EK4 DISEÑO Y CONSTRUCCION SA DE CV

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EK4 Diseño y Construcción es una empresa certificada por BASF para la venta y aplicación de productos químicos especializados para la construcción, como: 

° Reparación, inyección de grietas y reforzamiento estructural con fibras de carbono.

° Impermeabilización de zonas sujetas a tráfico peatonal y vehicular.

° Instalación de juntas de expansión prefabricadas (puentes, estacionamientos y edificios).

° Grouts convencionales y especiales (metálicos, epóxicos, para torres eólicas).

° Endurecedores para pisos (minerales y metálicos).


 

Reparación y/o refuerzo estructuras

Reparación y/o refuerzo estructuras

 

 

Cada vez es más común encontrar elementos estructurales de concreto que deben ser rehabilitados (reparados) o reforzados. Existen varios factores que obligan a la intervención de las estructuras de concreto, entre las cuales podemos mencionar:Columna dañada por corrosión

  • Daños por corrosión al encontrarse en ambientes agresivos (plantas químicas, ambiente marino, etc.)
  • Daños por sismo o por el efecto de cargas superiores a las de diseño.
  • Cambio de uso o ampliación de la estructura.
  • Daños por impacto, incendio o explosión.
  • Defectos constructivos y/o utilización de materiales defectuosos o de mala calidad.
  • Diseño estructural inadecuado

Con el fin de corregir las condiciones mencionadas anteriormente, puede ser necesario llevar a cabo un procedimiento de reparación  y/o reforzamiento estructural, que si bien están relacionados son cuestiones distintas, ya que la Reparación consiste en recuperar en la medida de lo posible la resistencia original de la estructura (varios expertos consideran que se puede recuperar máximo el 80% de la resistencia original), mientras que el Reforzamiento nos permite incrementar la capacidad de carga de un elemento estructural (en algunos casos se puede llegar a duplicar la resistencia original).

 

PROCESO DE REPARACIÓN

 

  1. Evaluación y Diagnóstico.- Al igual que en otras industrias, es indispensable hacer una correcta valoración de las condiciones actuales del elemento a reparar:Tipos de grietas (imagen cenapred)
  • Agrietamientos – Se deberá determinar la dirección y tipo de grieta (cortante, flexión, contracción plástica, etc.), así como, las dimensiones de las mismas (ancho, largo y profundidad).

El ICRI (International Concrete Repair Institute), que es una Institución dedicada a estudiar la reparación de concreto, sugiere el sellado e inyección de grietas mayores a 0.25 mm de ancho, para recuperar el monolitismo de los elementos estructurales de concreto y evitar el ingreso de cloruros o sulfatos que puedan atacar el acero de refuerzo. Cabe mencionar, que varios expertos coinciden en que elementos estructurales con grietas de aproximadamente 1.0 mm de ancho, llegan a perder hasta el 40% de su resistencia, mientras que grietas de 2.0 mm de ancho pueden perder hasta el 70% de su resistencia y las grietas mayores a 3.0 mm de ancho se puede perder hasta el 100% de la resistencia original.

En algunos casos, puede ser necesario hacer estudios por ultrasonido para determinar las discontinuidades en las estructuras de concreto.

  • Desconchamientos – Es importante localizar aquellas zonas que presenten concreto deteriorado o suelto, ayudándose al menos de un martillo o maseta por medio de golpeteo.

 

  • Corrosión – En caso de sospecha de oxidación del acero de refuerzo (sobre todo en zonas de concreto debilitado) se deberá revisar el estado de las varillas, y en dado caso medir el PH del concreto, el cual deberá ser mayor a 12, caso contrario, es muy probable que haya problemas de carbonatación del concreto y/o corrosión del acero de refuerzo.

 

  • Concreto débil – En algunas ocasiones, es importante determinar la resistencia actual del concreto, para lo cual se llegan a hacer extracciones de corazones para ser ensayados en laboratorios de concreto, o bien, pruebas indirectas con esclerómetros.
  1. Preparación de superficie.- Es uno de los pasos más importantes para llevar a cabo una reparación exitosa. El proceso de preparación consta de:
  • Corte con disco de diamante formando una caja cuadrada o rectangular de profundidad uniforme.
  • Demolición y retiro de concreto deteriorado, teniendo cuidado de dejar al menos 6.0 mm libres alrededor del acero de refuerzo.
  • Limpieza del acero de refuerzo utilizando esmeriladora con carda metálica para eliminar el óxido.
  • Limpieza de toda la superficie con aire a presión.
  1. Protección del acero de refuerzo.- Una vez que se retiró el óxido de las varillas de acero, se recomienda protegerlas con un inhibidor de corrosión (cemento – epoxy).
  2. Puente de adherencia.- Siempre que se hace una reparación de elementos estructurales, se recomienda la utilización de una adhesivo epóxico grado estructural cuya adherencia al concreto sea superior a la resistencia de tensión del concreto, de manera tal que se garantice al 100% la correcta transmisión de esfuerzos entre el elemento existente y la zona reparada.
  3. Recuperación de sección perdida.- La sección de concreto perdida deberá ser repuesta con un mortero de reparación cementicio libre de contracción lineal y con una resistencia mayor a la del concreto original. Cabe mencionar, que los morteros y concretos convencionales generalmente presentan una contracción elevada (700 a 1,000 millonésimas), lo cual ocasiona su agrietamiento y/o desprendimiento del elemento a reparar.

 

TÉCNICAS DE REFORZAMIENTO

 

REFORZAMIENTO CON ACERO

Es una de las técnicas más utilizadas para reforzar estructuras en general, ya que permite reforzar prácticamente cualquier elemento de concreto reforzado, ya sea a compresión, flexión o cortante. Generalmente consiste en la colocación de placas ancladas en trabes y losas en la zona inferior de las mismas, en forma de cinturones en “U” para reforzar trabes a cortante o confinamiento de columnas a base de ángulos y placas.

 

Columna con refuerzo de acero

Ventajas

  • Gran versatilidad (contraventeos, refuerzo a flexión de losas y trabes, refuerzo a cortante, incremento de capacidad de carga de columnas, etc.)
  • La mayoría de los estructuristas conocen a fondo el diseño de reforzamientos de este tipo
  • Tiempo de ejecución: medio

Desventajas

  • Se incrementa considerablemente el peso de la estructura.
  • Se pierde espacio útil, sobretodo columnas.
  • Se requieren anclas especiales de costo elevado.
  • En ocasiones, se requieren grúas para el movimiento de los elementos de acero.
  • Generalmente, se requieren hacer trabajos de soldadura.
  • Actualmente se han elevado mucho los costos del sistema
  • Los reforzamientos afectan la estética de las estructuras.
  • Requieren mantenimiento continuo para evitar la corrosión.

 

REFORZAMIENTO MEDIANTE INCREMENTO DE SECCIÓN

Es una de las primeras técnicas que se desarrollaron para reforzar estructuras de concreto, la cual consiste en incorporar acero de refuerzo adicional e incrementar la sección de concreto de los elementos.

 

Columna con incremento de sección

Ventajas

  • Versátil (refuerzo a flexión de losas y trabes, refuerzo a cortante, incremento de capacidad de carga de columnas, etc.)
  • La mayoría de los estructuristas conocen a fondo el diseño de reforzamientos de este tipo
  • Costo relativamente bajo
  • Prácticamente es libre de mantenimiento.

Desventajas

  • Se incrementa mucho el peso de la estructura.
  • Se pierde mucho espacio útil, sobretodo en columnas.
  • Los trabajos de demolición requeridos generan mucho ruido, desperdicios y una gran cantidad de polvo.
  • El tiempo de ejecución: muy largo, se requieren varios procesos intermedios (demolición, armado nuevo, cimbrado, colado, tiempo de secado, etc.

 

 

REFORZAMIENTO CON FIBRAS DE CARBONO

Es una de las técnicas más nuevas para reforzar estructuras de concreto. Básicamente consiste en la fijación de fibras de carbono con resistencias de hasta 38,000 kg/cm2 mediante adhesivos epóxicos. Se pueden reforzar losas y trabes a flexión, incrementar la capacidad a cortante de trabes y columnas, así como, aumentar la capacidad de carga de columnas mediante el confinamiento de las mismas.

Columna con refuerzo de fibra de carbono

Ventajas

  • Versátil (refuerzo a flexión de losas y trabes, refuerzo a cortante, incremento de capacidad de carga de columnas, etc.)
  • El peso del reforzamiento es despreciable (2 a 3 kg/m2)
  • Dado su bajo peso, no se requieren equipos especializados para su instalación.
  • No se pierde espacio útil, ya que el incremento de sección es de 1 a 5 mm
  • Tiempo de ejecución: muy corto
  • Se puede instalar en edificios que están en operación.
  • Su costo llega a ser menor que el reforzamiento con acero.
  • Estos sistemas se instalan a través de aplicadores certificados para garantizar su correcto funcionamiento.
  • La estética de las estructuras no se ve afectada.
  • Prácticamente es libre de mantenimiento.

Desventajas

  • Actualmente, pocos estructuristas dominan el diseño de reforzamientos con fibras de carbono.
  • Las fibras de carbono funcionan siempre y cuando trabajen a tensión, no funcionan a compresión.
  • Las técnicas para realizar conexiones entre columnas y trabes no están totalmente probadas.

 

La técnica de reforzamiento que sea utilizada, deberá ser evaluada y aprobada por un estructurista calificado.

 


EK4 Diseño y construcción es una empresa certificada por BASF Mexicana para ejecutar de forma integral todo el proceso de reparación y/o reforzamiento estructural con fibras de carbono. Se cuentan con todos los materiales de última tecnología, equipos necesarios para la instalación y verificación de calidad, así como, el personal calificado para ejecutar dichos trabajos.

Para más información, estamos a sus órdenes en el teléfono (55) 4336 0717 o el correo electrónico ventas@ek4.com.mx


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