A veces es necesario reparar las grietas, pero hay tantas opciones, ¿cómo diseñamos y elegimos la mejor opción de reparación? Esto no es tan difícil como crees.
Después de investigar las grietas y determinar los objetivos de reparación, diseñar o seleccionar los mejores materiales y procedimientos de reparación es bastante sencillo. Este resumen de opciones de reparación de grietas incluye los siguientes procedimientos: limpieza y relleno, vertido y sellado/relleno, inyección de epóxico y poliuretano, autocuración y “sin reparación”.
Como se describe en la “Parte 1: Cómo evaluar y solucionar grietas en el concreto”, investigar las grietas y determinar la causa raíz de las grietas es la clave para elegir el mejor plan de reparación de grietas. En resumen, los elementos clave necesarios para diseñar una reparación de grietas adecuada son el ancho promedio de la grieta (incluido el ancho mínimo y máximo) y la determinación de si la grieta está activa o inactiva. Por supuesto, el objetivo de la reparación de grietas es tan importante como medir el ancho de la grieta y determinar la posibilidad de movimiento de la grieta en el futuro.
Las grietas activas se mueven y crecen. Los ejemplos incluyen grietas causadas por hundimiento continuo del terreno o grietas que son juntas de contracción/expansión de miembros o estructuras de concreto. Las grietas inactivas son estables y no se espera que cambien en el futuro. Normalmente, el agrietamiento causado por la contracción del concreto será muy activo al principio, pero a medida que el contenido de humedad del concreto se estabiliza, eventualmente se estabilizará y entrará en un estado inactivo. Además, si pasan suficientes barras de acero (barras de refuerzo, fibras de acero o fibras sintéticas macroscópicas) a través de las grietas, se controlarán los movimientos futuros y se podrá considerar que las grietas están en estado latente.
Para grietas inactivas, utilice materiales de reparación rígidos o flexibles. Las grietas activas requieren materiales de reparación flexibles y consideraciones de diseño especiales para permitir movimientos futuros. El uso de materiales de reparación rígidos para grietas activas generalmente resulta en el agrietamiento del material de reparación y/o del concreto adyacente.
Foto 1. Usando mezcladores con punta de aguja (No. 14, 15 y 18), se pueden inyectar fácilmente materiales de reparación de baja viscosidad en grietas finas sin necesidad de cableado Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Por supuesto, es importante determinar la causa del agrietamiento y determinar si el agrietamiento es estructuralmente importante. Las grietas que indican posibles errores de diseño, detalle o construcción pueden hacer que las personas se preocupen por la capacidad de carga y la seguridad de la estructura. Este tipo de grietas pueden ser estructuralmente importantes. El agrietamiento puede ser causado por la carga o puede estar relacionado con los cambios de volumen inherentes del concreto, como la contracción en seco, la expansión térmica y la contracción, y puede o no ser significativo. Antes de elegir una opción de reparación, determine la causa y considere la importancia de las grietas.
La reparación de grietas causadas por errores de diseño, diseño de detalle y construcción está más allá del alcance de un simple artículo. Esta situación suele requerir un análisis estructural exhaustivo y puede requerir reparaciones especiales de refuerzo.
Restaurar la estabilidad estructural o la integridad de los componentes de concreto, prevenir fugas o sellar el agua y otros elementos dañinos (como productos químicos descongelantes), brindar soporte a los bordes de las grietas y mejorar la apariencia de las grietas son objetivos comunes de reparación. Teniendo en cuenta estos objetivos, el mantenimiento se puede dividir aproximadamente en tres categorías:
Con la popularidad del hormigón visto y del hormigón de construcción, la demanda de reparación cosmética de grietas está aumentando. A veces, la reparación de la integridad y el sellado/relleno de grietas también requieren reparación de la apariencia. Antes de elegir la tecnología de reparación, debemos aclarar el objetivo de la reparación de grietas.
Antes de diseñar una reparación de grietas o elegir un procedimiento de reparación, se deben responder cuatro preguntas clave. Una vez que responda estas preguntas, podrá seleccionar más fácilmente la opción de reparación.
Foto 2. Usando cinta adhesiva, perforando agujeros y un tubo mezclador con cabezal de goma conectado a una pistola portátil de doble cañón, el material de reparación se puede inyectar en las grietas finas bajo baja presión. Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Esta técnica simple se ha vuelto popular, especialmente para reparaciones de edificios, porque ahora se encuentran disponibles materiales de reparación con muy baja viscosidad. Dado que estos materiales de reparación pueden fluir fácilmente hacia grietas muy estrechas por gravedad, no hay necesidad de cableado (es decir, instalar un depósito de sellador cuadrado o en forma de V). Dado que no se requiere cableado, el ancho final de la reparación es el mismo que el ancho de la grieta, que es menos obvio que las grietas del cableado. Además, el uso de cepillos de alambre y aspiración es más rápido y económico que el cableado.
Primero, limpie las grietas para eliminar la suciedad y los escombros y luego rellénelas con un material de reparación de baja viscosidad. El fabricante ha desarrollado una boquilla mezcladora de muy pequeño diámetro que se conecta a una pistola rociadora portátil de doble cañón para instalar materiales de reparación (foto 1). Si la punta de la boquilla es mayor que el ancho de la grieta, es posible que sea necesario enrutar algunas grietas para crear un embudo de superficie que se adapte al tamaño de la punta de la boquilla. Verifique la viscosidad en la documentación del fabricante; Algunos fabricantes especifican un ancho mínimo de grieta para el material. Medido en centipoise, a medida que disminuye el valor de la viscosidad, el material se vuelve más delgado o fluye más fácilmente hacia las grietas estrechas. También se puede utilizar un proceso simple de inyección a baja presión para instalar el material de reparación (consulte la Figura 2).
Foto 3. El cableado y el sellado implican primero cortar el recipiente del sellador con una cuchilla cuadrada o en forma de V y luego llenarlo con un sellador o relleno adecuado. Como se muestra en la figura, la grieta de enrutamiento se rellena con poliuretano y, después del curado, se raya y queda al ras de la superficie. Kim Basham
Este es el procedimiento más común para reparar grietas aisladas, finas y grandes (foto 3). Es una reparación no estructural que consiste en expandir grietas (cableado) y rellenarlas con selladores o masillas adecuados. Dependiendo del tamaño y la forma del depósito de sellador y del tipo de sellador o relleno utilizado, el cableado y el sellado pueden reparar grietas activas y grietas inactivas. Este método es muy adecuado para superficies horizontales, pero también se puede utilizar para superficies verticales con materiales de reparación que no se descuelguen.
Los materiales de reparación adecuados incluyen epoxi, poliuretano, silicona, poliurea y mortero polimérico. Para la losa del piso, el diseñador debe elegir un material con características apropiadas de flexibilidad y dureza o rigidez para acomodar el tráfico esperado del piso y el movimiento futuro de las grietas. A medida que aumenta la flexibilidad del sellador, aumenta la tolerancia a la propagación y el movimiento de las grietas, pero la capacidad de carga del material y el soporte del borde de la grieta disminuirán. A medida que aumenta la dureza, la capacidad de carga y el soporte del borde de la grieta aumentan, pero la tolerancia al movimiento de la grieta disminuye.
Figura 1. A medida que aumenta el valor de dureza Shore de un material, aumenta la dureza o rigidez del material y disminuye la flexibilidad. Para evitar que los bordes de las grietas expuestas al tráfico con ruedas duras se despeguen, se requiere una dureza Shore de al menos aproximadamente 80. Kim Basham prefiere materiales de reparación más duros (rellenos) para grietas inactivas en pisos de tráfico con ruedas duras, porque los bordes de las grietas son mejores, como se muestra en la Figura 1. Para grietas activas, se prefieren los selladores flexibles, pero la capacidad de carga del sellador y el soporte del borde de la grieta es bajo. El valor de dureza Shore está relacionado con la dureza (o flexibilidad) del material de reparación. A medida que aumenta el valor de dureza Shore, aumenta la dureza (rigidez) del material de reparación y disminuye la flexibilidad.
Para las fracturas activas, los factores de tamaño y forma del depósito de sellador son tan importantes como elegir un sellador adecuado que pueda adaptarse al movimiento esperado de la fractura en el futuro. El factor de forma es la relación de aspecto del depósito de sellador. En términos generales, para selladores flexibles, los factores de forma recomendados son 1:2 (0,5) y 1:1 (1,0) (consulte la Figura 2). Reducir el factor de forma (aumentando el ancho en relación con la profundidad) reducirá la tensión del sellador causada por el crecimiento del ancho de la grieta. Si la deformación máxima del sellador disminuye, aumenta la cantidad de crecimiento de grietas que el sellador puede soportar. El uso del factor de forma recomendado por el fabricante garantizará el máximo alargamiento del sellador sin fallos. Si es necesario, instale varillas de soporte de espuma para limitar la profundidad del sellador y ayudar a formar la forma alargada de "reloj de arena".
El alargamiento permitido del sellador disminuye con el aumento del factor de forma. Por 6 pulgadas. Placa gruesa con una profundidad total de 0,020 pulgadas. El factor de forma de un yacimiento fracturado sin sellador es 300 (6,0 pulgadas/0,020 pulgadas = 300). Esto explica por qué las grietas activas selladas con un sellador flexible sin un tanque de sellador a menudo fallan. Si no hay depósito, si se produce alguna propagación de grietas, la deformación excederá rápidamente la capacidad de tracción del sellador. Para grietas activas, utilice siempre un depósito de sellador con el factor de forma recomendado por el fabricante del sellador.
Figura 2. Aumentar la relación ancho-profundidad aumentará la capacidad del sellador para resistir futuros momentos de agrietamiento. Utilice un factor de forma de 1:2 (0,5) a 1:1 (1,0) o según lo recomendado por el fabricante del sellador para grietas activas para garantizar que el material pueda estirarse adecuadamente a medida que el ancho de la grieta crezca en el futuro. Kim Basham
La inyección de resina epoxi une o suelda grietas tan estrechas como 0,002 pulgadas y restaura la integridad del hormigón, incluida la resistencia y la rigidez. Este método implica aplicar una capa superficial de resina epóxica que no se descuelgue para limitar las grietas, instalar puertos de inyección en el pozo a intervalos cortos a lo largo de las grietas horizontales, verticales o superiores e inyectar resina epóxica a presión (foto 4).
La resistencia a la tracción de la resina epoxi supera los 5000 psi. Por este motivo, la inyección de resina epoxi se considera una reparación estructural. Sin embargo, la inyección de resina epoxi no restaurará la resistencia de diseño ni reforzará el concreto que se haya roto debido a errores de diseño o construcción. La resina epoxi rara vez se utiliza para inyectar grietas y resolver problemas relacionados con la capacidad de carga y la seguridad estructural.
Foto 4. Antes de inyectar resina epoxi, la superficie de la grieta debe cubrirse con resina epoxi que no se descuelgue para limitar la resina epoxi presurizada. Después de la inyección, la tapa de epoxi se retira mediante molienda. Por lo general, quitar la cubierta dejará marcas de abrasión en el concreto. Kim Basham
La inyección de resina epoxi es una reparación rígida y profunda, y las grietas inyectadas son más fuertes que el hormigón adyacente. Si se inyectan grietas activas o grietas que actúan como juntas de contracción o expansión, se espera que se formen otras grietas al lado o lejos de las grietas reparadas. Sólo inyecte grietas inactivas o grietas con una cantidad suficiente de barras de acero que pasen a través de las grietas para limitar el movimiento futuro. La siguiente tabla resume las características de selección importantes de esta opción de reparación y otras opciones de reparación.
La resina de poliuretano se puede utilizar para sellar grietas húmedas y con fugas de hasta 0,002 pulgadas. Esta opción de reparación se utiliza principalmente para evitar fugas de agua, incluida la inyección de resina reactiva en la grieta, que se combina con agua para formar un gel hinchable, tapando la fuga y sellando la grieta (foto 5). Estas resinas perseguirán el agua y penetrarán en las microfisuras y poros del hormigón para formar una fuerte unión con el hormigón húmedo. Además, el poliuretano curado es flexible y puede resistir futuros movimientos de grietas. Esta opción de reparación es una reparación permanente, adecuada para grietas activas o grietas inactivas.
Foto 5. La inyección de poliuretano incluye perforación, instalación de puertos de inyección e inyección de resina a presión. La resina reacciona con la humedad del hormigón para formar una espuma estable y flexible, sellando grietas e incluso grietas con fugas. Kim Basham
Para grietas con un ancho máximo entre 0,004 pulgadas y 0,008 pulgadas, este es el proceso natural de reparación de grietas en presencia de humedad. El proceso de curación se debe a que las partículas de cemento no hidratadas se exponen a la humedad y forman hidróxido de calcio insoluble que se lixivia de la lechada de cemento a la superficie y reacciona con el dióxido de carbono del aire circundante para producir carbonato de calcio en la superficie de la grieta. 0,004 pulgadas. Después de unos días, la grieta ancha puede sanar, 0,008 pulgadas. Las grietas pueden sanar en unas pocas semanas. Si la grieta se ve afectada por el agua que fluye rápidamente y el movimiento, no se producirá la curación.
A veces “no reparar” es la mejor opción de reparación. No es necesario reparar todas las grietas y monitorearlas puede ser la mejor opción. Si es necesario, las grietas se pueden reparar más adelante.
Hora de publicación: 03-sep-2021