón ( Parte I ) - Introducción

El deterioro del hormigón armado puede tener origen en numerosas causas y existen muchos métodos para su reparación. Para poder elegir el mejor sistema para la reparación es importante emplear técnicas de diagnosis antes de iniciar cualquier trabajo de rehabilitación. Este documento supone que esto así se ha realizado. A continuación presentamos una guía para poder determinar el producto que se debe emplear en cada caso.

1.- Morteros de materiales cementosos

Estos materiales se comercializan tanto en uno como en dos componentes. Para mayor fiabilidad se recomienda el uso de materiales de un solo componente. Dichos productos son una mezcla de áridos especialmente seleccionados, cementos y aditivos que controlan el desarrollo de resistencias, fraguado y reducen la retracción. Además pueden contener polímeros que mejoran la impermeabilidad y aumentan la adherencia entre mortero y substrato.

**Ventajas**
Utilización en grandes volúmenes	Desprenden poco calor (mucho menos que los productos a base de resina) y por lo tanto se pueden acometer reparaciones de mayores dimensiones. Se dispone también de una gama especial para la aplicación en grandes espesores tanto en superficies verticales como en techos.
Compatible con el hormigón	Las características de dilatación térmica son muy similares a las del hormigón convencional.
Fácil de aplicar	Sólo es necesaria la adición de agua. Los materiales están especialmente formulados para obtener una buena trabajabilidad.
Control de calidad	Los productos se presentan predosificados y prepesados, listos para su uso, garantizando así el control y homogeneidad de cada partida.
Baja permeabilidad	Son productos de alta densidad que evitan la penetración de gases corrosivos y cloruros.
Precio	Las reparaciones llevadas a cabo con productos cementosos son más económicas que las realizadas con productos de base resina.

**Limitaciones**
Curado	Todos los productos de base cementosa deben ser curados adecuadamente.
Resistencia química	Los productos cementosos no tienen tanta resistencia química frente a los ácidos como las resinas epoxi.

Si dicha resistencia fuese necesaria el mortero cementoso se debería proteger con un revestimiento adecuado.

2.- Morteros de resina epoxi

La tecnología de las formulaciones epoxi consiste en mezclar dos componentes en fase líquida (normalmente llamados «Endurecedor» y «Base») que reaccionan químicamente para formar un sólido de gran resistencia. Si se añade árido, el sistema líquido hace de ligante para formar un mortero. La reacción entre la Base y Endurecedor se realiza en una proporción fija y por lo tanto se deben mezclar en la relación exacta. Por lo dicho anteriormente y para mayor seguridad, los componentes del mortero epoxi se deben suministrar en envases separados y prepesados.

**Ventajas**
Alta resistencia	Se obtienen resistencias a compresión de 60 a 1 00 N/mm2 y resistencias a flexotracción muy altas (normalmente de 5 a 1 O veces mayor que el hormigón).
Capas delgadas	Se pueden aplicar capas de 5 mm con buenos resultados.
Adherencia	Alta adherencia al hormigón. La reparación nunca fallará por la unión.
Curado rápido	Según las condiciones del ambiente se puede obtener la mayor parte de la resistencia en 24 horas.
Resistencia química	Alta resistencia a los alcalis, muy buena con la mayoría de los ácidos y disolventes y excelente con los minerales.
Sin mantenimiento	Una buena aplicación nunca necesitará una reparación.
Impermeable	El mortero correctamente compactado es impermeable al agua y sustancias contaminantes que ésta contenga, y gases del ambiente.

**Limitaciones**
Imprimación	La mayoría de los sistemas epoxi requieren imprimación previa.
Mezclado	Se debe mezclar todo el contenido de los envases de una sola vez para garantizar unos buenos resultados.
Limitación de volumen	El volumen de la reparación es limitado. Debido al desprendimiento de calor durante el curado y diferente coeficiente de dilatación térmica respecto al hormigón.
Precio	Los sistemas epoxi por lo general son caros.

3.- Morteros de resinas de poliéster

Estos sistemas son ligeramente diferentes a las resinas epoxi en cuanto que las sustancias reactivas están en un componente líquido y el catalizador está envasado con los áridos. El catalizador inicia la reacción cuando se mezclan los dos componentes. A diferencia de las resinas epoxi, la proporción de mezcla no es crítica y se pueden utilizar fracciones de un envasado.

**Ventajas**
Curado rápido	Las resinas de poliéster desarrollan su resistencia con extremada rapidez. Las zonas reparadas se pueden poner en servicio después de una a tres horas, según los casos.
Mezclado parcial	Se pueden utilizar fracciones de un envasado.
No necesita imprimación	Las resinas de poliéster tienden a basarse en enlaces mecánicos más que en químicos. Normalmente no se necesita utilizar imprimación.

**Limitaciones**
Volumen	En superficies superiores a 50 cm2 aproximadamente, aparece el riesgo de posibles retracciones. Esto limita el tamaño de la superficie a reparar. Cuando se requiere un recrecido de mucho espesor se debe aplicar en varias capas para evitar acumulación de calor.

4.- Morteros de arena-cemento

Es el sistema básico y más sencillo de los que se dispone para realizar una reparación. Es un sistema muy poco fiable y propenso a fallar al poco tiempo, especialmente bajo condiciones inadecuadas de curado.

**Ventajas**
Precio	Sistema muy económico.

**Limitaciones**
Retracción	Los morteros de arena-cemento a menudo sufren retracciones, debilitando la unión entre substrato y mortero con el consiguiente peligro de desprendimiento de este último.
Fisuras	Como resultado de la retracción casi siempre aparecen fisuras durante el estado plástico del mortero.
Desecación	Como consecuencia de un secado rápido se pueden obtener morteros endurecidos poco cohesivos y de baja resistencia.
Fallo de adherencia	Es frecuente que se produzca fallo de adherencia. Es un problema habitual asociado a la retracción.
Baja resistencia	Se utiliza una relación agua/cemento mayor que con los morteros premezclados en fábrica.Frecuentemente se utilizan áridos de baja calidad o contaminados.
Fiabilidad	La calidad de la arena/cemento variará en obra y como consecuencia cambiará la naturaleza y fiabilidad de cada amasada.
Pobre apariencia	Los morteros de arena/cemento son difíciles de rematar. La superficie a menudo tiene una alta relación agua/cemento.
Permeabilidad	El elevado número de poros y capilares permite el ingreso de agua y penetración de vapores ácidos a la zona de reparación que consecuentemente atacarán a las armaduras.
No existe control	No existe control de calidad ya que cada amasada se prepara individualmente in situ.

Una vez realizada la reparación se debe tener en cuenta que los factores que provocaron la corrosión seguirán estando presentes en el entorno o en el mismo hormigón. Para asegurar la durabilidad de la estructura es conveniente proteger al hormigón contra la carbonatación y/o cloruros.

Generalmente se pueden utilizar dos procesos, para proteger el hormigón:

1.- Selladores superficiales penetrantes

Se comercializan como líquidos, de baja viscosidad, que al aplicarlos sobre el hormigón penetran por los poros superficiales.

Es preferible que el sellador sea reactivo, es decir, sea capaz de reaccionar con los compuestos presentes en el hormigón, obteniéndose una fijación de tipo químico, mucho más duradero y que no se podrá eliminar ni por abrasión ni por actividad química.

2.- Capas de acabado incoloras o pigmentadas

Se dispone de estos revestimientos en una amplia gama de bases químicas distintas tales como resinas epoxi, poliuretanos o acrílicas. Se puede disponer de sistemas mono o bicomponentes. En el caso del sistema de dos componentes la reacción entre la Base y el Endurecedor es estequiométrica y por lo tanto la relación de mezcla es crítica. Por esta razón se considera que los sistemas monocomponentes son más prácticos.

Por último debemos tener en cuenta que al afrontar una reparación o un sistema de protección del hormigón no existen soluciones únicas y cada problema de hormigón se debe estudiar individualmente.

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Referencias:
1.- Informen.º 26 del Concrete Society Technical «Repair of concrete damaged by reinforcement corrosion». The Concrete Society, Londres.
2.- Norma sueca SIS 05 5900.
3.- McCurrich, Keeley, Cheriton, Turner: «Mortar Repair Systems-Corrosion Protection for Damaged Reinforced Concrete». Actas del congreso SCI «Corrosion of reinforcement in concrete construction», Londres, junio 1983 Editor A P Grane Ellis Horwood Chichester.
4.- BS 6319, part. 4. British Standards 1984.
5.- Tabor. «Twist old and New: Achieving a Bond when Casting Fresh Concrete against Hardened Concrete». Actas de la 2.ª Conferencia Internacional sobre Fallos Estructurales y Reparación, del 30/ de al 2/5 de 1985. Engineering Technics Press Edinburgo.
6.- Dennis: «Latex in the Construction lndustry» publicado en «Chemistry & lndustry» n.º 15 de la página 505 a 511 de agosto de 1985.
7-. Treadway y Russell, Building Research Station, página 82 de 1988.
8.- Pourbaix, «Lectures in Electrochemical Corrosion» Capítulo 6, Premium Press 1973.
9.- Pfeifer y Scall, «Concrete Sealers for Protection of Bridge Structures», del informe 244 del National Cooperative Highway Research Programe. Transport Research Board, Washington DC USA, Diciembre, 1981.
10.- McCurrich, Whitaker, Humpage, «Reduction in rates of Carbonatation and Chloride lngress by Surface lmpregnation». Actas de la 2.ª conferencia internacional sobre Fallos Estructurales y Reparación, 30/4 al 2/5, de 1985. Engineering Technics Press, Edimburgo.