Rehabilitación de estructuras de hormigón

La rehabilitación de estructuras de hormigón es un proceso fundamental para asegurar la durabilidad y seguridad de edificaciones. Con el tiempo, estas estructuras pueden sufrir deterioros que comprometen su integridad y funcionalidad. Las causas del deterioro pueden variar, incluyendo antigüedad, condiciones ambientales y falta de mantenimiento. Es importante identificar estos problemas para implementar soluciones adecuadas y garantizar la durabilidad de las edificaciones, así como aplicar técnicas adecuadas de reparación.

En SEOM Rehabilitadores estamos especializados en rehabilitación de estructuras de hormigón, madera y acero por lo que en este artículo exploraremos los aspectos clave de la rehabilitación de estructuras de hormigón y las normativas que rigen estas intervenciones. 

La importancia de la rehabilitación de estructuras de hormigón

La rehabilitación de estructuras de hormigón es un proceso esencial que impacta no solo en la durabilidad de los edificios, sino también en su seguridad y funcionalidad. A continuación se analizan sus aspectos más relevantes.

Factores de deterioro

Varios factores contribuyen al deterioro de las estructuras de hormigón. Estos pueden ser tanto ambientales como de uso, y es crucial identificarlos para implementar las medidas adecuadas de rehabilitación.

• Corrosión de armaduras: La exposición a la humedad y a los agentes corrosivos puede ocasionar el deterioro del acero de refuerzo interno, debilitando la estructura.
• Condiciones ambientales: Factores como cambios bruscos de temperatura, la acción del agua o la presencia de contaminantes pueden afectar la integridad del hormigón.
• Ergonomía de uso: Cargas inapropiadas o el uso indebido de las instalaciones generan tensiones que pueden provocar daños estructurales significativos.
• Envejecimiento del material: Con el tiempo, todos los materiales sufren degradación, y el hormigón no es la excepción. Su resistencia disminuye con el paso de los años debido a diversas reacciones químicas y físicas.

Impacto en la seguridad y durabilidad

La falta de una rehabilitación adecuada puede tener consecuencias graves en la seguridad de las estructuras de hormigón. Las instalaciones deterioradas no solo ponen en riesgo a las personas que las utilizan, sino que también pueden repercutir en costos económicos significativos por reparaciones urgentes o, en el peor de los casos, por colapsos.

Un mantenimiento regular y una intervención oportuna en la rehabilitación generan múltiples beneficios:

• Prolongación de la vida útil: Al abordar los problemas a tiempo, es posible extender la vida útil de la infraestructura.
• Reducción de costos a largo plazo: Invertir en rehabilitación es más económico que enfrentar obras de reconstrucción completas debido a daños severos.
• Mejora de la seguridad: Estructuras en buen estado contribuyen a la protección de la vida y la integridad física de las personas.
• Conservación del patrimonio: En el caso de edificaciones históricas o emblemáticas, la rehabilitación permite mantener vivo el legado arquitectónico y cultural de una sociedad.

Por lo tanto, la rehabilitación no solo es un proceso técnico, sino también un compromiso con la seguridad y el bienestar colectivo. La implementación de medidas adecuadas para preservar estas estructuras es esencial para la sostenibilidad y el desarrollo de infraestructuras seguras y eficientes.

Patologías comunes en estructuras de hormigón

Las estructuras de hormigón, aunque robustas y duraderas, no están exentas de sufrir diversas patologías que pueden comprometer su integridad. Estas deficiencias pueden ser el resultado de factores ambientales, uso inapropiado o el envejecimiento natural del material. A continuación, se describen las patologías más comunes que afectan a estas estructuras.

Corrosión de armaduras

La corrosión de las armaduras es uno de los problemas más frecuentes en las estructuras de hormigón, y suele ocurrir cuando el acero de refuerzo se expone a la humedad, agentes corrosivos o condiciones ambientales adversas. Esta corrosión origina un debilitamiento progresivo que puede tener graves consecuencias para la estabilidad de la edificación.

Identificación visual de la corrosión

La identificación visual de la corrosión se puede realizar observando manchas de óxido en la superficie del hormigón, que aparecen como marcas marrones o rojizas. También se pueden observar hinchazones en la superficie del material, resultantes de la expansión del acero oxidado. La presencia de fisuras y delaminaciones puede correlacionarse con la corrosión, indicando problemas internos que requieren atención inmediata.

Métodos de prevención

La prevención de la corrosión se basa en una combinación de buenas prácticas durante la construcción y el mantenimiento regular. Algunos métodos incluyen:

• Uso de armaduras con recubrimiento anticorrosivo.
• Aplicación de pasivantes en el acero expuesto.
• Implementación de sistemas de drenaje eficientes para reducir la humedad.
• Selección de mezclas de hormigón con baja permeabilidad y resistencia a sulfatos.

Daños por agentes químicos

Las estructuras de hormigón pueden también sufrir daños debido a la acción de agentes químicos, que provocan reacciones adversas con el material. Entre estos, los sulfatos y los contaminantes ácidos son los más dañinos.

Acción de los sulfatos

La acción de los sulfatos puede descomponer componentes del hormigón, creando un fenómeno conocido como expansión por sulfatos. Este proceso puede ocasionar la aparición de fisuras y un deterioro notable de la estructura. Los sulfatos suelen provenir de aguas subterráneas o de la exposición a ciertos tipos de suelo contaminado.

Contaminantes ácidos

Los contaminantes ácidos, como los provenientes de desechos industriales o ácidos atmosféricos, pueden disolver el hidróxido de calcio presente en el hormigón. Esto provoca una pérdida de masa y una reducción de su capacidad estructural a largo plazo. Las condiciones de exposición son particularmente críticas en entornos urbanos o industriales.

Grietas y fisuras

La aparición de grietas y fisuras es otra de las patologías comunes en estructuras de hormigón. Estas pueden surgir de diversas causas, incluidas contracciones, variaciones de temperatura, y reacciones químicas. Es esencial clasificar las fisuras para determinar su origen y el tratamiento adecuado.

Clasificación de fisuras

Las fisuras pueden clasificarse en dos grupos principales:

• Fisuras activas: aquellas que se consideran críticas y que pueden evolucionar con el tiempo.
• Fisuras pasivas: menos preocupantes y que no se espera que se agraven sustancialmente.

Impacto estructural de las grietas

Las grietas tienen un impacto significativo en la estabilidad de la estructura. Pueden comprometer el refuerzo del hormigón, permitiendo la entrada de humedad y contaminantes que aceleran el proceso de deterioro. Las grietas también pueden ser un indicativo de sobrecargas, deterioro del material o problemas en la cimentación.

Fisuras y refuerzos

El tratamiento de fisuras requiere atención especializada. Para fisuras activas, es crucial implementar refuerzos y estabilizadores que eviten su expansión. En muchos casos, el uso de morteros de reparación y técnicas de inyección es fundamental para restaurar la integridad estructural original.

Falta de Mantenimiento

La falta de mantenimiento adecuado es un factor decisivo en el deterioro de cualquier edificación. La negligencia en las tareas de conservación puede llevar a que pequeñas patologías se agraven con el tiempo. Un programa de mantenimiento regular es esencial para identificar y corregir problemas antes de que se conviertan en situaciones críticas.

 

Evaluación y diagnóstico de estructuras de hormigón

La evaluación y el diagnóstico son etapas esenciales en el proceso de rehabilitación de estructuras de hormigón. A través de diversas metodologías, se busca identificar el estado actual de la estructura y las posibles patologías que puedan comprometer su integridad.

Inspección visual

La inspección visual es el primer paso en el diagnóstico de una estructura de hormigón. Consiste en una evaluación detallada de la superficie del hormigón para detectar cualquier signo de deterioro. Durante este proceso se deben considerar los siguientes aspectos:

• Fisuras: Observar la presencia y el tipo de fisuras en la superficie.
• Manchas: Identificar cualquier mancha que indique problemas como la corrosión o el agua estancada.
• Desprendimientos: Comprobar si existen zonas donde el hormigón se está desintegrando.
• Corrosión: Detectar signos visibles de corrosión en las armaduras expuestas.

Es crucial documentar todas las observaciones, ya que servirán como base para las evaluaciones posteriores. Las condiciones ambientales también deben ser consideradas, ya que pueden influir en el estado de las estructuras.

Estudios geotécnicos

En algunos casos, es necesario realizar estudios geotécnicos para evaluar el estado del terreno que soporta la estructura. Estos estudios permiten entender mejor las cargas que actúan sobre la cimentación y pueden incluir:

• Pruebas de penetración: Para determinar la resistencia del suelo.
• Análisis de compactación: Para verificar la uniformidad y estabilidad del terreno.
• Estudios de aforos: Para evaluar el comportamiento del agua subterránea y su posible impacto en la estructura.

La información obtenida de estos estudios es valiosa para el diagnóstico general y la planificación de las intervenciones necesarias.

Identificación de patologías

Una parte fundamental del diagnóstico es la identificación de las patologías presentes en la estructura de hormigón. Esto implica reconocer no solo los síntomas visibles, sino también investigar las causas subyacentes. Algunas de las patologías más comunes son:

• Corrosión de armaduras: A menudo provocada por la exposición a la humedad o productos químicos corrosivos.
• Acciones de agentes químicos: Efectos dañinos de sustancias como sulfatos o ácidos que pueden debilitar el hormigón.
• Fisuras: Pueden ser causadas por movimientos estructurales, cambios de temperatura o retracción del hormigón.

Cada tipo de patología requiere un análisis minucioso para determinar su severidad y el tratamiento adecuado.

Análisis de carga estructural

El análisis de carga estructural se realiza para determinar si la estructura puede soportar las cargas actuales y futuras. Esto incluye un examen de:

• Cargas estáticas: Evaluar las cargas permanentes, como el peso de los elementos de la estructura.
• Cargas dinámicas: Considerar factores como el tráfico, vibraciones o eventos sísmicos.
• Cargas de impacto: Analizar los efectos de cargas repentinas, que pueden influir en la seguridad de la estructura.

Un análisis adecuado de las cargas es fundamental para asegurar que se tomen decisiones informadas sobre las intervenciones a realizar y para garantizar la estabilidad a largo plazo de la estructura de hormigón.

Técnicas de rehabilitación de estructuras de hormigón

Las técnicas empleadas para la rehabilitación de estructuras de hormigón son fundamentales para garantizar la integridad y durabilidad de las edificaciones afectadas. A continuación se describen las principales metodologías utilizadas en este proceso.

Limpieza de la superficie

La limpieza de la superficie es un paso inicial esencial para cualquier intervención de rehabilitación. Este procedimiento asegura que se eliminen contaminantes y materiales sueltos que podrían interferir con la eficacia de las reparaciones posteriores.

Chorro de agua

El chorro de agua a alta presión es una de las técnicas más comunes para la limpieza de superficies de hormigón. Este método es efectivo para remover suciedad, productos químicos y residuos, dejando una base limpia para las reparaciones. Es un procedimiento que debe realizarse con cuidado para evitar dañar la estructura del hormigón.

Escarificación

La escarificación implica el uso de herramientas mecánicas para preparar la superficie del hormigón. Este proceso elimina las capas superficiales deterioradas y proporciona una textura adecuada para la adherencia de nuevos materiales. Es particularmente útil en áreas donde se ha perdido la cohesión del hormigón.

Granallado

El granallado consiste en proyectar pequeñas partículas contra la superficie para limpiar y texturizar el hormigón. Este método no solo quita contaminantes, sino que también mejora la anclaje de los materiales de reparación. Suele utilizarse en estructuras donde se requiere un acabado más rugoso para asegurar una mejor adherencia.

Reparación de fisuras

La reparación de fisuras es crucial en el proceso de rehabilitación de estructuras. Las fisuras pueden comprometer la integridad estructural y permitir la entrada de humedad, acelerando el deterioro.

Morteros y resinas epoxy

Los morteros y resinas epoxy se utilizan para sellar fisuras. Los morteros permiten rellenar espacios vacíos, mientras que las resinas epoxy son ideales para fisuras más finas, ya que penetran profundamente en el material. Estas soluciones ofrecen una resistencia considerable y son eficaces para restaurar la durabilidad del hormigón.

Inyecciones

Las inyecciones son una técnica especializada donde se introducen materiales de reparación en las fisuras. Esta técnica es particularmente útil para fisuras activas o en movimiento, ya que permite un sellado que se adapta a las condiciones de la estructura, evitando la entrada de agua y contaminantes.

Tratamiento de armaduras

El tratamiento de las armaduras de acero es vital para prevenir la corrosión y asegurar la estabilidad de la estructura de hormigón. La exposición del acero a la humedad y agentes corrosivos puede debilitar significativamente la integridad estructural.

Eliminación de óxido

La eliminación del óxido en las armaduras expuestas se realiza mediante métodos mecánicos o químicos. Estos métodos aseguran que el acero esté libre de corrosión antes de aplicar tratamientos protectores, lo que es crucial para la eficacia a largo plazo de la rehabilitación.

Aplicación de pasivantes

Una vez limpiadas las armaduras, se aplican pasivantes que crean una barrera protectora frente a la corrosión. Estos productos químicos ayudan a restaurar la pasividad del acero, lo que es esencial para prolongar la vida útil de la estructura.

Restitución de la geometría original

Restaurar la geometría original de la estructura dañada es otro aspecto fundamental de la rehabilitación. Esto no solo asegura la funcionalidad, sino que también ayuda a mantener la estética del edificio.

Morteros de recrecido

Los morteros de recrecido son utilizados para rellenar secciones deterioradas y restaurar la forma adecuada del hormigón. Estos morteros están formulados específicamente para unir firmemente con el hormigón existente, proporcionando una restauración duradera.

Materiales de reparación

Existen distintos materiales de reparación disponibles que se adaptan a las necesidades específicas de cada intervención. Estos materiales suelen tener características que les permiten resistir cargas estructurales y condiciones ambientales adversas.

Reposición de elementos dañados

En algunos casos, es necesario reemplazar elementos de soporte o componentes auxiliares que se encuentran dañados. Esto es fundamental para garantizar la seguridad de la estructura a largo plazo.

Elementos de soporte

La reposición de elementos de soporte, como vigas o columnas afectadas, es esencial en estructuras gravemente deterioradas. Estos componentes deben ser reevaluados y reemplazados para restaurar la capacidad de carga de la estructura.

Juntas y barandillas

Las juntas y barandillas también deben ser inspeccionadas y, si es necesario, reparadas o reemplazadas. La inclusión de nuevos materiales puede mejorar no solo la funcionalidad, sino también el aspecto estético de la construcción.

Impermeabilización y protección

La impermeabilización es una técnica crítica para proteger las estructuras de hormigón frente a la penetración de humedad, que puede contribuir a la corrosión y deterioro del material. Se deben implementar soluciones efectivas para asegurar la longevidad de las intervenciones realizadas.

Revestimientos impermeabilizantes

Los revestimientos impermeabilizantes se aplican como una barrera física para evitar que el agua penetre en el hormigón. Estos productos son esenciales para preservar la integridad del material, especialmente en áreas con alta humedad.

Sistemas de impregnación hidrofóbica

Los sistemas de impregnación hidrofóbica ofrecen una opción efectiva para repelente de agua, asegurando que la superficie del hormigón no absorba humedad. Esta técnica protege el material frente a la acción del agua, prolongando su vida útil y manteniendo su funcionalidad.

Normativas y estándares en rehabilitación de estructuras

Las normativas y estándares son esenciales en la rehabilitación de estructuras de hormigón, ya que establecen las pautas necesarias para garantizar la seguridad, eficacia y durabilidad de las intervenciones realizadas. A través de estas normas, se busca asegurar la integridad estructural y la protección de los materiales empleados durante los procesos de rehabilitación.

Norma UNE-EN 1504

Directrices sobre reparación y protección

La Norma UNE-EN 1504 es fundamental en el ámbito de la rehabilitación de estructuras de hormigón. Esta norma proporciona directrices específicas para la reparación y protección de elementos de hormigón, abarcando diversos métodos que son esenciales para mantener la funcionalidad y seguridad de los edificios e infraestructuras.

Entre las directrices incluidas en esta norma, se destacan los criterios de selección de los productos, el control de calidad durante su aplicación y los requisitos necesarios para la formulación de los materiales utilizados. Estos aspectos permiten garantizar que los trabajos realizados cumplen con las expectativas en términos de durabilidad y resistencia frente a las condiciones ambientales adversas.

Productos y métodos aprobados

La norma también enumera los productos y métodos de reparación que han sido comprobados y aprobados para su uso en la rehabilitación de estructuras de hormigón. Esto incluye una amplia variedad de morteros, resinas y aditivos diseñados para mejorar la adherencia, resistencia y flexibilidad de las reparaciones. Estos productos están sujetos a estrictas regulaciones que aseguran su desempeño a largo plazo y su compatibilidad con los materiales existentes.

Los métodos aprobados engloban técnicas de reparación como la inyección de epóxidos para fisuras, la aplicación de morteros de reparación y sistemas de recubrimiento para la protección del hormigón. La aplicación de estos productos debe considerarse según el tipo de daño y las condiciones específicas del entorno, asegurando así un enfoque adaptado a cada situación.

Tipos de morteros utilizados

Morteros de proyección y vertido

Los morteros de proyección y vertido son ampliamente utilizados en la rehabilitación de estructuras de hormigón. Estos materiales son ideales para realizar reparaciones en superficies verticales y horizontales, ofreciendo una alta adherencia y durabilidad. El mortero proyectado permite una aplicación rápida y eficiente, lo que facilita la restauración de grandes áreas afectadas.

Los morteros de vertido son particularmente útiles para reparar elementos estructurales que requieren de un relleno de alta resistencia. Este tipo de mortero se aplica en espacios donde se necesita una cobertura uniforme y adherente para restaurar la geometría original de la estructura.

Morteros tixotrópicos

Los morteros tixotrópicos son una innovadora solución en la rehabilitación de estructuras de hormigón. Estos morteros tienen la capacidad de no fluir cuando están en reposo, lo que les permite ser aplicados en inclinaciones y superficies verticales sin riesgo de deslizamientos. Esto resulta en una aplicación más controlada y efectiva.

Este tipo de mortero es especialmente útil en situaciones donde se requiere un tiempo de trabajo prolongado, permitiendo a los operarios manipular el material y ajustarlo según sea necesario antes de que se inicie el proceso de fraguado.

Tratamientos superficiales

Impregnaciones

Las impregnaciones son tratamientos diseñados para mejorar la durabilidad y resistencia del hormigón frente a agentes externos. Este tipo de tratamiento se aplica de forma superficial y actúa creando una barrera que impide la penetración de agua y contaminantes, protegiendo así la estructura desde el exterior.

Las impregnaciones hidrofóbicas son particularmente efectivas, ya que repelen el agua y evitan la formación de eflorescencias, lo que contribuye a mantener la estética y funcionalidad del hormigón. Es fundamental que la elección de la impregnación se ajuste a las características específicas del entorno donde se ubica la estructura.

Revestimientos protectores

Los revestimientos protectores son una parte esencial de la rehabilitación de estructuras de hormigón, ya que proporcionan una protección adicional contra la abrasión, la corrosión y otros deterioros ambientales. Estos recubrimientos pueden ser aplicados de forma sencilla y efectiva, creando una capa de defensa que ayuda a preservar la integridad de la estructura durante un período prolongado.

Los revestimientos pueden ser de diferentes tipos, incluyendo epóxidos y poliuretanos, cada uno ofreciendo propiedades únicas que se adaptan a diversas condiciones de uso y requisitos de protección. La selección correcta del revestimiento es fundamental para asegurar que la estructura mantenga sus propiedades y apariencia a lo largo del tiempo.

Avances tecnológicos en rehabilitación

La rehabilitación de estructuras de hormigón ha conocido una revolución significativa debido a los avances tecnológicos. La incorporación de nuevos métodos y materiales ha permitido mejorar la eficacia de las intervenciones y aumentar la durabilidad de las obras. A continuación, se detallan las innovaciones más destacadas en este ámbito.

Hidrodemolición

La hidrodemolición es una técnica avanzada que utiliza el agua a alta presión para eliminar el hormigón dañado. Este método es especialmente ventajoso porque evita el uso de herramientas mecánicas que podrían causar daños adicionales a la estructura restante. Al ser un proceso preciso, permite la eliminación selectiva del material deteriorado mientras preserva la integridad del refuerzo de acero.

• Es un sistema limpio que minimiza la producción de residuos y el ruido asociado a otros métodos de demoledor.
• La eliminación del hormigón afectado se realiza de manera eficiente, facilitando un acceso más rápido a las armaduras para su tratamiento.
• Este procedimiento se adapta a diferentes tipos de superficies y geometrías, lo que lo convierte en una opción versátil en el campo de la rehabilitación.

Refuerzos con fibra de carbono

El uso de fibras de carbono para el refuerzo de estructuras de hormigón ha emergido como una solución innovadora y eficiente. Este material es ligero, resistente y no corrosivo, características que lo hacen ideal para la mejora estructural. La aplicación de refuerzos en fibra de carbono puede proporcionar una gran capacidad de carga sin añadir peso significativo a la estructura.

• Los sistemas de refuerzo son aplicados mediante adhesivos especiales, proporcionando una unión fuerte y duradera entre el hormigón y las fibras.
• La instalación puede hacerse de manera rápida y con mínimas interrupciones a la actividad del edificio o estructura en rehabilitación.
• Estos refuerzos son especialmente útiles en áreas donde el espacio es limitado, ya que permiten realizar intervenciones con un impacto reducido en el diseño original.

Nuevos materiales y técnicas

En los últimos años, la investigación en nuevos materiales ha permitido el desarrollo de soluciones que mejoran la longevidad y el rendimiento de las estructuras de hormigón. Estos materiales son diseñados específicamente para hacer frente a las patologías comunes que afectan al hormigón y optimizar su resistencia.

• Los morteros tixotrópicos, por ejemplo, son formulaciones que permiten la aplicación en vertical sin necesidad de encofrados, facilitando la restauración de la geometría original de la estructura.
• Las impregnaciones hidrofóbicas son otra innovación, ya que reducen la penetración de agua, protegiendo así el hormigón de la humedad y los ataques químicos.
• Las nanotecnologías aplicadas a la rehabilitación proporcionan propiedades mejoradas, como una mayor impermeabilidad y resistencia a la corrosión, aumentando la durabilidad del material tratado.

Empresa especializadas en rehabilitación de estructuras de hormigón

En SEOM REHABILITADORES ofrecemos soluciones integrales para restaurar la funcionalidad y seguridad de edificaciones. Contamos con profesionales expertos en la rehabilitación de edificios y reforma de fachadas en Gipuzkoa. Nuestro equipo te asesorará en todo el proceso y te ayudará a resolver tus dudas. Contar con una empresa especializada que te ofrezca garantías es esencial para asegurar un proyecto duradero a largo plazo.

En este artículo hemos analizado la importancia de la rehabilitación de estructuras de hormigón, factores de deterioro y patologías más comunes; el proceso y las técnicas utilizadas en la rehabilitación de estructuras; las normativas y estándares así como el futuro y los avances en el sector.