A veces es necesario reparar las grietas, pero hay tantas opciones. ¿Cómo diseñamos y elegimos la mejor opción de reparación? No es tan difícil como parece.
Tras investigar las grietas y determinar los objetivos de la 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 epoxi y poliuretano, autocuración y sin reparación.
Como se describe en la “Parte 1: Cómo evaluar y solucionar problemas de grietas en el hormigón”, investigar las grietas y determinar su causa raíz es clave para elegir el mejor plan de reparación. En resumen, los elementos clave para diseñar una reparación adecuada son el ancho promedio de la grieta (incluyendo el ancho mínimo y máximo) y determinar si la grieta está activa o inactiva. Por supuesto, el objetivo de la reparación 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. Algunos ejemplos incluyen grietas causadas por hundimientos continuos del terreno o grietas que son juntas de contracción/dilatación de elementos o estructuras de hormigón. Las grietas latentes son estables y no se prevé que cambien en el futuro. Normalmente, el agrietamiento causado por la contracción del hormigón será muy activo al principio, pero a medida que se estabiliza el contenido de humedad del hormigón, finalmente se estabilizará y entrará en estado latente. Además, si suficientes barras de acero (varillas de refuerzo, fibras de acero o fibras sintéticas macroscópicas) atraviesan las grietas, se controlarán los movimientos futuros y las grietas podrían considerarse latentes.
Para grietas latentes, utilice materiales de reparación rígidos o flexibles. Las grietas activas requieren materiales de reparación flexibles y consideraciones de diseño especiales para permitir el movimiento futuro. El uso de materiales de reparación rígidos para grietas activas suele provocar el agrietamiento del material de reparación o del hormigón adyacente.
Foto 1. Utilizando mezcladores con punta de aguja (n.º 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 de las grietas y determinar si son estructuralmente importantes. Las grietas que indican posibles errores de diseño, detalle o construcción pueden generar preocupación sobre la capacidad de carga y la seguridad de la estructura. Este tipo de grietas puede ser estructuralmente importante. Las grietas pueden ser causadas por la carga o estar relacionadas con los cambios de volumen inherentes al hormigón, como la retracción en seco, la expansión térmica y la contracción, y pueden ser significativas o no. 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 excede el alcance de un simple artículo. Esta situación suele requerir un análisis estructural exhaustivo y puede requerir reparaciones especiales de refuerzo.
Restaurar la estabilidad o integridad estructural de los componentes de hormigón, prevenir fugas o sellar el agua y otros elementos nocivos (como los productos químicos para descongelar), proporcionar soporte a los bordes de las grietas y mejorar su aspecto son objetivos comunes de reparación. Considerando estos objetivos, el mantenimiento puede dividirse, a grandes rasgos, en tres categorías:
Con la popularidad del hormigón visto y el hormigón de construcción, la demanda de reparación estética de grietas está en aumento. En ocasiones, la reparación de la integridad y el sellado/relleno de grietas también requieren una reparación estética. Antes de elegir la tecnología de reparación, es fundamental aclarar el objetivo de la reparación de grietas.
Antes de diseñar una reparación de grietas o elegir un procedimiento de reparación, es fundamental responder a cuatro preguntas clave. Una vez respondidas, podrá seleccionar la opción de reparación con mayor facilidad.
Foto 2. Con cinta adhesiva, perforando agujeros y un tubo mezclador con cabezal de goma conectado a una pistola manual de dos cañones, se puede inyectar el material de reparación en las grietas finas a baja presión. Kelton Glewwe, Roadware, Inc.
Esta sencilla técnica se ha popularizado, especialmente en reparaciones de edificios, gracias a la disponibilidad de materiales de reparación con muy baja viscosidad. Dado que estos materiales pueden penetrar fácilmente en grietas muy estrechas por gravedad, no es necesario instalar un depósito de sellador cuadrado o en forma de V. Al no requerirse cableado, el ancho final de la reparación es igual al ancho de la grieta, lo cual es menos evidente que en las grietas con cableado. Además, el uso de cepillos de alambre y aspiradora es más rápido y económico que el cableado.
Primero, limpie las grietas para eliminar la suciedad y los residuos, y luego rellénelas con un material de reparación de baja viscosidad. El fabricante ha desarrollado una boquilla mezcladora de diámetro muy pequeño que se conecta a una pistola pulverizadora portátil de doble cañón para aplicar los materiales de reparación (foto 1). Si la punta de la boquilla es mayor que el ancho de la grieta, podría ser necesario rebajar la grieta para crear un embudo superficial que se adapte al tamaño de la punta de la boquilla. Consulte la viscosidad en la documentación del fabricante; algunos fabricantes especifican un ancho mínimo de grieta para el material. Medida en centipoises, a medida que disminuye el valor de la viscosidad, el material se vuelve más fluido o más fácil de fluir en grietas estrechas. También se puede utilizar un proceso simple de inyección a baja presión para aplicar el material de reparación (véase la Figura 2).
Foto 3. El cableado y sellado implica cortar primero el recipiente del sellador con una cuchilla cuadrada o en forma de V y luego rellenarlo con un sellador o relleno adecuado. Como se muestra en la figura, la grieta de la ranura se rellena con poliuretano y, tras el curado, se raspa y se nivela con la superficie. Kim Basham
Este es el procedimiento más común para reparar grietas aisladas, finas y grandes (foto 3). Se trata de una reparación no estructural que consiste en expandir las grietas (alambrado) y rellenarlas con selladores o rellenos adecuados. Dependiendo del tamaño y la forma del depósito de sellador y del tipo de sellador o relleno utilizado, el alambrado y sellado puede reparar grietas activas e inactivas. Este método es muy adecuado para superficies horizontales, pero también puede utilizarse para superficies verticales con materiales de reparación resistentes al descuelgue.
Los materiales de reparación adecuados incluyen epoxi, poliuretano, silicona, poliurea y mortero polimérico. Para la losa de piso, el diseñador debe elegir un material con la flexibilidad, dureza o rigidez adecuadas para soportar el tráfico previsto y el futuro movimiento de grietas. A medida que aumenta la flexibilidad del sellador, aumenta la tolerancia a la propagación y el movimiento de grietas, pero disminuye la capacidad de carga del material y el soporte del borde de la grieta. A medida que aumenta la dureza, aumenta la capacidad de carga y el soporte del borde de la grieta, pero disminuye la tolerancia al movimiento de grietas.
Figura 1. A medida que aumenta la dureza Shore de un material, aumenta su dureza o rigidez y disminuye su flexibilidad. Para evitar que los bordes de las grietas expuestas al tráfico rodado se desprendan, se requiere una dureza Shore de al menos 80. Kim Basham prefiere materiales de reparación más duros (rellenos) para grietas latentes en suelos con tráfico rodado, ya que 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 del soporte del borde de la grieta es baja. El valor de dureza Shore está relacionado con la dureza (o flexibilidad) del material de reparación. A medida que aumenta la dureza Shore, aumenta la dureza (rigidez) del material de reparación y disminuye su flexibilidad.
Para fracturas activas, el tamaño y la forma del reservorio de sellador son tan importantes como la elección de un sellador adecuado que pueda adaptarse al movimiento de fractura previsto en el futuro. El factor de forma es la relación de aspecto del reservorio de sellador. En términos generales, para selladores flexibles, los factores de forma recomendados son 1:2 (0,5) y 1:1 (1,0) (véase la Figura 2). Reducir el factor de forma (aumentando el ancho en relación con la profundidad) reducirá la deformación del sellador causada por el crecimiento del ancho de la grieta. Si la deformación máxima del sellador disminuye, la cantidad de crecimiento de grieta que el sellador puede soportar aumenta. Usar el factor de forma recomendado por el fabricante garantizará la máxima elongación del sellador sin fallas. 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 admisible del sellador disminuye al aumentar el factor de forma. Para una placa de 6 pulgadas de espesor con una profundidad total de 0,020 pulgadas, el factor de forma de un depósito fracturado sin sellador es de 300 (6,0 pulgadas/0,020 pulgadas = 300). Esto explica por qué las grietas activas selladas con un sellador flexible sin tanque de sellador suelen fallar. Si no hay depósito, si se propaga la grieta, la deformación superará 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.
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, a fin de garantizar que el material pueda estirarse adecuadamente a medida que la grieta aumente en el futuro. Kim Basham
La inyección de resina epoxi une o suelda grietas de hasta 0,002 pulgadas de grosor y restaura la integridad del hormigón, incluyendo su resistencia y rigidez. Este método implica la aplicación de una capa superficial de resina epoxi resistente al descuelgue para limitar las grietas, la instalación de puertos de inyección en el pozo a intervalos cortos a lo largo de grietas horizontales, verticales o elevadas, y la inyección de resina epoxi a presión (foto 4).
La resistencia a la tracción de la resina epoxi supera los 5000 psi. Por esta razón, la inyección de resina epoxi se considera una reparación estructural. Sin embargo, no restaura la resistencia de diseño ni refuerza el hormigón que se ha roto debido a errores de diseño o construcción. Rara vez se utiliza resina epoxi para inyectar grietas y solucionar 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 resistente al descuelgue para limitar la presión de la resina. Tras la inyección, la capa de epoxi se retira mediante pulido. Generalmente, al retirar la capa, se producen marcas de abrasión en el hormigón. Kim Basham
La inyección de resina epoxi es una reparación rígida y de profundidad completa, y las grietas inyectadas son más resistentes 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 junto a las reparadas o lejos de ellas. Inyecte únicamente grietas latentes o grietas con un número suficiente de barras de acero que las atraviesen para limitar futuros movimientos. La siguiente tabla resume las características importantes de selección de esta y otras opciones de reparación.
La resina de poliuretano se puede utilizar para sellar grietas húmedas y con fugas de hasta 0,002 pulgadas de grosor. Esta opción de reparación se utiliza principalmente para prevenir filtraciones de agua, lo que incluye la inyección de resina reactiva en la grieta, que se combina con el agua para formar un gel expansivo, taponando la fuga y sellando la grieta (foto 5). Estas resinas repelerán el agua y penetrarán en las microfisuras y poros estrechos del hormigón para formar una fuerte adhesión con el hormigón húmedo. Además, el poliuretano curado es flexible y puede soportar el movimiento futuro de la grieta. Esta opción de reparación es permanente, adecuada para grietas activas o latentes.
Foto 5. La inyección de poliuretano incluye la perforación, la instalación de puertos de inyección y la inyección a presión de resina. La resina reacciona con la humedad del hormigón para formar una espuma estable y flexible, sellando grietas e incluso filtraciones. Kim Basham
Para grietas con un ancho máximo de entre 0,004 pulgadas y 0,008 pulgadas, este es el proceso natural de reparación en presencia de humedad. El proceso de curación se debe a que las partículas de cemento no hidratado, expuestas a la humedad, forman hidróxido de calcio insoluble que se filtra 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 pocas semanas. Si la grieta se ve afectada por el flujo rápido de agua y el movimiento, no sanará.
A veces, la mejor opción es no reparar. No todas las grietas necesitan reparación, y monitorearlas puede ser la mejor opción. Si es necesario, las grietas pueden repararse posteriormente.
Hora de publicación: 03-sep-2021