Reparación y refuerzo estructural de hormigón

Desde que el constructor William Wilkinson, solicitara en 1854 la primera patente del hormigón armado, este material, como ningún otro, se ha desarrollado hasta convertirse en el icono de la construcción del siglo XX, al amparo de unas excelentes propiedades mecánicas y químicas que lo hacían casi indestructible al paso del tiempo.   

La realidad de los últimos 30 años nos demuestra que, al igual que otros muchos materiales de construcción, el hormigón sufre importantes procesos de degradación que hacen necesarias las labores de mantenimiento y reparación.  

Reparación estructural

El hormigón armado sufre importantes procesos de degradación que modifican considerablemente sus características mecánicas.

 Esta merma de sus propiedades estructurales puede estar causada por una deficiente calidad de los materiales que lo componen, lo que da lugar a patologías como la aluminosis, o puede estar causada por el ataque de agentes químicos externos, los cuales dan lugar a patologías cada vez más habituales como la carbonatación o el ataque por cloruros.

Cuando la degradación se detecta, es imprescindible llevar a cabo una rehabilitación estructural en el hormigón armado.

Reparación estructural de hormigón armado
Refuerzo con fibra de carbono

Refuerzos de carbono

El refuerzo de estructuras de hormigón mediante la adhesión de materiales compuestos de matriz inorgánica basados en filamentos de fibra de carbono, comenzó en la década de los 80 en EE.UU. y Japón, como sistema más viable para la adaptación de las estructuras existentes a los nuevos coeficientes de seguridad estructural establecidos en las recientes normativas de construcción sismorresistente.

Los laminados FRP son una de las posibilidades que el mercado nos ofrece para el refuerzo a flexión, gracias a sus excelentes propiedades a tracción, cuyos valores se sitúan entorno a los 3.100 Mpa, mientras que los módulos de elasticidad pueden variar entre 170 y 210 GPa.

Refuerzos con recrecidos

La utilización de morteros de altas prestaciones con retracciones compensadas es algo habitual en la ejecución de refuerzos de estructuras para edificación. En estos casos, su puesta en obra suele ser mediante la técnica de la proyección por vía húmeda.

La ejecución de refuerzos estructurales mediante la proyección de hormigón requiere de una puesta en obra que permita asegurar las características mecánicas del hormigón una vez instalado. 

Tiene algunos inconvenientes, como son el aumento del peso propio de la estructura y las disminuciones de gálibo; por el contrario tiene algunas ventajas, como el adosar un material de características similares al existente, consiguiendo una estructura más homogénea.

Refuerzo estructural con recrecido

Refuerzos metálicos

Refuerzos metálicos de estructuras

El refuerzo metálico es el más utilizado históricamente. Es usado mediante adhesión o por simple colaboración de los nuevos perfiles metálicos sobre la estructura a reforzar.

Este tipo de refuerzo se puede realizar mediante sustitución de la estructura a reforzar por una nueva, paralela a la misma, y que es capaz de recibir tanto las cargas de uso como las permanentes de la propia estructura.

También se realizan refuerzos metálicos por adhesión de nuevos perfiles con resinas epoxi que colaboran con la estructura antigua, ayudándola a obtener los coeficientes de seguridad previstos (Método l’Hermite).

Inyecciones

Una fase relevante en la reparación de una estructura es la inyección de las fisuras pasivas. 

Con ello se pretender devolver a la estructura el monolitismo perdido entre ambos lados de la fisura de forma que restauremos la continuidad mecánica y la impermeabilidad del elemento fisurado. 

 Este procedimiento es de aplicación en vigas, pilares o en otros elementos estructurales de hormigón armado o en masa. 

Este tipo de inyecciones se realiza mediante la introducción en la fisura de resinas epoxi de dos componentes con presiones inferiores a los 20 kg/cm2.

Para ello se utilizan calderines de presión o máquinas de doble émbolo con mezcla en punta. 

El proceso de trabajo comienza con la preparación del soporte, eliminando las pinturas, suciedad, polvo, etc., y dejando la fisura a la vista. 

Posteriormente se procede al sellado de la fisura mediante una resina epoxi y a la instalación de inyectores a lo largo de la misma, distanciados unos de otros entre 20 y 35 cm. en función del ancho de la fisura a inyectar.