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UNIVERSIDAD
“SAN PEDRO”
FACULTAD DE INGENIERIA
ESPECIALIDAD DE INGENIERIA CIVIL
“ESTUDIO ANALITICO PARA CONTRARESTAR
LAS PATOLOGIAS EN ESTRUCTURAS DE
CONCRETO ARMADO Y CONTRIBUIR EN LA
VIDA UTIL DE LAS EDIFICACIONES DE
CENTROS DE SALUD EN LA CIUDAD DE
HUARAZ – 2013”
Tesina para optar el título profesional de ingeniero en la especialidad
de ingeniería civil
AUTORES:
PEREZ RAMIREZ, Lucy.
YAURI NORABUENA, Nora Pilar.
ASESOR: ING. SEGUNDO URRUTIA VARGAS
HUARÁS - ANCASH – PERÚ 2014
1
AGRADECIMIENTO
Quiero expresar mi agradecimiento a los
Docentes de la Escuela Profesional de
Ingeniería Civil que hicieron posible mi
Formación profesional.
2
DEDICATORIA
A DIOS
Por darme la oportunidad de vivir y por
haberme
dado
la
inteligencia
y
sabiduría para poder cumplir lo hasta
ahora logrado.
3
RESUMEN
Debido a la falta de antecedentes locales de esta investigación el procedimiento es
relativamente nueva lo cual hará que se plantee una nueva metodología que conste de
revisión bibliográfica, física y virtual, materiales hemerográficos, empezando de
trabajos preliminares, preparación de instrumentos y estrategias de recojo de datos,
análisis de los mismos y finalmente para obtener resultados lo cual permitirá dar
conclusiones finales y las recomendaciones.
4
ÍNDICE
CARATULA……………………………………………………………………..…..……i
AGRADECIMIENTO…….…………….……………………………..……..………..….ii
DEDICATORIA..…….…………….…………………………...…………………..…….iii
INDICE………...…….…………….…………………………...…………….……..……..iv
RESUMEN…...…….…………….…………………………...……………...…...……..…xi
I.
INTRODUCCION
1.1.
INTRODUCCION…………………………………………..….……….…10
1.2.
PROBLEMA……………………………………….………….…..….……12
1.3.
OBJETIVOS……………………………………………………...……..…14
1.3.1. OBJETIVO GENERAL………………………………....................….....14
1.3.2. OBJETIVOS ESPECIFICOS………………………………….……….…14
1.4.
HIPOTESIS………………………………………………………….….….15
1.5.
VARIABLES……………………………………........................................15
II.
MARCO TEORICO
2.1.
ANTECEDENTES…………………………………………...…….…….16
2.2.
CONCEPTO DE MARCO TEORICO…………………………………16
2.2.1. PATOLOGIAS CAUSADAS POR DEFECTOS……………….........….18
2.2.1.1.
DEFECTOS EN LA CONSTRUCCION DEL
PROYECTO………………………………………………….……………...…..19
5
2.2.1.2.
DEFECTOS EN LOS MATERIALES DE
CONSTRUCCION………………………………………..……………....…….27
2.2.1.3.
DEFECTOS EN EL DISEÑO DEL
PROYECTO…………………………………………………………...….……..28
2.2.2. PATOLOGIAS CAUSADAS POR DAÑOS…………..……….….…...35
A. VIGAS Y COLUMNAS CON GRANDES ESFUERZOS DE CORTANTE
Y DE TENSION………………………………………….……...….…..…...36
B. ENTREPISOS
SIN
ADECUADA
RESISTENCIA
AL
CORTE……………………………………………………………………..39
C. CONEXIONES VIGA – COLUMNA CON FALLAS DE
ADHERENCIA………………......................................................………..39
D. MUROS DE CORTANTE CON GRANDES
ESFUERZOS……………………………….………………....………..….41
E. ASIMETRIAS QUE CAUSAN EFECTOS
TORSIONALES……………………………………..…..……………...…43
F. GOLPETEO ENTRE EDIFICIOS………………………….……………45
G. VARIACIONES BRUSCAS DE RIGIDEZ A LO LARGO DE LA
ALTURA DE LA EDIFICACION……………………………….………46
H. AMPLIACION DE LOS DESPLAZAMIENTOS ENTRE PISOS
SUPERIORES……………………………………………….….…………….49
I. GRANDES ESFUERZOS CAUSADOS POR PRESENCIA DE
COLUMNAS CORTAS…………………………..…..………….….……50
6
2.2.3. PATOLOGIAS CAUSADAS POR DETERIORO………………..………53
2.2.4. PATOLOGIAS POR EFECTO DE EJECUCION………………….…….59
2.2.4.1. PROCESO PATOLOGICO……………………….……………....…….59
1) LESION…………………………………………………………………....….…….59
a.
LESIONES FISICAS…………….…………………………………...….……60
b.
HUMEDADES…………………………………………………………………61
2) SUCIEDADES……………………………………………………....……..…….…66
a.
NATURAL………………………………………….…………………...…….66
b. ARTIFICIAL………………………………….………………………....……67
c. FACTORES CONDICIONANTES DE ENSUCIAMIENTO …………...….….67
3) DETERIOROS……………………………………………..………………………70
a.
ACTUACION DEL TECNICO……….………………………………….......…..70
b. LESIONES QUIMICAS………………………………………….………..…...…71
c.
LESIONES BIOLOGICAS…………………………………….…………....……71
d. CAUSAS DE LESIONES O DEFECTOS……………………………..…...…….71
e.
RELACION DE CAUSAS…………………………………………..……………71
f. DIAGNOSTICO………………………….…………………………….………….72
Inspección y evaluación preliminar……...…………………………………..…..72
Inspección y evaluación detalladas………………………………………....……73
Criterios para la evaluación de las estructuras……………………….…..……74
4) METODOS DE REPARACION…………………………………………..……..75
7
.III. MATERIALES Y MÉTODOS.
3.1. TIPO Y DISEÑO DE INVESTIGACION……………………….………....…77
De Acuerdo a la Orientación………………………………………….....…...……77
De Acuerdo a la Técnica de Contrastación………………………...………..……77
3.2. PLAN DE RECOLECCION DE LA INFORMACION Y/O DISEÑO
ESTADISTICO………………………………………………………..……..…...….77
POBLACION Y MUESTRA……………………………………………..…….......78
3.3. INSTRUMENTOS DE RECOLECCION DE LA INFORMACION….…..79
3.4. PLAN DE PROCESAMIENTO Y ANALISIS ESTADISTICO DE LA
INFORMACION…………………………………………………………………….79
IV.
FALLAS ENCONTRAOS EN EL HOSPITAL VICTOR RAMOS GUARDIA
4.1.
V.
COLUMNAS Y LOSA………………………………..…………..…….…..81
RESULTADOS……………………………………………………….……..………83
COLUMNAS Y LOSAS…………………………………….……..………….……83
TIPOS DE SOLUCIONES PARA PATOLOGIAS EN COLUMNAS……........83
8
VIGAS…………………………………………………………….………………106
FISURAS DE FLEXION EN LAS VIGAS…………………………………….106
FISURAS DE CORTANTE EN LAS VIGAS………………………………….107
DIAGNOSTICO…………………………………………………………………110
VI.
DISCUSION……………………………………………………………………..113
VII.
CONCLUSIONES………………………………………………….……..……..114
VIII. RECOMENACIONES………………………………………………..…..……..115
IX.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS………………………………...………117
9
INTRODUCCION
1.1.
INTRODUCCIÓN:
De los procesos de rehabilitación de una edificación, la evaluación y el diagnóstico
constituye el paso quizá más importante puesto que de acuerdo con su definición
vendrá la decisión de la intervención. Acertar en el diagnóstico representa el éxito de
la inversión y por supuesto en la solución de las patologías causantes del problema.
No resulta fácil definir una metodología expresa y única para realizar la evaluación y
diagnóstico contrario a lo que se sucede por ejemplo en el caso del diseño estructural
de una edificación nueva, donde se sigue un flujo coherente y sistemático con mayor o
menor énfasis en algunas etapas dependiendo de las características propias del edificio
en particular. Por otro lado, para la evaluación de patologías en estructuras de concreto
no resulta fácil señalar una indicación única para la interpretación de un deterioro en
particular ya sea por la presencia de una fisura, deterioro, mancha o anormalidad. Una
misma manifestación de daño en un caso puede interpretarse asociada a una causa que
puede variar en circunstancias diferentes dentro de la mecánica estructural.
Por ejemplo, una fisura asociada a la flexión puede en un caso significar falta de acero
de refuerzo por diseño deficiente aunque en otros casos puede asociarse a la presencia
de una sobrecarga. La inapropiada interpretación del funcionamiento estructural puede
llevar a un equivocado diagnóstico y por lo mismo a unos inadecuados procesos de
intervención como sucede por ejemplo con la dilatación que se forma en una placa de
entrepiso en el denominado sector de la plataforma, derivado del normal
comportamiento estructural tomado en cuenta las recomendaciones geotécnicas y lo
10
previsto en el diseño estructural cuando se decide independizar cada sector estructural
tanto en el tipo de cimiento como en el resto de la estructura.
De allí resulta la necesidad de señalar algunos criterios muy claros que permitan
apoyar la labor del diagnóstico como vía para la mejor interpretación de los daños
presente en una edificación particular para lo cual comentaremos las que a nuestro
juicio deben considerarse importantes.
11
1.2.
Problema.
En los 154 años de existencia de la ciudad de Huaraz, se han venido construyendo
todo tipo de edificaciones, específicamente en Edificaciones
de estructuras de
concreto armado en sector salud se han podido observar que sus componentes
estructurales no han soportado la capacidad requerida, además, no han soportado
sismos severos y las estructuras actuales no soportarán dichas intensidades.
Las construcciones realizadas a lo largo de los años en la ciudad de Huaraz, se ha
podido constatar que los periodos de vida de las edificaciones en sector salud,
especialmente las estructuras de concreto armado, no tienen la durabilidad o periodos
de vida útil que debieran tener por motivos de desconocer las patologías existentes que
hacen daño físico y debilitan a la estructura.
Esta realidad viene generando los siguientes problemas:
 Inseguridad o puesta en peligro la vida de los personales y usuarios que
frecuentan a estas edificaciones.
 Pérdida de dinero por deficiencia en la estructuras de las construcciones.

Las construcciones no tienen la vida útil estipulada o aceptada por los estudios
de ingeniería Civil.
Centro de Salud de Toclla – Huaraz
Descripción General
Este centro de Salud con atención general al público, y vida útil exigua tiene sesenta
años de antigüedad, cuyo interior dispone de un sistema eléctrico, hidráulico, y control
de desechos sanitarios operando regularmente. A su vez, es necesario referir que luego
12
del último embate debido al sismo ocurrido en el año 1971, las instalaciones de este
hospital han resultado seriamente afectadas por el desfavorable estado estructural en
que se encuentra hoy día y por el paso de los años se han ido deteriorando, este centro
de salud cuenta con:
 Oficinas de Administración.
 Oficina de Consultoría Externa
 Baños y bodega.
 Área de Lavado, Cocina y lactancia.
 Área de Labor y parto.
 Área de emergencia.
 Área de laboratorio.
 Área de medicina general.
Hay que destacar, que diariamente asisten a este hospital un volumen considerable de
personas en búsqueda de servicios y atención médica, ocupando un porcentaje
representativo de la construcción, 82%.
Formulación del Problema
¿Con el estudio analítico para contrarestar las patologías en estructuras de concreto
armado de las edificaciones de centros de salud en la ciudad de Huaraz – 2013,
mejorara su vida útil.
Selección del Problema:
Este problema se pretende solucionar y/o mitigar el peligro, mediante implementación
del estudio de Patologías en Estructuras y la Corrección de los hospitales en este caso.
13
1.3.
OBJETIVOS.
1.3.1.
Objetivo General
Análisis y Estudios analíticos de las patologías estructurales para contribuir a elevar la
vida útil de los centros de salud de la ciudad de Huaraz.
1.3.2. Objetivos Específicos
 Conocer los daños que nos ocasionaría, las fisuras de los Hospitales por que
no se toma las medidas de seguridad correspondiente.
 Determinar las patologías existentes de la infraestructura de los Hospitales de
la Ciudad de Huaraz.
 Evaluar e interpretar los diferentes tipos de patologías existentes en estructuras
de concreto armado en las edificaciones de los Hospitales de la ciudad de
Huaraz.
 Conocer la función que desempeña las losas, vigas y columnas de dichos
Hospitales, como elementos de soporte y protección cuando se localiza en
dicha patología.
1.4.
Hipótesis.
“Si se analiza las Patologías y se corrige los daños, entonces se evitara las fisuras de
los centros de salud de Huaraz, manteniendo seguro a la Población.
1.5.
Variables
Variable Independiente (X)
14
X = Estudio de Patologías en Estructuras de las edificaciones de los Centros de Salud.
Variable Dependiente (Y)
Y = Fisuras y deterioro de los Centros de salud de Huaraz.
Indicadores
Y1 = Cantidad de Pobladores Beneficiarios.
Y2 = Reducción de los costos de construcción, rapidez en su Instalación.
Y3 = Aprovechamiento de mano de Obras no calificados.
15
II.- MARCO TEORICO
2.1. Antecedentes.
Panoso Vargas M. (2006) Menciona, Estudio del comportamiento de las estructuras
cuando presentan evidencias de fallas o comportamiento defectuoso (enfermedad),
investigando sus causas (diagnóstico) y planteando medidas correctivas (terapéutica)
para recuperar las condiciones de seguridad en el funcionamiento de la estructura.
El tema de patología en Estructuras de Concreto Armado ha sido más difundido data
de la década de los sesenta y corresponde al concreto armado cuyo desarrollo ha ido
creciendo de una forma notable hasta nuestros días.
Hoy, la Patología del Concreto Armado tiende a convertirse en asignatura o materia en
escuelas y facultades de ingeniería.
2.2.
CONCEPTO DE MARCO TEORICO
La vulnerabilidad de las estructuras suele reflejarse a través de patologías que
aparecen en las edificaciones, ocasionando múltiples efectos, desde pequeños daños y
molestias para sus ocupantes, hasta grandes fallas que pueden causar el colapso de la
edificación (estructura) o parte de ella.
La diversidad de patologías que se manifiestan en las edificaciones es infinita; además
de ser un tema muy complejo. Difícilmente se logra determinar con precisión, las
causas o motivos de muchas de las manifestaciones que presentan las estructuras; en
muchos casos ni siquiera la experiencia de un experto es suficiente para dar una
respuesta totalmente certera. Por ejemplo, las causas de aparición de una grieta en una
16
edificación, pueden ser múltiples; algunas veces es posible identificarlas fácilmente,
pero otras veces no lo es.
Una manera sencilla de clasificar las patologías que se presentan en las edificaciones,
es subdividiéndolas según su causa de origen. De acuerdo a esto, las patologías pueden
aparecer por tres motivos: Defectos, Daños o Deterioro.
 Las patologías que aparecen por Defectos, son aquellas relacionadas con las
características intrínsecas de la estructura, son los efectos que surgen en la
edificación producto de un mal diseño, una errada configuración estructural, una
construcción mal elaborada, o un empleo de materiales deficientes o inapropiados
para la obra. Para evitar los defectos en las edificaciones, es necesaria la
intervención de personal capacitado y honrado durante la elaboración y ejecución
del proyecto. Es decir, estas patologías deben ser evitadas, controladas y
corregidas por personas expertas. Un defecto en la edificación, puede traducirse
en altas vulnerabilidades, dejando la estructura expuesta a sufrir daños y
deterioros de magnitudes incalculables.
 Las patologías causadas por Daños, son las que se manifiestan durante y/o luego
de la incidencia de una fuerza o agente externo a la edificación. Los daños pueden
ser producto de la ocurrencia de un evento natural, como un sismo, una
inundación, un derrumbe, entre otros. Pero también pueden aparecer daños en las
estructuras causados por el uso inadecuado de las mismas, por ejemplo el caso en
el que la edificación es obligada a soportar un peso superior al que fue concebido
inicialmente (sobrecarga). Los daños muchas veces son inevitables, pero se pueden
17
disminuir; no podemos impedir que ocurra un evento natural, pero sí podemos
hacer que éste no se convierta en un desastre. Se deben concebir estructuras menos
vulnerables, evitando los defectos en el diseño, materiales y construcción,
seleccionando la ubicación adecuada para la edificación, respetando los criterios de
diseño, y muy especialmente, empleando un poco el sentido común.
 Otro origen de las patologías, puede ser el Deterioro de la edificación. Las obras
generalmente se diseñan para que funcionen durante una vida útil, pero con el
transcurrir del tiempo, la estructura va presentando manifestaciones que deben ser
atendidas con prontitud. La exposición al medio ambiente, los ciclos continuos de
lluvia y sol, el contacto con sustancias químicas presentes en el agua, en el aire, en
el entorno; hacen que la estructura se debilite continuamente. Por esta razón es de
vital importancia para las edificaciones, un adecuado y permanente mantenimiento,
que ayuda a prevenir el deterioro normal e inevitable causado por el tiempo.
18
2.2.1.
Patologías causadas por defectos
Diversos estudios realizados por diferentes entidades del sector de la
construcción, han concluido que los daños que surgen en las edificaciones, se
deben en mayor medida, a los defectos durante las fases de diseño y
construcción del proyecto.
Las fases de diseño y construcción son cruciales en la permanencia, durabilidad y
conservación de la edificación durante su vida útil, son fases determinantes en el
comportamiento de la estructura cuando sea sometida a fuerzas externas, como las
impuestas por los sismos, o a cualquier otra carga adicional e imprevista que pueda
presentarse.
Debido a que las fuerzas sísmicas son las que inciden con mayor impacto sobre las
estructuras, y son las que han causado mayores daños en edificaciones escolares a
nivel mundial, nos enfocaremos en el estudio de los efectos que producen los eventos
de esta naturaleza, los eventos sísmicos; así como en las consideraciones necesarias
para elaborar un apropiado diseño de estructuras sismorresistentes.
19
En términos generales, las cualidades de un buen diseño sismorresistente se pueden
resumir en:
2.2.1.2. Defectos en la construcción del proyecto
Generalmente, la principal causa de defectos en la construcción, se debe a la
falta de personal calificado en las fases que comprende la ejecución del
proyecto. Muchas veces el desconocimiento, la negligencia, la falta de
supervisión y control, la escasez de mano de obra especializada o la rapidez
exigida para el cumplimiento de los trabajos, impiden la correcta ejecución de
las obras, afectando negativamente el resultado final y originando
consecuencias que pueden llegar a ser inaceptables.
Todos los individuos involucrados en el proceso constructivo (operadores,
maestro de obras, inspectores…) pueden con sus actos o decisiones, afectar el
20
grado de calidad de una construcción. Este problema ocurre principalmente
cuando las comunidades llevan a cabo algún proyecto, sin la asesoría e
intervención de profesionales calificados.
Comúnmente los daños generados por defectos en la construcción, se originan
por:

Errores en el replanteo.

Modificaciones del proyecto.

Incumplimiento de las normativas.

Falta de definición del proyecto.

Modificaciones en los materiales.
Algunos de los incontables errores que pueden cometerse en la fase de
construcción de una estructura, se presentan en las siguientes tablas:
Errores en la fase de replanteo de la obra
Colocación
Defecto
de las columnas
posición incorrecta:
Daño
en
 Conlleva a modificaciones de las
 Cuando se coloca el acero de la inercias.
columna en la cara opuesta a la
 Las
estimada en el proyecto.
columnas
tendrán
inferiores a la prevista.
 Cuando las columnas se colocan
giradas
21
resistencias
Falta de alineación vertical:
 Genera excentricidades que pueden
 Cuando el centro de una columna causar
graves
problemas
queda desviado con respecto al centro comportamiento
de su columna superior
sísmico
en
de
el
la
estructura.
Errores en la fase de encofrado y colocación de armaduras
Defecto
Daño
Recubrimiento excesivo o insuficiente:
Conlleva a la corrosión del acero.
 Exceso de recubrimiento en vigas 
o El
columnas.
concreto
sufrirá
mayores
retracciones, que en ocasiones pueden
 Recubrimiento insuficiente
llegar a romperlo, dejando expuesto al
acero.
 El acero se encontrará expuesto a las
acciones agresivas del medio ambiente.
Insuficiente longitud de anclaje o falta
de ganchos en vigas de extremos
 Pueden
aparecer
pequeñas
fisuras
 La barra de acero se desliza en el verticales en la parte superior de la
concreto
viga, cerca del encuentro con la
columna. existe riesgo de inestabilidad
al no colaborar el acero y el concreto.
22
Separación
inadecuada
del
acero
transversal.
 Cuando
los
Puede originarse el pandeo del acero
estribos
están
muy longitudinal.
 Se disminuye la resistencia a las
separados entre sí.
fuerzas cortantes y a la torsión.
 El
concreto
deformaciones
sufre
y
mayores
aparecen
fisuras
verticales en el centro de las caras.
Separación
inadecuada
del
longitudinal
acero
 La armadura muy junta no permite el
 Cuando las barras de acero no están paso fluido del concreto a través de la
suficientemente separadas entre sí
misma, lo que ocasiona una mala
Falta de acero de retracción
distribución de los elementos del
 Cuando no se colocan mallas de acero concreto
en losas
y
distribución
por
lo
tanto,
inadecuada
de
una
la
resistencia.
Falta de acero de retracción
 Cuando no se colocan mallas de acero
 Se
en losas
producen
grietas
producto
de
cambios de temperatura y retracción
del concreto
23
Errores en la fase de vaciado del concreto
Defecto
Daño
Vibrado insuficiente del concreto
Resistencia heterogénea dentro del
 Se producen vacíos en el concreto que mismo elemento.
limitan su adherencia con el acero y no
 Incide en la deformación y ayuda a la
garantizan una distribución uniforme formación de grietas.
de la mezcla
 Facilita la entrada de agua y humedad
Mezcla de concreto inadecuada
Disminuye la resistencia del elemento.
 Concreto de mala calidad, concreto
 Se producen vacíos en el interior del
defectuoso, exceso de agua, empleo de elemento.
aditivos perjudiciales.
 Falta de adherencia
 Facilita la corrosión de la armadura.
Curado defectuoso del concreto.
Provoca fisuras, falta de adherencia y
resistencia del concreto.
 Aumenta los asentamientos.
 Aumenta la retracción.
24
Encofrado y desencofrado
Se originan fisuras longitudinales en
 Cuando se mueve el encofrado durante las vigas, más abiertas en la parte
el fraguado del concreto.
superior, y que se van cerrando a
 Cuando el desencofrado es inadecuado.
medida que desciende.
 Si se desencofra prematuramente, se
producen mayores deformaciones.
Errores en la construcción de estructuras de Acero
Defecto
Daño
Inadecuada protección del acero
 Expone a los elementos de acero a los
 Falta de recubrimiento o material efectos del agua, aire, intemperie en
protector del acero (pinturas)
general; ocasionando su corrosión, que
conlleva a la disminución de su
resistencia.
Defectos en las uniones
 Soldaduras
defectuosas
 Puede ocasionar grandes problemas en
(grietas, las estructuras, ya que las uniones
mordeduras, discontinuidad, burbujas, representan un elemento fundamental.
impurezas)
 Desplazamientos
disminución
de
indeseados,
la
capacidad
de
resistencia, colapso total o parcial de la
estructura.
25
Deficiente unión del elemento metálico con el suelo.
Errores en la construcción de elementos no estructurales
Defecto
Anclaje inapropiado
Daño
 Desprendimiento de los elementos mal
 Paredes, puertas y ventanas no anclados anclados.
adecuadamente a la estructura
Incorrecta ejecución de los techos
 Pueden ocasionar filtraciones de agua,
 Colocación de pendientes y solapes conllevando a daños importantes.
inadecuados
26
Ubicación inapropiada de instalaciones  Afecta la resistencia del concreto y de
 A veces se comete el error de perforar las armaduras de acero.
vigas
o
columnas
para
instalaciones u otros elementos
colocar
 Causa deformaciones y redistribuciones
de esfuerzos.
Mala distribución de los compuestos del concreto, manifestación típica de un
vibrado insuficiente.
27
La ausencia
de
estribos
su
o
colocación a una
distancia
muy
separada entre sí,
puede causar el
colapso
elemento.
2.2.1.3. Defectos en los materiales de construcción
Los materiales a utilizar en la construcción, en especial de edificaciones
importantes, deben ser materiales óptimos, que cumplan con requisitos mínimos de
calidad, que sean apropiados para resistir las cargas de diseño y las condiciones del
medio ambiente, que perduren en el tiempo durante la vida útil de la obra, que no
sean culpables de fallas en las estructuras.
Muchas veces por criterios económicos o falta de ética profesional, se emplean
materiales inapropiados en la construcción de edificaciones esenciales, poniendo en
riesgo la integridad de la estructura y de sus ocupantes.
Todos los materiales y elementos constructivos, deben llegar a la obra en su estado
correcto, de manera que posean todas las características físicas, mecánicas y
28
del
químicas que se les presuponen, ya que éstas serán absolutamente necesarias para
que cumpla correctamente la misión que se les va a asignar en la edificación.
Si alguna de las características del material no es la apropiada, resultará más fácil que
aparezca alguna lesión o patología en el elemento, y por lo tanto, su durabilidad será
menor.
2.2.1.4. Defectos en el diseño del proyecto
Muchas veces el diseño errado de una edificación, puede ser el principal causante
de sus fallas, especialmente cuando la estructura es sorprendida por la acción de un
evento sísmico. Una buena configuración estructural, desarrolla un papel muy
relevante en la determinación de vulnerabilidad de toda la estructura, ofreciendo
condiciones y características que permiten el comportamiento adecuado de la
misma en casos de ocurrencia de los eventos desastrosos más impactantes sobre las
mismas, que son los sismos. Una configuración y diseño inapropiados, hacen que la
estructura sea más.
Aspecto que debe cuidarse en el diseño de una estructura esencial
29
No existe una forma estructural ideal, pero sí existen ciertos principios básicos
que pueden guiar un buen desempeño en cuanto a su configuración. Es importante
destacar que existen condiciones necesarias, pero no suficientes para lograr una
configuración y una forma estructural sana y adecuada.
Condiciones necesarias pero no suficientes, para un buen diseño.
Los 3 principios básicos que debe cumplir un diseño estructural para que se comporte
adecuadamente ante la ocurrencia de un evento sísmico, son los siguientes:

La edificación debe ser lo más liviana posible. Mientras más masa tiene el
edificio, más elevadas serán las fuerzas de inercia que originan las
solicitaciones sísmicas.

La edificación debe ser suficientemente rígida y suficientemente dúctil. La
nueva filosofía es lograr edificaciones cada vez más rígidas, limitando el valor
de las derivas de pisos.
30
 La edificación debe ser sencilla y simétrica, tanto en planta como en
altura. Mientras más sencillas, simétricas y rectilíneas sean las estructuras,
mayor será el grado de confiabilidad de las mismas cuando sean castigadas por
algún movimiento sísmico.
Aspectos que no ayudan a un buen diseño.
¿Cómo influye la simetría en planta de la edificación?
Cuando en una edificación continua se produce un cambio de sus dimensiones en
planta, o las mismas son en forma de “L”, de “T”, de “U”, entre otras, se tienden a
generar concentraciones de esfuerzos en las zonas de cambio de sección. Por este
motivo, se recomienda segmentar las edificaciones y colocar juntas que permitan a los
bloques moverse independientemente durante un sismo. También es importante que en
caso de haber un cambio de dimensión, se haga de manera gradual y no bruscamente.
31
¿Cómo se comportan las estructuras con irregularidades verticales?
Un ejemplo de irregularidad vertical en una edificación, pueden ser los cambios
bruscos de masa, de dimensiones, de rigidez, a lo largo de su altura; recordando que
siempre deben preferirse estructuras simples, simétricas, no muy esbeltas, y que a
simple vista no parezcan inestables.
32
Se recomienda concentrar los elementos más pesados de la edificación, cerca del
suelo; ya que las aceleraciones de respuesta de una estructura ante un sismo, van
incrementándose con la altura de la misma.
Las irregularidades verticales aumentan la susceptibilidad al volcamiento e
incrementan y redistribuyen los esfuerzos sobre los distintos elementos estructurales.
Recomendaciones para evitar irregularidades verticales
33
¿Por qué evitar columnas débiles?
Una columna se considera débil cuando tiene configuración de “columna corta”
(columna parcialmente arriostrada por algún elemento rígido), o cuando su resistencia
es inferior a la resistencia de las vigas que se apoyan en ella.
En un diseño sismorresistente adecuado, se debe garantizar que las columnas sean más
fuertes que las vigas, y no el caso contrario. De esta manera, se prefiere que de ocurrir
una falla, esta se genere en las vigas y no en las columnas.
Columnas débiles, conllevan a pisos débiles; falta de paredes o muros en una planta,
conlleva a un piso débil; irregularidades en el terreno sin el adecuado diseño para cada
columna, conlleva también a columnas débiles.
34
La falla principal de las columnas y pisos débiles, es que se excede la resistencia por
cortante, antes que por flexión. En casos de sismos o sobrecargas, se originan severos
daños en la edificación, generalmente la inutilización y/o colapso de la misma.
35
2.2.2. Patologías causadas por daños
Los tipos de falla más importantes que se han registrado en estructuras de
concreto armado, han surgido con la ocurrencia de eventos sísmicos en
distintas localidades del mundo. Para entender el comportamiento sísmico
de las estructuras, es necesario identificar las características que han
conducido a las fallas y a los buenos comportamientos estructurales, así
como también es importante el análisis de los distintos tipos de daños y de
las causas que los han originado.
Por lo general las fallas presentadas en las edificaciones durante eventos
sísmicos, se originan producto de los defectos en el diseño y configuración
estructural, así como en los errores durante la construcción de la obra y el
empleo de materiales inapropiados para la edificación. Los principales
daños estructurales que ocurren durante un sismo, pueden deberse a:
A. A. Vigas y columnas con grandes esfuerzos de cortante y de tensión.
B. B. Entrepisos sin adecuada resistencia al corte.
C. C. Conexiones viga – columna con fallas de adherencia.
D. D. Muros de cortante con grandes esfuerzos.
E. E. Asimetrías que causan efectos torsionales.
F. F. Golpeteo entre edificios.
G. G. Variaciones bruscas de rigidez a lo largo de la altura de la
edificación.
H. H. Ampliación de los desplazamientos en pisos superiores.
I. I. Grandes esfuerzos causados por presencia de columnas cortas.
36
A. Vigas y columnas con grandes esfuerzos de cortante y de tensión.

Las edificaciones deben contar con una capacidad de deformación
suficiente para soportar las fuerzas sísmicas, sin que esto afecte su
resistencia.
 Cuando la edificación presenta una respuesta sísmica dúctil, es capaz de
soportar elevadas deformaciones.
 El acero proporciona ductilidad a la estructura. Se debe colocar el acero
transversal (estribos) necesario y estrechamente separado, ya que los
estribos sirven para mantener confinado al concreto, y cuando éstos son
insuficientes el concreto se desconcha, se astilla, y el acero longitudinal
se pandea, ocasionando la inestabilidad de la estructura.
37

Este tipo de fallas ocurren por la gran concentración de esfuerzos
originados por las distintas cargas y fuerzas que induce el sismo.

Las fuerzas cortantes impuestas por los sismos, originan fallas por
tensión diagonal. La manifestación típica es la formación de grietas
inclinadas, en ángulos de aproximadamente 45°.
38

Cuando no hay suficiente acero transversal, o éste se encuentra muy
separado, el concreto no tiene el confinamiento necesario y hay muy
poca resistencia a la tensión diagonal.

Las vigas también pueden fallar por tensión diagonal provocada por las
fuerzas sísmicas.
39
B. Falla causada por entrepisos que no poseen adecuada resistencia al corte.

El colapso de los edificios se debe generalmente a la poca resistencia
que tienen las columnas para resistir cargas laterales.

Las columnas deben tener un área transversal suficiente que les
permitan resistir las fuerzas cortantes inducidas por los sismos.
C. Conexiones viga-columna con falla de adherencia.

En las conexiones entre los distintos elementos estructurales, se
originan condiciones complejas y elevadas concentraciones de
esfuerzos, que conducen a numerosos casos de falla.

Las conexiones pueden fallar por la escasez de anclajes de refuerzo
entre las columnas y las vigas.
40
Durante el terremoto de 2007 de Pisco, se observaron vigas desprendidas de las
columnas.
Ausencia de estribos en la junta viga - columna
41
D. Muros de cortante con grandes esfuerzos.

Los muros de cortante tienen como función principal, resistir los
esfuerzos producto de las fuerzas horizontales sísmicas.
Las fallas suelen presentarse en la unión entre el muro y el piso o viga de
apoyo.
 Los principales tipos de falla se presentan por cortante horizontal, cortante
vertical o por vuelco.
 Se han observado grietas horizontales y desconchamiento del concreto en
muros que han fallado durante sismos anteriores.
42
 También es posible que se presenten grietas en forma de X en las vigas donde
se acoplan los muros cortantes, o en los mismos muros, producto de grandes
demandas de ductilidad y elevadas fuerzas cortantes.
 Para evitar fallas por flexión o cortante, el diseño de los muros cortantes debe
contemplar una ductilidad suficiente para las fuerzas generadas por un sismo
intenso.
 Los muros cortantes deben colocarse de manera simétrica en la estructura
para que tengan un comportamiento adecuado. Si se diseña una estructura con
muros colocados asimétricamente, pueden originarse problemas de torsión
por irregularidades en la rigidez.
43
E. Asimetrías que causan efectos torsionales.
 Si el centro de masa de una estructura no coincide con el centro de rigidez, se
originan efectos de torsión, en los que el edificio tiende a girar respecto a su
centro de rigidez, causando incrementos excesivos en las fuerzas laterales.
 Cuando los elementos estructurales están distribuidos asimétricamente en
planta, se originan vibraciones torsionales ante las acciones sísmicas,
generando fuerzas elevadas en los elementos de la periferia del edificio.
44
45
 La torsión es una de las principales causantes de daños por los sismos en las
edificaciones y se deben generalmente, al desequilibrio en la distribución de
rigideces en la edificación.
F. Golpeteo entre edificios.
 Todas las estructuras deben tener un espacio suficiente con respecto a las
edificaciones adyacentes, ya que en el momento de un sismo, cada una vibrará
de manera distinta y esto puede conducir a que se golpeen entre ellas.
 El golpeteo es capaz de producir daños severos.
Falla debida al golpeteo entre edificios adyacentes, cuyos entrepisos no coinciden en
altura
 Cuando entre las estructuras que se golpetean no coinciden los niveles de los pisos,
las fallas pueden ser más graves; ya que las losas de uno de los edificios pueden
golpear las partes intermedias de las columnas del otro.
46
G. Variaciones bruscas de rigidez a lo largo de la altura de la edificación.
 Con frecuencia se construyen las plantas bajas de los edificios con el mayor
espacio posible para permitir el paso o estacionamiento de vehículos, sin
colocar paredes; mientras que en los pisos superiores las paredes proporcionan
confinamiento y aportan mayor rigidez.
47
 Esto hace que la planta baja posea una rigidez mucho menor a la de los pisos
superiores; lo que conduce a grandes desplazamientos y concentración de
daños en las columnas de ese nivel.
 A esta situación se le conoce como “planta baja débil”, “planta baja libre” o
“planta baja blanda”.
 En caso de un evento sísmico, las edificaciones con planta baja débil, tienden a
presentar severos daños, que incluso se manifiestan con el colapso de la estructura.
48
Deben evitarse discontinuidades en la rigidez, resistencia y ductilidad.
 Debe evitarse la presencia de masas innecesarias.
 Se recomienda continuar las paredes hasta la planta baja.
49
H. Amplificación de los desplazamientos en pisos superiores.

Cuando se presenta un sismo, la vibración se amplifica a lo largo de la
altura de las edificaciones.

La amplificación es acentuada en niveles superiores, lo que conduce a
elevadas concentraciones de fuerzas y esfuerzos, que conllevan al
colapso de una parte del edificio a partir de cierta altura.
 El fenómeno se conoce como amplificación dinámica de fuerzas o
resonancia local
 Algunos autores atribuyen este tipo de colapso a la unión de concretos
vaciados en distintas ocasiones (uno más nuevo que el otro), por eso es
recomendable no interrumpir el proceso de vaciado del concreto
durante la ejecución de las obras.
50
 Los cambios bruscos en elevación hacen que ciertas partes del edificio se
comporten como apéndices, con el riesgo de que se produzca el fenómeno
de amplificación dinámica de fuerzas.
I.
Grandes esfuerzos causados por presencia de columnas cortas.
 Las columnas cortas se originan cuando algún elemento, comúnmente las
paredes, se encuentran adosadas a las columnas, restringiéndolas hasta donde
llega la altura de las paredes.
 Se provocan concentraciones de fuerza cortante en los extremos libres de las
columnas, que tienden a fallar frágilmente por cortante.
51
 Las columnas que se encuentran restringidas, adquieren mucha más rigidez
en comparación con las demás columnas que no están confinadas ni
restringidas en ninguno de sus lados. Por lo tanto, se generan elevados
esfuerzos de corte en la columna corta, ocasionando consecuencias
desastrosas.
 Ante la insuficiente ductilidad de la columna corta, la falla se genera por
tensión diagonal producida por elevados esfuerzos cortantes.
 La columna corta es más frágil que las demás columnas no restringidas
parcialmente, debido a que su longitud deformable es más limitada.
52
 En caso de colocar paredes adosadas a las columnas, debe hacerse a lo largo
de toda su longitud.
53
2.2.3.
Patologías causadas por deterioro
Muchas de las lesiones que pueden encontrarse en las edificaciones son producto
del transcurrir del tiempo, de la acción del medio ambiente; la exposición de una
estructura a través del tiempo al aire, al agua, al sol, a la intemperie, puede causar
efectos múltiples, entre los cuales pueden mencionarse:

Humedades y filtraciones en paredes, techos, losas y otros elementos.

Agrietamientos, descascaramientos e incluso desintegración, de elementos de
madera, concreto y arcilla. Esto puede ocurrir cuando el elemento es expuesto
a ciclos continuos de agua y sol.

Descascaramiento y desintegración de elementos metálicos, producto de la
corrosión de los mismos al estar expuestos al aire libre.

La variación de temperatura y humedad ambiental originan cambios en el
volumen de los materiales; estos cambios se manifiestan como contracciones
y/o expansiones que pueden agrietar el elemento e incidir en su integridad.

Asentamientos producto de la consolidación del terreno. Estos asentamientos
se manifiestan generalmente, con agrietamientos de los elementos de las
estructuras.
54
La sintomatología que presenta una estructura, puede ser indicativo de fallas en su
seguridad o en su durabilidad. Las estructuras de concreto armado son capaces de
presentar numerosos tipos de problemas, que muchas veces pueden ser peligrosos y
difíciles de reparar. Las fisuras y grietas son lesiones muy comunes en estructuras
de concreto armado, sus causas de origen son múltiples, al igual que sus niveles de
daño para la estructura. Por ser una de las patologías más observadas, y por ser el
concreto armado el material más empleado en Venezuela, se presenta a
continuación un resumen de los agrietamientos, sus causas de aparición, la manera
de reconocerlos y las posibles soluciones.
Fisuras y grietas
Las fisuras en el concreto se atribuyen a múltiples causas y pueden sólo afectar la
apariencia de una edificación, pero también pueden ser indicadoras de fallas
estructurales significativas. Las fisuras pueden representar la totalidad del daño,
pero también pueden señalar problemas de mayor magnitud. Su importancia
depende del tipo de estructura, como así también de la naturaleza de la Fisuración.
55
Las fisuras sólo pueden repararse correctamente si se conocen sus causas de origen
y si los procedimientos de reparación seleccionados son adecuados para dichas
causas; en caso contrario, las reparaciones durarán poco tiempo. Una correcta
reparación, ataca no sólo la fisura como tal, sino también las causas del problema.
Debido a la complejidad que caracteriza el tema de las fisuras en estructuras, es
recomendable siempre la consulta e intervención de personas con experiencia, que
ayuden a solucionar estas patologías de la mejor manera posible.
Las fisuras son roturas de distintas longitudes, espesores y profundidades, que
aparecen en los elementos de concreto armado, y se manifiestan externamente con
un desarrollo lineal.
56
Las causas de origen de una fisura pueden ser múltiples. Entre ellas destacan:
curado deficiente del concreto, retracción, variaciones térmicas, ataque químico,
cargas externas, cargas excesivas, errores en la ejecución, errores en la concepción
del diseño, asentamientos, entre otros.
Evaluación de fisuras
La evaluación de fisuras es un procedimiento delicado que requiere de la experticia
de personas capacitadas. Una incorrecta evaluación de una fisura conlleva a
reparaciones inadecuadas y por lo tanto, al fracaso de los objetivos, que se traduce
en edificaciones vulnerables, con riesgos de distintos niveles y altas exposiciones al
ataque de sustancias, acciones, fuerzas y procesos que ocasionan innumerables
problemas en las estructuras.
Sin embargo, personas no expertas en el tema pueden contribuir en gran parte con
la identificación, control y solución de ciertos tipos de fisuras, así como en la
elaboración y cumplimiento de planes preventivos y de mantenimiento de las
edificaciones. Se debe tener en cuenta que es prácticamente imposible determinar
con completa precisión, las causas y el porqué de las fisuras en las edificaciones de
57
concreto armado; en todo caso, siempre es conveniente contar con el apoyo e
intervención de personas con experiencia en el tema.
Es necesario llevar a cabo los siguientes pasos, como una aproximación muy
general para la evaluación de fisuras y grietas:
1.
Identificar las ubicaciones, extensión y ancho de las fisuras, empleando
un esquema de la estructura y rayando sobre él las ubicaciones. Identificar
cualquier lesión, como descascaramientos, armaduras expuestas a la vista,
deterioros superficiales y manchas de óxido.
2. Monitorear el movimiento de las fisuras, determinar si son fisuras vivas o
muertas. Deben tomarse fotografías y compararlas con el tiempo, también
pueden hacerse marcas sobre el elemento fisurado o a través de aparatos
especializados.
3. Se deberían revisar los planos, especificaciones y registros de construcción
y mantenimiento para conocer la disposición de las armaduras originales, el
espesor y la calidad del concreto. Estimar si existe algún error en el diseño o
ejecución del proyecto.
58
4. Determinar la presencia de fisuras y vacíos internos y la profundidad de
penetración de las fisuras visibles en la superficie. Para ello puede golpearse la
superficie con un martillo, un sonido hueco indica la presencia de una o más
fisuras debajo de la superficie y paralelas a la fisura superficial.
5. Determinar la presencia de armaduras (cantidad, características esenciales)
cerca de la fisura. Hay aparatos para esto, sin embargo se puede retirar el
recubrimiento de concreto, usando taladros o cinceles.
6. Establecer las posibles causas de la Fisuración. Si se sospecha de corrosión
en la armadura, se debe retirar el concreto y observar directamente el estado del
acero.
7. Intentar determinar si las fisuras observadas representan algún problema
estructural actual o futuro, considerando las condiciones actuales y las
condiciones de carga estimadas para el futuro. Tomar medidas al respecto (por
ejemplo, si hay daños estructurales, desalojar la edificación e intervenir
inmediatamente).
59
2.3.4.
Patologías Por Efecto De Ejecución
2.3.4.1.
Proceso Patológico
En las estructuras las fallas o defectos se ponen de manifiesto, con la
aparición de una serie de señales o de cambios de aspecto, que se engloban
dentro de la sintomatología estructural. Ante estos síntomas y previa
investigación de sus causas el técnico especialista, o patólogo estructural,
debe establecer un diagnóstico de la enfermedad que sufre la estructura.
Para atacar un problema constructivo, debemos diagnosticarlo; es necesario
conocer sus síntomas, su estado actual, su proceso, su evolución, sus causas,
su origen. Estos aspectos agrupados secuencialmente, es lo que se denomina
el Proceso Patológico.
Esa consecuencia temporal del proceso, permite distinguir tres partes: el
origen, la evolución y el resultado final (la lesión).
Para el estudio (diagnóstico), se hace necesario recorrer dicha secuencia de
un modo inverso, así: observar el resultado de la lesión, el síntoma, para
que, siguiendo la evolución de la misma, se pueda llegar a su origen, la
causa.
1) Lesión
El comportamiento de las edificaciones está regido por ciertas leyes,
mediante las cuales es posible conocer e interpretar su funcionamiento de
manera que pueden asociarse determinadas manifestaciones de las
deformaciones, por ejemplo, con ciertas acciones mecánicas de resistencia
60
o la aparición de manchas o figuraciones a lo largo de las barras de
refuerzo por efectos de procesos químicos.
Entonces, “una Lesión” es cada una de las manifestaciones observables de
un problema constructivo. Es “el Síntoma” o efecto final del proceso
patológico en cuestión. Constituye el aviso de la existencia de un problema
y el punto de partida de cada estudio patológico.
Se define como lesión, al daño o deterioro que sufre un elemento, un
material o una edificación, produciéndose un detrimento de propiedades,
atributos y características físicas, químicas, mecánicas o en algunos casos
combinación de estas, causadas por un agente agresor o de deterioro.
Las lesiones pueden ser de dos clases: Primarias y secundarias.
Lesión primaria
Es la que aparece en primer lugar en la secuencia temporal de un proceso
patológico concreto.
Lesión secundaria
Es la que surge como consecuencia de una lesión anterior en un proceso
patológico concreto.
a. Lesiones Físicas
Son lesiones de carácter físico, aquellas en las que la problemática
patológica está basada en hechos físicos, tales como la temperatura, la
humedad, la presión. Normalmente la causa origen del proceso también es
61
física y su evolución depende de procesos físicos, sin que tenga que haber
mutaciones químicas de los materiales afectados y de sus moléculas.
Dentro de la familia de lesiones físicas se pueden tener humedades,
suciedad, erosión.
b. Humedades
La humedad como lesión, es la aparición incontrolada de agua en un
cerramiento, bien sea en su superficie, bien sea en su masa, tanto si lo hace
en forma de gotas microscópicas instaladas en los poros del material
constitutivo del elemento, como si es en forma de lámina de agua o goteo
fácilmente visible.
En un cerramiento exterior, la existencia de humedad es inevitable en los
momentos de lluvia o alta humedad relativa en el ambiente, y es aceptable
hasta su secado natural, mientras su presencia no llegue a ocasionar otra
lesión de las denominadas secundarias. Para esto, el cerramiento debe estar
constituido por un material adecuado o tener el tratamiento superficial
correspondiente. Lo mismo ocurre en zonas de almacenamiento de agua o
en jardines.
Entre los principales tipos de humedades se tiene:
a) Humedades de obra
Tiene como origen el agua empleada en la construcción de la obra.
La “construcción húmeda”, es toda aquella en la que se emplea mortero
de unión amasado con agua, lo que implica la humectación previa de
62
los elementos a unir; tal es el caso de los ladrillos cerámicos. Contienen
una cantidad determinada de agua en el momento de su ejecución. Parte
de dicha agua se consume por el mismo proceso químico de fraguado,
pero el resto debe de eliminarse por evaporación hacia el exterior, por
medio de la estructura porosa del material a través de su superficie,
tanto en el mortero de unión como en el de los revoques, y al igual que
en las piezas que constituyen la mampostería.
Esta humedad, dada la capacidad de absorción de los materiales
empleados, así como el índice de porosidad de los mismos, es bastante
elevada. Un metro cúbico de mampostería de ladrillo correctamente
ejecutada, puede consumir un promedio de 200 litros de agua, que en un
porcentaje importante debe perder por evaporación a través de su
superficie, hasta alcanzar lo que se llama “equilibrio húmedo” entre el
material y el ambiente, y que depende principalmente de la estructura
porosa del material; fenómeno que ocurre principalmente en el caso de
mampostería de ladrillo o bloque, en las que el agua se incorpora tanto a
través del mortero de unión, como en la humectación del elemento
unitario (ladrillo), y en la posterior humectación del conjunto.
b) Humedad Capilar
Toda aquella humedad que aparece en los cerramientos como
consecuencia de la ascensión del agua a través de su estructura porosa,
por el fenómeno de capilaridad. Dicho fenómeno consiste en el
movimiento de un fluido a lo largo de un conducto longitudinal por
63
efecto de la tensión superficial entre el fluido y las paredes internas del
conducto (fuerza de adhesión y cohesión).
Se pueden distinguir tres puntos donde se encuentra esta lesión:
 En arranque de muros desde el suelo.
 Pisos de plantas bajas o sótanos en contacto con el suelo, cuando no
se ha interpuesto de drenaje, ni membranas impermeables, con
manifestación además de manchas de humedad, lesiones secundarias
como levantamiento de baldosas.
 Puntos de fachada que no se consideran normalmente como
“capilaridad”, aunque obedecen al mismo fenómeno físico. Son los
encuentros de elementos verticales de fachada con pequeñas
plataformas horizontales generalmente impermeables, ya sean piso
de terrazas, molduras horizontales, lagrimales, etc. La acumulación
de agua en períodos lluviosos y la capilaridad de los revestimientos
exteriores o de los propios materiales del cerramiento (ladrillo visto,
piedra, etc.), facilitan la aparición del fenómeno y la lesión a la que
se puede llamar de “micro capilaridad” por sus características
dimensiónales.
c) Humedad de filtración
Se denomina así a la humedad que aparece como consecuencia de la
“filtración” desde el exterior hacia el interior del cerramiento,
produciendo las consiguientes goteras en el caso de cubiertas, o
manchas en el caso de fachadas. La filtración no hay que confundirla
64
con la capilaridad en el caso de fachadas ya que el fenómeno físico es
distinto.
En la capilaridad domina la fuerza de ascensión del agua, como
consecuencia de la tensión superficial. En la filtración tiene
preponderancia la presión hidrostática que facilita la penetración del
agua, incluso con porosidad de tipo celular, en la que no interviene la
tensión superficial.
No obstante, en cerramientos con estructura porosa capilar, también
puede aparecer la humedad de filtración, sin necesidad de presión
hidrostática exterior, sobre todo cuando la red capilar alcanza la
superficie.
En este caso la simple presencia de agua lluvia facilita el fenómeno de
la absorción de agua por parte del cerramiento, pudiendo llegar a
atravesarlo. Se puede hablar de “absorción” cuando el agua sólo llena
los poros superficiales sin profundizar en el espesor del cerramiento al
no estar comunicados con el resto.
El agua, además de entrar a través de la estructura porosa del material,
puede hacerlo también a través de aberturas en los cerramientos, sean
estas constructivas (juntas de dilatación) o grietas y fisuras producto de
lesiones primarias.
En fachadas, se pueden distinguir diferentes puntos en los que pueden
aparecer humedades:
65
 En los remates superiores (cornisas y parapetos de terrazas), si los
lagrimales son insuficientes o inadecuados (poco impermeables, con
poco vuelo a ambos lados, con juntas muy abiertas entre piezas), se
puede producir filtración por los bordes o por las juntas entre piezas,
provocando las consiguientes manchas.
 En todo tipo de relieves (molduras puntuales o lineales, balcones,
etc.) y salientes en general, en el encuentro entre el plano de la
fachada y otro más o menos perpendicular, que sea horizontal se
puede producir acumulación de agua en estas plataformas
horizontales que llegan a facilitar la filtración hacia el interior,
siempre que se den las condiciones adecuadas de porosidad
suficiente, o de fisuras, grietas o juntas constructivas.
 En vanos de ventanas se dan las condiciones mencionadas, es decir,
encuentro de planos perpendiculares formando ángulos diedros, en
los que coinciden juntas constructivas entre materiales diferentes,
paramentos y carpinterías. Si falla el material de sellado, la junta
facilita la filtración de la posible agua acumulada en cualquiera de
los diedros.
 También los vanos tienen otros dos posibles puntos de filtración: el
dintel superior, que si no tiene canaletas posibilita la escorrentía
hacia el interior, del agua que resbala por la fachada produciendo
posible filtración.
66
d) Humedad accidental
Como lesión, este tipo de humedad es la más clara desde el punto de
vista del proceso patológico y, aparece cuando alguna tubería sufre una
rotura provocando el paso del líquido al cerramiento que lo contenía o
que estaba próximo. El efecto suele ser una mancha de humedad en
forma de “nube circular” alrededor del punto de rotura, o de “nube
alargada” siguiendo el recorrido del conducto afectado, ya que es
corriente que el agua corra desde el punto de rotura por la superficie del
tubo en la juntas que se crea entre éste y el material que lo contiene.
2)
Suciedades
Es la aparición de partículas en suspensión en la atmósfera sobre la
superficie de las fachadas de los edificios, e incluso, penetración de las
mismas en los poros superficiales, sin llegar a la reacción química entre
ellas y el material del cerramiento, lo que constituirá otro tipo de lesión.
Se produce un ennegrecimiento de la fachada por un proceso físico.
Se denomina partícula contaminante, a cualquier partícula orgánica o
inorgánica que pueda encontrarse en suspensión en el aire que rodea los
edificios y que es susceptible de depositarse en ellos, bien sea por
gravedad o por efectos foréticos. De acuerdo a su origen se pueden
distinguir dos básicamente: el natural y el artificial.
a) Natural
Partículas orgánicas provenientes del proceso vital de los vegetales,
materializado básicamente en el polen de las flores y en las semillas y
esporas de las plantas pequeñas.
67
Por otro lado se consideran las partículas inorgánicas constituidas por
el polvo de la tierra y piedras, arena fina, etc.
b) Artificial
Son las partículas verdaderamente ensucian, tanto por su color (pardo,
gris, negro), como por su tamaño, normalmente superior a 20 μ m de
diámetro.
Estas partículas pueden tener dos tipos de fuentes: Las urbanas y las
industriales.
 Fuentes urbanas:
Se consideran básicamente el tráfico vehicular. Partículas que se
presentan en tamaño muy pequeño, convirtiéndose en polvo
atmosférico, pero que presentan un alto poder de ensuciar, con una
gran facilidad de penetración en los poros superficiales del material
de fachada.
 Fuentes industriales:
Se encuentran todos los centros industriales muy próximos a los
núcleos urbanos. La contaminación puede estar compuesta por
diferentes partículas derivadas de la combustión de alquitranes y de
una combinación de distintos metales
c)
Factores condicionantes de ensuciamiento
Viento
Como agente atmosférico presente en todos los ambientes con más
o menos intensidad, tiene un papel importante en el proceso de
68
ensuciamiento de las fachadas, tanto por ser medio de transporte de
las partículas contaminantes, desde su fuente de origen, hasta su
encuentro con las fachadas, como por ser también el sistema de
limpieza más directo y, por tanto por dificultar el ensuciamiento
por depósito.
El viento se combina en muchas ocasiones con el agua lluvia, con
lo que las posibilidades de limpieza (ausencia de ensuciamiento)
son mayores.
Agua
Es un agente fundamental en el proceso de ensuciamiento, tanto
por su papel de vehículo de las partículas en su recorrido, desde la
superficie hasta el interior de los poros, como por el contrario, de
extracción de dichas partículas y por lo tanto de limpieza de la
fachada. El agua lluvia provoca una serie de fases en su
interrelación con la fachada que supone otras tantas en el proceso
de ensuciamiento como son las siguientes: Mojado, saturación,
lámina de agua.
A partir de una determinada velocidad, y en función del poro
superficial, esta lámina de agua comienza a succionar el agua que
ha penetrado en los poros, pudiendo llegar a arrastrar hacia el
exterior las partículas ensuciantes que hubiesen penetrado.
69
Textura superficial
Según el material se tendrá una superficie de fachada más
compacta o más porosa y, con un coeficiente de succión mayor o
menor. Esto hará que su interacción con el agua de lluvia o la de
condensación sea distinta, variando la intensidad o duración de las
fases mencionadas anteriormente.
Cuando más compacto, menor duración de mojado y saturación y
mayor rapidez en la aparición de la lámina de agua y por lo tanto,
mayor efecto limpiador de la misma.
Ante texturas rugosas, independientemente de su coeficiente de
absorción, el agua en su fase de lámina encontrará más dificultad
en su movilización, ya que las rugosidades se presentarán como
obstáculos que disminuirán la velocidad de descenso del agua,
aumentándose la permanencia del agua en contacto con la fachada,
por lo que disminuirá su capacidad limpiadora.
También nos encontramos con texturas lisa pulida, lisa devastada,
textura rugosa media, rugosa alta, textura rayada horizontal, rayada
vertical.
Color
La percepción de la suciedad es visual y por contraste, cuando
mayor sea la diferencia entre el color de la fachada y la intensidad
de las partículas ensuciantes, mayor será el efecto final de
ensuciamiento.
70
El color de las partículas ensuciantes más destacadas (las
artificiales), varía entre el pardo y el negro, pasando por toda la
gama de los grises. Por eso el ensuciamiento se notará más en
fachadas de tonos claros y menos en las de tonos pardos y oscuros.
3) Deterioros
Se denomina deterioro cualquier cambio adverso de los mecanismos
normales, de las propiedades físicas o químicas o ambas en la superficie
o en el interior del elemento generalmente a través de la separación de
sus componentes.
.
a.
Actuación del técnico: comienza cuando es requerido para informar
sobre la aparición de unas fisuras en un edificio.

Fijar el estado de la fisura.

Medir su grueso.

Determinar si son vivas o muertas.
Fisuras vivas: si continúan en movimiento, abriéndose o cerrándose
71
Fisuras muertas: si están ya estabilizadas en su estado final.
b. Lesiones químicas
Es la tercera familia de lesiones constructivas y comprende todas
aquellas que presentan un proceso patológico de carácter químico,
donde el origen suele estar en la presencia de sales, ácidos, álcalis, que
reaccionan químicamente para acabar produciendo, algún tipo de
descomposición del material lesionado, que provoca a la larga, su
pérdida de integridad, afectando por lo tanto su durabilidad.
c.
Lesiones biológicas
Engloba a todos aquellos asentamientos incontrolados en las fachadas
de los edificios de organismos vivos, en situación activa o pasiva, que
provocan lesiones en los materiales constructivos (mecánicas o
químicas), o que, simplemente distorsionan estéticamente el aspecto
original.
d. Causas De Lesiones O Defectos
Las causas que pueden provocar lesiones en una estructura en general
pueden ser muchas y muy variadas y pueden estar relacionadas con el
propio proyecto, con los materiales, con la ejecución y con el uso o
explotación de la estructura.
Relación De Causas
Analizando las causas de fallos en estructuras de edificios se puede ver
que la media europea se distribuye como sigue:
 Deficiencias en proyecto: 42 %
 Deficiencias en ejecución: 28 %
72
 A materiales: 15 %
 Fallos en servicio: 10 %
 Otras causas: 5 %
e. Diagnostico
 Permite conocer la enfermedad (falla o defecto de la estructura),
determinar el estado en que se encuentra el enfermo (condiciones de
funcionamiento y resistencia).
 Permite pronosticar sobre los cambios que pueden sobrevenir sobre
la estructura en el curso de la afección que sufre, su duración y
terminación por los síntomas que la precedieron o la acompañan.
 El pronóstico puede ser optimista, en cuyo caso la estructura
afectada evolucionará favorablemente mediante la aplicación de una
terapia adecuada, recuperando sus características resistentes
mediante una reparación de rutina o, el pronóstico podrá ser
pesimista en cuyo caso la estructura afectada tendrá que sufrir
amputaciones (eliminación del o los elementos estructurales
afectados) o finalmente su demolición.
Inspección y evaluación preliminar
 Inspección visual reportando la apariencia general de los daños
producidos por la falla, áreas afectadas, tipos de defectos
visibles, situación de los puntos más importantes del elemento o
la estructura.
73
 Evaluación del nivel de daño:

Leve

Moderado

Fuerte

Severo.
 Definición de la funcionalidad o habitabilidad
 Definición
de
sistemas
de
rehabilitación
temporal
(apuntalamiento y/o arriostra miento)
 Diagnóstico preliminar.
Inspección y evaluación detalladas
 Reporte detallado de los daños, que incluye su ubicación,
dimensiones, descripción y magnitud.
 Verificación de medidas, niveles, desplomes y asentamientos.
 Recopilación de información histórica: Planos, memoria de
cálculo, estudio geotécnico, reportes de control de calidad, libro
de órdenes y registro de modificaciones.
 Evaluación de daños con sus causas y posibles soluciones.
Ensayos para la evaluación de los materiales
Concreto:

Uso de esclerómetro.

Extracción de Núcleos.

Ultrasonido.

Indicadores de grietas.
74
Acero:

Detección magnética de armaduras, uso de pacómetro

Extracción y prueba de barras.
Suelos:

Ensayos de Penetración

Ensayo Triaxial
Criterios para la evaluación de las estructuras
 Análisis de grietas.
 Inspección del estado de los elementos estructurales.
 Inspección del estado de los puntos estructuralmente importantes.
 Inspección de la corrosión del acero de refuerzo.
 Revisión de los recubrimientos.
 Investigación de efectos químicos.
 Análisis estructural antes del daño.
 Análisis de los detalles de estructuración:

Distribución de rigideces.

Columnas cortas.

Conexiones.

Juntas de dilatación.

Evidencias de remodelaciones.
 Revisión de las memorias de cálculo.
 Revisión de reglamentos vigentes.
 Revisión de especificaciones técnicas.
 Planteamiento y evaluación de alternativas de remediación.
75
Intervención
Última fase del proceso patológico, supeditada al diagnóstico y la
evaluación, es decir a la fase de análisis, fase que es muy importante y
que hay que desarrollar sin premura de tiempo, pues hay que “analizar
lo máximo para intervenir lo mínimo”
La intervención comprende la rehabilitación, reparación o refuerzo
sistemático de la estructura para restituir su funcionalidad en
condiciones de la más amplia seguridad.
4) Métodos de Reparación
Caso concreto armado
Restauración por sustitución de materiales, en el caso del concreto
armado:

Concreto con aditivos.

Concreto polimérico.

Sustitución de materiales en paredes de mampostería.
Restauración por aplicación de materiales diferentes al dañado:

Inyecciones epóxicas.

Parcheo estructural.

Reparación de grietas en paredes.

Adhesión de concreto fresco o endurecido.
76
Reforzamiento

Encamisados metálicos.

Encamisados de concreto armado.

Encamisados con fibras.
Reestructuración

Arrostramientos.

Muros de corte.
Sustitución de concreto:

Concreto polimérico.

Inyección epóxica.

Parcheo estructural.

Morteros epóxicos.

Cementos no contráctiles.
77
III. MATERIALES Y MÉTODOS.
3.1. Tipo y Diseño de Investigación:
De Acuerdo a la Orientación: La investigación será de carácter:
Descriptiva: Cuando la investigación involucra los objetivos y los correlaciona
con la hipótesis para contrastar la prueba final y así
a lograr un nuevo
conocimiento destinado a procurar soluciones a problemas prácticos, para
aplicarlos, en la mayoría de los casos, en provecho de la sociedad.
De Acuerdo a la Técnica de Contrastación: La investigación será de carácter:
Descriptiva: Se da cuando los datos son obtenidos directamente de la realidad o
del fenómeno, permitiendo detallar el fenómeno estudiado básicamente a través de
la medición de una o más de sus atributos, sin que estos sean modificados o
alterados.
3.2. Plan de Recolección de la Información y/o diseño estadístico:
Una de las prioridades para la realización de la investigación fue contar con datos
de toma de fotografías, se tuvo que visitar al Hospital de Víctor Ramos Guardia,
para realizar la toma de fotografías para ver los diferentes tipos de patología que
existe y analizar.
Para el análisis de Patologías en estructuras de Concreto Armado fue necesario
contar con datos de toma de fotografías de cada Área del Hospital de Víctor
Ramos Guardia.
Para la elaboración de la parte contextual se tomó como referencia, fuentes
principales, para contar con información necesaria; como:
78
Los manuales, folletos y/o revistas, fotografías del Hospital Víctor Ramos
Guardia, además de la información bibliográfica del internet, otros; en base a la
cual se va a hacer las observaciones y criterios respectivos de la investigación de
Patologías de Estructuras de Concreto Armado.
Población y Muestra:
El proyecto está enfocado en el Departamento de Ancash, Distrito de Huaraz,
donde se señaló lo siguiente:
El esquema a utilizarse es el siguiente:
M
O
Dónde:
M:
Representa el lugar donde se realizan los estudios del proyecto y a la
población beneficiada.
O: Representa la información que se recoge del proyecto.
El proyecto está enfocado en el departamento de Ancash - Huaraz, donde se
señala lo siguiente:
- Población: Investigación de Patologías en estructuras de Concreto Armado en
el departamento de Ancash.
- Muestra: Investigación de Patologías en Estructuras de Concreto Armado en el
Distrito de Huaraz, en el Hospital de Víctor Ramos Guardia
79
3.3. Instrumento(s) de recolección de la información
Loa instrumentos de la recolección de datos se utilizaron tanto fuentes
bibliográficas, como algunos instrumentos y materiales como son:
 Fuentes Bibliográficos.
 Útiles de Escritorio.
 Cámara Filmadora y fotográfica.
 Vernier.
 Revistas y/o Apuntes.
 Internet.
 Computadora e Impresora.
 Software.
Locales:
 Ambiente donde se desarrolla el trabajo de Patologías de Estructuras de
Concreto Armado.
 Oficinas, otros.
Movilidad:
 Servicio de Taxi: Urbano – Hz
3.4. Plan de Procesamiento y Análisis Estadístico de la Información:
El procesamiento y análisis de la información a utilizar se muestra en la siguiente
tabla, la cual indica el método, los instrumentos, así para el diseño de la
investigación de Patologías en Estructuras de concreto armado, se está haciendo
uso de las diferentes bibliografías que se han resumido en el marco teórico, dentro
de esta teoría que se ha tenido como base para la consideración de la investigación ,
se ha tenido en cuenta la toma de fotografías que son fundamentales para la
investigación de Patologías en Estructuras de Concreto Armado en este lugar.
80
Método de
Recolección
de
Información
Instrumento
de
Recolección
de
Información
- Cámara
Fotográfica.
Científico - Cuaderno.
(Observación) - Lapicero
P
- Otros.
Nivel de
Investigación
Naturaleza de
la
Investigación
Ámbito de la
Investigación
Aplicada
Preventiva
Hospital
Víctor Ramos
Guardia
Para realizar el estudio análisis de investigación de Patologías en Estructuras de
Concreto Armado, se llevara se lleva a cabo la toma de fotografías en la zona de
estudio de forma ordenada, por cada ambiente la ubicación exacta de la zona en
peligro y al cual se dará solución mediante el diseño y construcción de Patologías.
La información obtenida nos permitirá validar nuestra hipótesis, y al mismo
tiempo obtener algunas conclusiones,
recomendaciones.
81
y por ende
se
darán algunas
IV. FALLAS ENCONTRADOS EN LOS HOSPITALES VICTOR RAMOS
GUARDIA Y CENTRO DE SALUD DE TOCLLA DE HUARAZ - ANCASH
Toma De Fotografías.
Toma de fotografías de la parte exterior del Hospital Víctor Ramos Guardia y el
Centro de Salud de Toclla donde se obtuvo diferentes tipos de Patologías en
Estructuras de Concreto Armado donde se analizara cada uno de ellos.
4.1. COLUMNAS Y LOSA
El comportamiento de este tipo de suelos frente a los cambios de humedad
(problema que se causa con los cambios estacionales debido a los ciclos de
humectación asi como la ascencion del nivel freatico) da lugar a la variación de su
volumen, produciendose movimientos por los asentamientos diferenciales de la
cimentación, lo que puede llevar a la estructura de concreto armado a soportar
esfuersos superiores a los previstos en calculo y por tanto producir patologias no
admisibles, que pueden ser.
Grietas Verticales e Inclinadas en Ambos Sentidos. Estos suelos provocan
problemas de quebranto combinados por empujes horizontales, que se manifiestan
fisuraciones en parametros de fachadas.
La Naturaleza Geologica y Geotecnica del suelo y en concreto el porcentaje de
contenido en finos para su caracterización.
El Grado de Expansividad a determinar en función de los diferentes ensayos
enunciados.
82
Cambios de Humedad debido a la estación en la que nos encontramos o por otros
factores esternos tales como rotura de tuberias de abastecimiento de agua.
La presencia de humedad de filtración, producida por el ingreso del agua de
lluvia, es una de las patologías observables en distintos sectores del techo de
Hospital de Víctor Ramos Guardia. Este tipo de patología constituye una lesión
primaria ya que da origen a otras, llamadas secundarias.
La humedad, presente en cualquiera de sus estados, produce una variación de las
propiedades de los materiales, e inicia un proceso degradante, que conduce al
deterioro de los mismos o al de los elementos constructivos.
Se ha podido observar que la infiltración del agua de lluvia a través de la cubierta
tiene su origen en diferentes causas:
Ausencia de una segunda barrera hidrófuga colocada por debajo de las tejas, que
impediría el paso del agua hacia el interior en caso de fallar la primera.
R o t u r a s d e t e j a s o c a l a mi n a s .
Desprendimiento del material de cubierta .
Presencia de organismos vegetales, cuyas raíces generan tensiones que producen
fisuras, desprendimiento y corrimiento de las tejas
El desprendimiento de pintura visible en la superficie del forjado, constituye una
lesión secundaria, como ya dijimos anteriormente, consecuencia de la humedad
proveniente desde el exterior a través del techo.
Presencia de organismos vivos, como Mohos, localizados en la superficie inferior
de las tejas, Se desarrollan en materiales porosos y húmedos, provocando
83
cambios de coloración y de aspecto. Hongos, se encontraron en los elementos
estructurales del techo, atacan a la madera pudriéndola, provocando el
ablandamiento de la misma y el surgimiento de manchas sobre los cubrientes.
V. RESULTADOS
PREVENCIÓN Y REPARACIÓN DE DAÑOS ENCONTRADOS EN LOS
HOSPITALES VICTOR RAMOS GUARDIA Y CENTRO DE SALUD DE
TOCLLA DE LA CIUDAD DE HUARAZ - 2014”.
COLUMNAS Y LOSAS
TIPOS DE SOLUCIONES PARA PATOLOGIAS EN COLUMNAS
1.- Perfiles metálicos postensados
Lechada fluida de base epóxica para reparaciones profundas.
Alcance: espesor de la sección < 7 cm columna y losa con concreto de buena calidad y
poco fisurado (temperaturas < 55° C).
Figura 01: Daño por deterioro en la fachada de la columna por el área de
Gastro- enterología del Hospital Víctor Ramos Guardia.
84
Esperar por lo menos 24 horas. Postensar los perfiles metálicos con ayuda de tornillos
y tuercas, o tensores tipo Dywidag, conforme la figura.
Terminación: Retirar el material sobrante antes de que endurezca.
Curado: Evitar la irradiación solar directa y la humedad en las primeras 5 horas.
Cuidado: Trabajar con guantes y espejuelos de protección y en locales ventilados y
limpiar equipo y herramientas con un solvente, antes de la polimerización del sistema
epóxico.
85
86
Figura 02: Falla por una mala junta de dilatación en columnas del Hospital
Víctor Ramos Guardia.
Las estructuras expuestas al intemperismo se ven afectadas cuando la durabilidad no
fue considerada dentro del diseño o construcción.
Se deben conocer hasta donde ello sea posible, los datos de la fecha de construcción,
en caso de que sea aplicable, la licencia de construcción y planos o documentos de
reformas, materiales, procesos constructivos, etc. En algunos casos las fotografías de
las obras o del centro de salud de Huaraz en este caso permiten conocer de las
modificaciones que a lo largo del tiempo se han llevaron a cabo.
Con las Memorias del análisis y diseño estructural se logra conocer las Cargas de
diseño, parámetros de los materiales, métodos de análisis y cálculo, sistema estructural
de resistencia y Normas o códigos vigentes para la fecha de construcción.
87
Figura 03: Hospital Víctor Ramos Guardia. Fisura por falta de junta de dilatación
en columna de muro de contención en la figura observamos la separación incompleta
entre dos o más partes con o sin espacio entre ellas. Su identificación se realizará
según su dirección, ancho y profundidad, utilizando los siguientes adjetivos:
longitudinal, transversal, vertical, diagonal, o aleatoria.
Diagnóstico
 Colado simultáneo de las columnas.
 Mala compactación del concreto.
 Concreto muy fluido.
 Cimbras no herméticas.
Alternativas de corrección
Después de analizar adecuadamente el elemento estructural y el medio ambiente donde
este se encuentra, puede ser conveniente:
a)
Eliminar las partes sueltas y limpiar cuidadosamente las superficies
88
b)
Dependiendo de la dimensión de la fisura (ver ACI 318), dejar como está, o
sea, convivir con la fisura.
Tipo
Medida
Fina
Menos de 1 mm
Media
Entre 1 y 2 mm
Ancha
Mas de 2 mm
Se deben utilizar comparadores de fisuras o fisurómetros para medirlas y
monitorearlas y se instalarán algunos testigos para definir el actual estado de
actividad.
Patrón de Fisuración:
Se refiere a la cantidad de las fisuraciones sobre la superficie, pudiendo ser localizada,
media o amplia.
c)
Reconstituir el monolitismo:
 Inyectar resina epóxica si la dimensión > 0.3 mm - fisura pasiva
d)
Reforzar la columna:
 Con placas metálicas adheridas con resina epóxica
e)
demoler y reconstruir la cabeza de la columna:
 Volver a colar con lechada.
 No volver a colar con concreto.
Mortero Polimèrico De Base Cemento
Alcance: Reparación de los bordes de juntas en superficies de pequeñas solicitaciones
Sustrato: Cortar con cortadora de disco a la profundidad de 1 cm (pisos) o 0.5 cm
{superficies verticales). Demoler o escarificar con inclinación de 3 a 1 la arista del
89
elemento estructural. Limpiar y mantener el sustrato saturado y con la superficie seca,
sin encharcamientos.
Preparación: En una mezcladora mecánica, adicionar el componente agregados al
componente resina, mezclar y homogeneizar por 3 minutos
Aplicación: Aplicar el conector (puente) de adherencia constituido por pasta de
cemento con adhesivo de base acrilica, en relación 3:1:1 (cemento. Adhesivo de base
acrílica: agua), en volumen. Compactar el mortero polimèrico de base cemento (de
baja contracción) en los bordes de la junta. Aplicaren capas de espesor 2.5 cm,
desfasadas en 2 horas, dejando las superficies que recibirán la próxima capa, saturadas
Curado: Húmedo por 7 días o dos manos de adhesivo de base acrílica (membrana de
curado) aplicadas con pistola o después del fraguado con brocha o rodillo. En las
primeras 36 horas evitar la irradiación solar directa tapando la superficie
Aplicación de sellador: Después del total endurecimiento de los bordes (cerca de 7
días) y con la superficie seca, aplicar el sellador de acuerdo con las recomendaciones
de utilización del producto. En la mayoría de los casos es recomendable el empleo de
primer. Cuidar de la profundidad h < L (ancho de la junta). El sellador no se debe
adherir al fondo, solamente a las laterales
90
Diagnóstico

Cabeza de la columna con exceso de nata de cemento (debido a la exudación) o
superficies sucias
Alternativas de corrección
Después de analizar adecuadamente el elemento estructural y el medio ambiente donde
este se encuentra, puede ser conveniente:
a. Liminar las partes sueltas y limpiar cuidadosamente las superficies
b. Dependiendo de la dimensión de la fisura (ver ACI 318), dejar como está, o sea,
convivir con la fisura
c. Reconstituir el monolitismo:
 Inyectar resina epóxica si la dimensión > 0.3 mm - fisura pasiva
d. Reforzar la columna:
 con placas metálicas adheridas con resina epóxica
e. demoler y reconstruir la cabeza de la columna:
 volver a colar con lechada
 Volver a colar con concreto
Patologías en Columnas del Hospital de Huaraz
91
Diagnóstico
 Concreto con alta permeabilidad y/o elevada porosidad
 recubrimiento insuficiente del acero de refuerzo de mala ejecución
Alternativas de corrección
Después de analizar adecuadamente el elemento estructural y establecer el diagnóstico y
las consecuencias del problema, se debe:
a)
Eliminar cuidadosamente el concreto afectado y los productos de la corrosión,
limpiando bien las superficies
b)
c)
Reconstruir la sección original del acero de refuerzo
En caso de inicio de la corrosión sin daños importantes del concreto y de las varillas
de acero, recuperar el elemento estructural, manteniendo las dimensiones originales, a
través de:
 Mortero polimèrico de base cemento
 Mortero de base epóxica
 Mortero de base poliéster
 Eventualmente, aplicar mortero en todas las superficies para aumentar el
recubrimiento y proteger el elemento estructural, llegando al espesor minimo
recomendado por el Comité 318 del ACI
d)
En los casos de corrosión avanzada, reforzar el elemento estructural aumentando las
dimensiones originales a través del refuerzo en:
 vigas
92
Columnas
 losas
e)
Aplicar revestimiento de protección
f)
Eventualmente, demoler y reconstruir
Manifestación típica manchas rojo-marrón o verdosas en la superficie del
elemento estructural
La presencia de humedad de filtración, producida por el ingreso del agua de lluvia, es
una de las patologías observables en distintos sectores del techo de Hospital de Víctor
Ramos Guardia. Este tipo de patología constituye una lesión primaria ya que da origen
a otras, llamadas secundarias
Diagnostico
 Agentes agresivos del ambiente impregnados en la estructura (cloruros).
 Agentes agresivos incorporados involuntarios al concreto durante el mezclado.
Alternativas de corrección
Después de analizar adecuadamente el elemento estructural y establecer el diagnóstico
y las consecuencias del problema, se debe:
a)
remover cuidadosamente el concreto afectado y los productos de la corrosión,
93
limpiando bien las superficies.
b)
reconstruir la sección original del acero de refuerzo.
c)
ante la presencia de agentes agresivos, efectuar la corrección con primer rico en
zinc y colocar una barrera de resina epóxica entre el concreto contaminado y el
mortero de reparación.
d)
aplicar revestimiento de protección.
e)
eventualmente, demoler y reconstruir.
FACTOR
Agua
DAÑO
Cambio de Volumen Erosión
Desagregación de Morteros
Fisuras
Ciclos de Hielo / Deshielo
Erosión de Superficie
Quiebre de la Pieza
Enmugrecimiento Superficial
Microorganismo
Debilitamiento Mecánico
Falta de Cohesión
Pulverización
Plantas Superiores
Grietas
Desmoronamiento
Falta de Mantenimiento
Desagregación de las Piezas
Viento
Retracción Volumétrica por
evaporación de Humedad
Erosión
Grietas y Taponamiento
94
Figura 04: Hospital Víctor Ramos Guardia. La inspección preliminar es el primer
paso para el mejor tratamiento de las patologías de las edificaciones. En la figura
observamos deterioro en pequeños fragmentos o partículas por causa de algún
deterioro o cualquier deformación anormal de su forma original.
Por el asiento de una o dos zapatas podemos encontrarnos grietas inclinadas en los
cerramientos que se alejan de forma descendente desde la/las zapata/s que ha/n
asentado.
Por el asiento y giro de una esquina de una cimentación pueden aparecer grietas
abiertas en distintos planos del muro de fábrica.
Diagnóstico
 Cemento con exceso de anhidrita (yeso anhidro).
 Demora en la colocación del concreto.
 Calor excesivo y humedad relativa baja.
95
Alternativas de corrección
Después de analizar adecuadamente el elemento estructural y el medio ambiente donde
este se encuentra, puede ser conveniente:
a. Eliminar las partes sueltas y limpiar cuidadosamente las superficies
b. Dependiendo de la dimensión de la fisura (ver ACI 318), dejar como está, o sea,
convivir con la fisura
c. Reconstituir el monolitismo:
 Inyectar resina epóxica si la dimensión > 0.3 mm - fisura pasiva.
d. Reforzar la columna:
 Con placas metálicas adheridas con resina epóxica.
f)
Demoler y reconstruir la cabeza de la columna:
 volver a colar con lechada.
 Volver a colar con concreto.
Figura 05: Esquema y caso real de fisuras en viga cortante, existe desplazamiento de
las zonas del pilar por cortante debido al aplastamiento como observamos en la figura
del Centro de Salud de Toclla (Huaraz). Por pandeo, en pilares esbeltos aparecen
96
fisuras horizontales. La rotura es rápida y muy grave. Suele saltar en primer lugar el
recubrimiento. Las cargas desconcentradas originan momentos y trabaja a flexión
compuesta.
Reparación: Principalmente consiste en el esfuerzo o aumento de la dimensiones de
la pieza de cimentación o estructura afectada.
Los refuerzos deben incluir un análisis de:
 Tratamiento adecuado de las superficies de contacto.
 Estudio de los nudos, transmisión de esfuerzos y viabilidad de la
ejecución.
 Entrada en carga del esfuerzo.
Figura 06: (Centro de Salud de Toclla), Falla en la losa aligerada por asentamiento
plástico se produce por el fenómeno de exudación debido al asentamiento de las
97
partículas gruesas de la masa que se desplazan en la parte inferior y la ascensión del
agua de amasado hacia la superficie. El concreto experimenta una disminución de
volumen, asentándose y quedando coaccionado por la armadura o el encofrado, lo que
hace que pueda fisurar.
Figura 07:(centro de salud de Toclla) Así queda claro que la inspección de una
estructura es una tarea compleja que requiere destrezas y conocimientos sobre los
materiales y el comportamiento estructural. La observación y análisis permiten
98
determinar las causas de las manifestaciones de daño que pocas veces se encuentran de
manera evidente y las más cuando se trata de una combinación de circunstancias.
Figura 08:(centro de salud de toclla) Fisura forma debido a una precipitación
obstruida en el centro de salud de Toclla. Una causa habitual de la fisuración del
concreto es la restricción de la retracción por secado. La retracción por secado es
provocada por la pérdida de humedad de la pasta cementicia, la cual se puede contraer
hasta un 1%. Por fortuna, los agregados proveen una restricción interna que reduce la
99
magnitud de este cambio de volumen a aproximadamente 0,06%. Cuando se
humedece el hormigón tiende a expandirse.
Figura 09: La presencia de humedad de filtración, producida por el ingreso del agua de
lluvia, es una de las patologías observables en distintos sectores del techo de
Hospital de Víctor Ramos Guardia. Este tipo de patología constituye una lesión
primaria ya que da origen a otras, llamadas secundarias.
La humedad, presente en cualquiera de sus estados, produce una variación de las
propiedades de los materiales, e inicia un proceso degradante, que conduce al
deterioro de los mismos o al de los elementos constructivos.
100
Figura 10: (centro de salud de toclla) En la figura se observa fisuras en las losas, una
de las causas seria la disposición errónea de la junta, que deja a la losa con ángulos
entrantes.
101
Figura 11: (centro de salud de toclla) Se ha podido observar que la infiltración del
agua de lluvia a través de la cubierta tiene su origen en diferentes causas:
Ausencia de una segunda barrera hidrófuga colocada por debajo de las tejas, que
impediría el paso del agua hacia el interior en caso de fallar la primera.
Figura 12: Hospital Víctor Ramos Guardia. Falla en losa y viga por la naturaleza
Ausencia de una segunda barrera hidrófuga colocada por debajo de las tejas, que
impediría el paso del agua hacia el interior en caso de fallar la primera.
El diseño de fachadas poco funcionales y totalmente planas, sin protecciones
superficiales adecuadas, son el medio perfecto para la aparición de humedades de
filtración y de fenómenos de ensuciamiento. En ocasiones, ni siquiera se prevé la
introducción de cornisas y protecciones geométricas, antiguas soluciones que siguen
siendo todavía hoy muy válidas.
102
Figura 13: El desprendimiento de pintura visible en la superficie del forjado, del
hospital Víctor Ramos Guardia, constituye una lesión secundaria, como ya dijimos
anteriormente, consecuencia de la humedad proveniente desde el exterior a través del
techo.
103
Figura 14: Hospital Víctor Ramos Guardia. Desprendimiento del material de
cubierta, Las alteraciones de tipo físico-químico afectan, en mayor o menor grado, a
los materiales utilizados en una fachada. La porosidad del material y el tamaño de los
poros son causas de tipo intrínseco que, en presencia de determinadas condiciones
extrínsecas, derivan en la aparición de diversas lesiones.
Figura 15: Hospital Víctor Ramos Guardia. Falla en losa aligerada, como es fisuras
y grietas características.
VERTICALES: Descenso de nivel de una parte de la obra, como consecuencia de la
compresión de los materiales utilizados o de la estabilización del terreno.
HORIZONTALES: Pueden ocasionar importantes daños en muros de fachada, ya
sean estructurales o de cerramiento, y en tabiques internos. En edificios de muros sin
misión estructural, son los de fachada los que recogen las cargas horizontales para
trasladarlas a través de forjados y pilares hasta la cimentación.
104
Figura 16: Hospital Víctor Ramos Guardia.Presencia de organismos vivos, como
Mohos, localizados en la superficie inferior de las tejas, Se desarrollan en materiales
porosos y húmedos, provocando cambios de coloración y de aspecto. Hongos, se
encontraron en los elementos estructurales del techo, atacan a la madera pudriéndola,
provocando el ablandamiento de la misma y el surgimiento de manchas sobre los
cubrientes.
Figura 17: Hospital Víctor Ramos Guardia La falta de adherencia entre pintura y
soporte provoca el desprendimiento del acabado, en un proceso patológico que está
directamente relacionado con la adherencia química y los espesores de las capas.
105
Ya que la humedad es un factor que interviene directamente en el fenómeno de
corrosión, las patologías van a presentarse en los elementos que estén más expuestos a
la misma, tales como los situados en zonas húmedas
Figura 18:
En la figura se observa la presencia de Hongos, en Centro Salud de
Toclla se encontraron en los elementos estructurales del techo, atacan a la madera
pudriéndola, provocando el ablandamiento de la misma y el surgimiento de manchas
sobre los cubriente
Figura 19: Hospital Víctor Ramos Guardia Estas manchas son producidos por la
precipitación de sales solubles al migrar y evaporación del agua en la superficie de los
dichos que ocasionan estas manchas.
106
Corte de contorno: profundidad de 0.5 cm.
Sustrato: seco, efectuándose limpieza con chorro de aire seco comprimido o
eventualmente usándose acetona para limpiar y secar.
Preparación: en una mezcladora mecánica, adicionar el componente endurecedor al
componente resina, mezclar y homogeneizar por 3 minutos. Juntar poco a poco el
componente agregados y homogeneizar por otros 3 minutos.
Aplicación: aplicar conector (puente) de adherencia con adhesivo base epóxica.
Respetando el tiempo de manipulación y de secado del primer, aplicar el mortero
(tixotrópico) de base epóxica, presionándolo fuertemente contra la base, en capas
secuenciales de 0.5 cm hasta alcanzar el espesor deseado (< 1.5 cm). Mantener
temperatura ambiente entre 10 y 30° C. Para espesores mayores, desfasar las capas 5
horas, manteniendo las superficies que recibirán la nueva capa, ranuradas para facilitar
la adherencia a la capa posterior.
VIGAS
Fisuras de flexión en las Vigas.
Manifestación típica
Diagnóstico
 Sobrecargas no previstas
 Acero de refuerzo insuficiente
 Anclaje insuficiente
 Acero de refuerzo mal posicionado en el proyecto o en la ejecución
107
Alternativas de corrección
Después de analizar adecuadamente el elemento estructural puede ser necesario:
a)
Preparar y limpiar cuidadosamente la fisura
b)
Recuperar el monolitismo a través de:
 Inyección de resina epóxica con o sin limitación de sobrecargas, conforme análisis
estructural del elemento.
c)
Reforzar la viga a través de:
 Colocación de nuevo refuerzo longitudinal y volver a colar.
 Colocación de nuevos estribos y anillos y volver a colar.
 Colocación de placas metálicas adheridas con resina epóxica.
Eventualmente, demoler y reconstruir.
Fisuras de cortante en las Vigas.
Manifestación típica
Diagnóstico

Sobrecargas no previstas.

Estribos y anillos insuficientes.

Estribos y anillos mal posicionados en el proyecto o en la ejecución.

Concreto de resistencia inadecuada.
Alternativas de corrección
Después de analizar adecuadamente el elemento estructural, puede ser necesario:
108
a)
Preparar y limpiar cuidadosamente la fisura
b)
Recuperar el monolitismo a través de:
 inyección de resina epóxica con o sin limitación de sobrecargas, conforme
análisis del elemento estructural
c)
Reforzar la viga a través de:
 Colocación de nuevo acero de refuerzo longitudinal y volver a colar.
 Colocación de nuevos estribos y anillos y volver a colar.
 Colocación de placa metálica adherida con resina epóxica
d)
Eventualmente, demoler y reconstruir.
Como Resanar Una Viga
Preparación: Relación agua/cemento 0.50; revenimiento de 10 a 15 cm; aditivo supe
fluidificante y tamaño máximo característico del agregado grueso < V 4 de la menor
dimensión de la pieza. Levantar la viga que se apoya en la ménsula, retirar el apoyo y
demoler el concreto dañado. Preferentemente perfilar el contorno con cortadora de
disco marcando a una profundidad > 0.5 cm.
Aplicación: debe estar conforme al diseño. Preparar cimbras herméticas y rígidas, con
boca superior de alimentación. Retirar la cimbra, aplicar el conector (puente) de
109
adherencia y recolocar la cimbra. Verter el mortero fluido de base cemento o microconcreto fluido respetando el tiempo de manipulación y secado del adhesivo. Evitar
bolsas de aire vertiendo suave e ininterrumpidamente siempre por el mismo lado.
Terminación: Al retirar las cimbras, transcurridas por lo menos 48 horas, cortar los
sobrantes, siempre de abajo para arriba evitando rasgaduras. Dar terminación con
mortero polimèrico de base cemento (de baja contracción).
Curado: Húmedo durante 14 días o dos manos de adhesivo de base acrilica
(membrana de curado) aplicadas con pistola, brocha o rodillo, al comenzar el
fraguado.
Diagnóstico

Anclaje insuficiente.

Acero de refuerzo mal posicionado en el diseño o en la ejecución.

Sobrecargas no previstas.

Acero de refuerzo insuficiente.
Alternativas de corrección
Después de analizar adecuadamente el elemento estructural, puede ser necesario:
110
a) Preparar y limpiar cuidadosamente la fisura .
b) Recuperar el monolitismo a través de:
c) Inyección de resina epóxica con o sin limitación de sobrecargas, conforme
análisis del elemento estructural
d) Reforzar la viga a través de:
 Colocación de nuevo acero de refuerzo longitudinal y volver a colar
 Colocación de nuevos estribos o anillos y volver a colar
 Colocación de placas metálicas adheridas con resina epóxica
e) Eventualmente, demoler y reconstruir.
Figura 20: Hospital Víctor Ramos Guardia Esto se origina de la insuficiente
resistencia a cortante en las vigas
Colocación de estribos de menor diámetro y a mayores separaciones de las necesarias.
Diagnóstico
 Sobrecargas no previstas
 Aceró de refuerzo insuficiente
 Acero de refuerzo mal posicionado en el diseño o en la ejecución
111
 No consideración de los esfuerzos de torsión
Alternativas de corrección
Después de analizar adecuadamente el elemento estructural, puede ser conveniente:
Eliminar las partes sueltas y limpiar cuidadosamente las superficies
a.
Reforzar la viga a través de:
 Colocación de nuevo acero de refuerzo longitudinal y volver a colar
 Colocación de nuevos estribos o anillos y volver a colar
 Colocación de placas metálicas adheridas con resina epóxica
b. Eventualmente, demoler y reconstruir.
Figura 21: Hospital Víctor Ramos Guardia Grieta debido al asiento excesivo en la
esquina de la edificación.
La falla en la viga se origina por un desgarramiento de la barra respecto al concreto
armado que la rodea, recubrimiento y la posición de las barras respecto a la dirección
concreta. El perfilado y sellado de fisuras se puede aplicar en condiciones que
requieren una reparación inmediata y cuando no es necesario efectuar una reparación
estructural. Este método consiste en agrandar la fisura a lo largo de su cara.
112
Figura 22: Hospital Víctor Ramos Guardia Falla en viga por fenómenos de la
naturaleza, embolsamiento de agua y manchas de humedad en fachada.
Reparación: En el caso de humedades, la manera de detener el proceso patológico que
ocasiona estos daños sería actuando en primer lugar en el origen, para a continuación
subsanar los desperfectos. Para ello se debería actuar sobre la terraza o cubierta
transitable del garaje:
 Realizar los encuentros con los paramentos verticales de forma adecuada, con
unos solapes suficientes.
 Considerar una pendiente mínima que permita evacuar las aguas de forma
correcta (pte min 2%).
 Plantear un sistema de impermeabilización adecuado.
113
VI. DISCUCIÓN
Como se puede observar; para el análisis y diseño y construcción de obras con
patologías, se tiene que tener en cuenta una diversidad de conceptos a demás sobre
todo de criterio técnico.
La implementación de muros, vigas y columnas para proteger y recuperar las tierras de
diferentes usos de los Hospitales de la Ciudad de Huaraz, está sustentada en estudios y
diseños de ingeniería que se realizan previo a la fase de preparación de cualquier
proyecto.
Los cálculos matemáticos no son suficientes para solucionar todo los problemas que se
presentan en el manejo de patología Estructural de Concreto Armado, es necesario
apelar, en algunos casos, al conocimiento empírico que se tiene los Pobladores de la
ciudad de Huaraz.
Para elegir los métodos y elementos de regulación hay que tener en cuenta que es
necesario lograr o mantener un equilibrio con un mínimo de gasto técnico y
económico, lo cual se conseguirá con los conocimientos.
114
VII. CONCLUSIONES

Las patologías encontradas en las estructuras de los Hospitales influye en
losas, columnas y vigas, causando por ende fisuras y grietas.

Para la recuperación y protección de Edificación es necesario tener un claro
conocimiento de patologías en los Hospitales, valiéndonos de métodos y
folletos conocidos, para definir la ubicación y posición tanto de obras como
de fallas de patología.

Cada caso de recuperación y/o protección de edificios en patologías es muy
particular, pero los parámetros a definir para un buen diseño de los
Hospitales son los descritos en los diferentes capítulos del presente trabajo.

Debido a la mala calidad de materiales la estructura no cumple muchas
veces con su tiempo de vida útil para el cual fue diseñado.

Se ha podido encontrar en muchos de sus establecimientos de los Hospitales
muy malas condiciones, causadas por las patologías que sufren, en muchos
casos debido a la falta de mantenimiento y reparación.
115
IV. RECOMENDACIONES

Es fundamental que exista asesoramiento técnico, de personas profesionales
y calificadas con experiencia y de conocimiento de Patologías en
Estructuras de Concreto Armado y de las fallas que existen en cada
edificación para tener un buen análisis.

Se recomienda utilizar métodos conocidos o los descritos para definir los
análisis y los cálculos y parámetros de diseño en patologías.

Se recomienda la utilización de criterios definidos (tipos de falla que tiene
cada patología) para el cálculo de protección de las edificaciones.

Es importante que los materiales utilizados en las edificaciones como en
relleno en zapatas, columnas y vigas cumplan con las normas y
especificaciones mínimas para el buen funcionamiento de cualquier
estructura.

Regular los períodos de mantenimiento y reparación de cada una de las
áreas médicas de la instalación hospitalaria acorde con trabajo diario
realizado en este. De lo contrario, discutir la suspensión temporal y/o
permanente de operación de una unidad médica más deteriorada.
116
X. REFERENCIAS BIBLIOGRAFÍCAS
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Committee 201. Detroit, ACI, 1982.
Building Code Requirements for Reinforced Concrete: reported by ACI
Committee 318. In: ACI Manual of Concrete Practice.
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Manual of Concrete Practice. Detroit, 1 996, v. 1
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Guide to Durability of Buildings and Building Elements, Products and
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Manuel Muñoz Hidalgo. Sevilla, 1988.
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Gerónimo Lozano Apolo-Alfonso Lozano Martínez Luengas-Carlos
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Economía Agrícola (ESECA). Universidad Nacional Autónoma de Nicaragua
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FUNDENIC (1,997). Ley General del Medio Ambiente y Los Recursos Naturales y
Su Reglamento. Fundación Nicaragüenses para el Desarrollo Sostenible (FUDENIC).
Serie de Leyes Ambientales No 3. Managua. 117p.
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