Durabilidad de Estructuras de Hormigón Armado en Ambientes Marinos y el Cálculo de la Vida Útil

32 Pages·2009·13.1 MB·Spanish

by  T2 - Grisel

Durabilidad de hormigones en
aammbbiieenntteess mmaarriinnooss..
Cálculo de vida en servicio en obras
civiles
PPPPrrrrooooffff.... AAAAmmmmppppaaaarrrroooo MMMMoooorrrraaaagggguuuueeeessss TTTTeeeerrrrrrrraaaaddddeeeessss
EE.. TT.. SS.. II.. ddee CCaammiinnooss,, CCaannaalleess yy PPuueerrttooss
UUnniivveerrssiiddaadd PPoolliittééccnniiccaa ddee MMaaddrriidd
ESTRATEGIAS DE DURABILIDAD EN
ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN
(cid:1)
Definición de durabilidad y vida útil de
eessttrruuccttuurraass ddee hhoorrmmiiggóónn
(cid:1)
Factores que determinan una Estrategia de
Durabilidad
(cid:1)(cid:1)
EEssttrruuccttuurraa ddeell hhoorrmmiiggóónn:: mmaaccrroo yy mmiiccrroo eessccaallaa
(cid:1)
Mecanismos de deterioro: causas físicas y
reacciones químicas
1
DURABILIDAD
• InstrucciónEspañoladeHormigónEstructural(EHE-2007)
•• ““LLaa dduurraabbiilliiddaadd ddee uunnaa eessttrruuccttuurraa ddee hhoorrmmiiggóónn eess ssuu ccaappaacciiddaadd
para soportar, durante la vida útil para la que ha sido
proyectada, las condiciones físicas y químicas a las que esta
expuesta y que podrían llegar a provocar su degradación como
consecuencia de efectos diferentes a las cargas y solicitaciones
consideradasenelanálisis
•• CCoommiittééEEuurroo--IInntteerrnnaattiioonnaalldduuBBééttoonn
• “La mayoría de los procesos físicos y químicos que tienen
influencia en la durabilidad de estructuras de hormigón están
condicionados por el transporte de líquidos a través de sus poros
ygrietas.”
VIDA UTIL DE UNA ESTRUCTURA
VIDAÚTILDE UNAESTRUCTURAes el período de tiempo, a partir de su puesta en
servicio, durante el que debe mantener unas condiciones de seguridad, funcionalidad y
aassppeeccttoo aacceeppttaabblleess.. dduurraannttee eessttee ppeerrííooddoo rreeqquueerriirráá uunnaa ccoonnsseerrvvaacciióónn nnoorrmmaall aaddeeccuuaaddaa,,
peronorequeriráoperacionesderehabilitación.
Tipo de estructura Vida ú(atiñl onso)minal
Elementos reemplazables no estructurales 10 a 25
Edificios agrícomlaasrí, tiinmdausstriales y obras 15 a 50
EEddesiifft..r uddceet uvvriiavvsiiee dnnedd aaress puue roocffuiiccsiiinnóaanss e,, cppouuneeónnmtteeissc <<a b11a00j amm,, 5500 Máximo espesor
Edificios monumentales o especiales 100 degradado aceptable
Puentes > 10 me coo ensótmruicctau raalsta de repercusión 100
Vida útil
2
VIDA UTIL DE UNA ESTRUCTURA
PROTECCION SUPERFICIAL ADOPCION MEDIDAS CONTRA
AMBIENTES MUY AGRESIVOS CORROSION DE ARMADURAS
TIPOLOGÍA Y DISEÑO DE LAS
FFOORRMMAASS EESSTTRRUUCCTTUURRAALLEESS
ESTRATEGIA DE DURABILIDAD
CONTROL DEL VALOR MAXIMO CALIDAD ADECUADA
DE ABERTURA DE FISURA DEL HORMIGÓN
ADOPCION DE UN ESPESOR DE RECUBRIMIENTO
PARA PROTECCION DE ARMADURA
VIDA ÚTIL EN LA FASE DE PROYECTO
• Debe incluir las medidas necesarias para que la estructura
aallccaanncceellaa dduurraacciióónnddeellaa vviiddaa úúttiill aaccoorrddaaddaa,,ddeeaaccuueerrddooccoonn
las condiciones de agresividad ambiental y con el tipo de
estructura.
• La agresividad a la que está sometida una estructura se
identificarápor eltipode ambientede acuerdocon:
•• CCllaasseess ggeenneerraalleess ddee eexxppoossiicciióónn ffrreennttee aa llaa ccoorrrroossiióónn ddee
lasarmaduras
• Clases específicas de exposición relativas a los otros
procesosde degradaciónqueprocedanparacadacaso
3
VIDA ÚTIL EN LA FASE DE PROYECTO
• En el proyecto se definirán los esquemas estructurales, las
ffoorrmmaass ggeeoommééttrriiccaass yy llooss ddeettaalllleess qquuee sseeaann ccoommppaattiibblleess ccoonn
laconsecuciónde unaadecuadadurabilidadde laestructura.
• Se procurará evitar el empleo de diseños estructurales que
sean especialmente sensibles frente a la acción del agua:
evitándose en la medida de lo posible la existencia de
ssuuppeerrffiicciieess ssoommeettiiddaass aa ssaallppiiccaadduurraass oo eenncchhaarrccaammiieennttoo ddee
agua
VIDA ÚTIL EN LA FASE DE PROYECTO
4
VIDA ÚTIL EN LA FASE DE EJECUCIÓN
• La buena calidad de la ejecución de la obra y,
eessppeecciiaallmmeennttee,, ddeell pprroocceessoo ddee ccuurraaddoo,, ttiieenneenn uunnaa
influenciadecisivaparaconseguirunaestructuradurable.
• Las especificaciones relativas a la durabilidad deberán
cumplirse en su totalidad durante la fase de ejecución. No
se permitirá compensar los efectos derivados por el
iinnccuummpplliimmiieennttooddeeaallgguunnaaddee eellllaass..
CAUSAS DE LOS PROCESOS DE DEGRADACIÓN
MECANISMOS DE DETERIORO
CAMBIOS ELEMENTOS MICRO O MACRO ESTRUCTURALES
DEL HORMIGÓN
(cid:2) FASES SÓLIDAS
(cid:2)(cid:2) RREEDD DDEE PPOORROOSS // FFAASSEE AACCUUOOSSAA
(cid:2) ÁRIDOS
(cid:2) ARMADURA METÁLICA
5
MICROESTRUCTURA DEL HORMIGÓN
MICROESTRUCTURA
PROPIEDADES DEL HORMIGÓN
Matriz de cemento
Áridos
hidratado
••GGeell CCSSHH
•Portlandita -Ca(OH)
2
•Fases minoritarias
•Granos de cemento sin hidratar
•Red porosa
MICROESTRUCTURA DEL HORMIGÓN:
Cemento anhidro
COMPOSICIÓN DE UN CEMENTO ANHIDRO
6
MICROESTRUCTURA DEL HORMIGÓN:
Cemento anhidro
Cristales de Alita
Cristales de Belita
MICROESTRUCTURA DEL HORMIGÓN:
Cemento anhidro
Matriz de C A y C AF Belita Alita
3 4
7
MICROESTRUCTURA DEL HORMIGÓN:
Fases hidratadas
FASES SÓLIDAS GEL CSH
HIDRATACIÓN
ALITA (CS)
3
BELITA (CS)
2
RREESSPPOONNSSAABBLLEE PPRROOPPIIEEDDAADDEESS
MECÁNICAS DE RESISTENCIA
60% del volumen de la pasta
MICROESTRUCTURA DEL HORMIGÓN:
Fases hidratadas
GEL DE SÍLICE
CRISTAL DE ALITA Y PRODUCTOS
DE HIDRATACION (GEL C-S-H)
8
MICROESTRUCTURA DEL HORMIGÓN:
Fases hidratadas
GEL DE SÍLICE
CENIZA VOLANTE Y PRODUCTOS
DE HIDRATACION
MICROESTRUCTURA DEL HORMIGÓN:
Fases hidratadas
FASES SÓLIDAS PORTLANDITA
HIDRATACIÓN
ALITA (CS)
3
BELITA (CS)
2
RREESSEERRVVAA PPRROOTTEECCCCIIÓÓNN
ALCALINA DEL ARMADURAS
HORMIGÓN METÁLICAS
25% del volumen de la pasta
9
MICROESTRUCTURA DEL HORMIGÓN:
Fases hidratadas
PORTLANDITA
PLACAS DE PORTLANDITA
MICROESTRUCTURA DEL HORMIGÓN:
Fases hidratadas
FASES SÓLIDAS ETRINGITA
HIDRATACIÓN
CA y YESO
3
PAPEL IMPORTANTE EN
LLAA DDUURRAABBIILLIIDDAADD EENN
MEDIOSSULFATADOS
15% del volumen de la pasta
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