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Las estimaciones del reporte Visión 2020 establecen que “el costo anual para los propietarios por la reparación, protección, y reforzamiento se estima entre 18 y 21 billones de dólares tan solo en los Estados Unidos”. Se estima que ocurre hasta el 50% de reparación del concreto durante la construcción nueva (Figura 1).

Ejemplos de estas fallas no catastróficas o yerros menores incluyen recubrimiento inadecuado del acero de refuerzo, movimiento de las cimbras, alveolado, y otras situaciones “de solamente algunas grietas pequeñas” o “bastante cerradas”. Aunque muchos defectos observables son corregidos, en otras ocasiones el defecto no es detectado y la falla no ocurre durante algún tiempo. En cualquier caso se hacen reparaciones.

Porcentaje de reparación basado en el tiempo desde que fue llevada a cabo la reparación Figura 2   Ocurrencia de fallas en el concreto Figura 1

Las estimaciones del Cuerpo de Ingenieros del Ejército de los Estados Unidos, así como los reportes de la CONREPNET estiman que aproximadamente falla el 50% de reparaciones al concreto. La proporción de fallas del concreto reparado se incrementa grandemente con el tiempo debido a que la mayoría de las reparaciones son menos durables que el concreto original (Figura 2).

El concreto es un material relativamente difícil de remover; pero la demolición y el reemplazo de la estructura es frecuentemente la única opción si las reparaciones han de retrasarse hasta que la reparación llega a tener un costo prohibitivo. El concreto requiere de reparación debido a los resultados combinados de:

• Errores en el Diseño y la construcción.
• Deterioro.
• Daño.

Se piensa que las reparaciones de concreto son para corregir los problemas observados que existen en el concreto tales como fugas, asentamiento, deflexión, desgaste, astillado, desintegración y agrietamiento. El llevar a cabo la reparación sin determinar la causa que da origen a la necesidad de la reparación, obliga a que ocurra otra reparación sobre la reparación. Es indispensable la determinación de la causa para la reparación; llevar a cabo una inspección de la condición, y desarrollar un análisis de la reparación, antes de implementar una estrategia de reparación. Frecuentemente estos pasos adicionales son vistos como costosos y que consumen mucho tiempo cuando el objetivo es simplemente resanar y rellenar el área dañada para poner nuevamente en servicio el concreto estructural lo más rápidamente posible.

Existe la necesidad de renovación en la industria de reparación del concreto. Una definición de la palabra renovar es restaurar a la vida, al vigor y a la actividad. En este sentido, la industria de reparación del concreto se está renovando a sí misma debido a las actividades recientes respecto al desarrollo de especificaciones de reparación, guías industriales, comprensión del material de reparación, y durabilidad mejorada de las estructuras reparadas.

La reparación del concreto es un proceso (Figura 3). Deben considerarse cuestiones de seguridad, estructurales, funcionalidad, protección y contaminación ambiental y cuestiones estéticas. Debe incluirse un plan de mantenimiento en el diseño de la reparación para extender la vida de la estructura. Hay cinco perspectivas que hay que considerar en el proceso de reparación del concreto:

• La estructura (causa y efecto).
• El propietario (criterios del propietario sobre la reparación requerida).
• El ingeniero (examen de la condición y criterios técnicos).
• El contratista (estrategias de reparación).
• El fabricante (selección del material).

Debe llevarse a cabo un examen de la condición para ver la causa que da origen a la reparación, determinar la cantidad de las reparaciones y documentarlas según se encuentren. El análisis de reparación debe tomar en cuenta las necesidades del propietario, la urgencia de la terminación de la reparación, las consideraciones sobre presupuesto, la vida de servicio de la estructura reparada, y su estética. También deben considerarse los criterios de ingeniería; no sólo los requisitos estructurales, sino también las limitaciones ambientales, la facilidad de construcción, y las cuestiones de seguridad, antes, durante, y después de la reparación. La estrategia de la reparación debe ser diseñada para que sea compatible con el concreto del substrato, el medio ambiente de la estructura y las limitaciones de la aplicación.

Existen varias listas de propiedades del material de reparación, que correlacionan las propiedades del material de reparación con el substrato de concreto; sin embargo, con frecuencia, sólo se consideran las propiedades últimas de los materiales. Los materiales cementantes, en particular, experimentan cambios significativos durante el curado. El substrato de concreto usualmente ha alcanzado sus propiedades finales de cambio de volumen, desarrollo de resistencia, y aclimatación al medio ambiente. Cuando se aplican, la mayoría de los materiales de reparación deben ser de una consistencia apropiada para el método de aplicación y para lograr adherencia y consolidación. El desarrollo de las propiedades físicas finales ocurre con el tiempo y con frecuencia involucra contracción, cambios en módulo, evolución de calor, y otros cambios físicos y químicos que ocurrirán durante la transición de la aplicación a las propiedades de servicio. Para lograr la compatibilidad del material de reparación con el substrato, la aplicación, y el medio ambiente, debe haber una serie de concesiones bien informadas.

Las especificaciones buscan definir propiedades importantes de los materiales, métodos de prueba para la evaluación de esas propiedades, y valores mínimos aceptables para las propiedades.

Desafortunadamente, cada situación de reparación es diferente y las especificaciones desarrolladas para una situación pueden no ser apropiadas para otra situación. Además, las especificaciones empujan a los materiales apropiados hacia lo más cómodo, poniendo trabas a la innovación. Si un material satisface una especificación, se le considera igual a otros y el precio se convierte en el factor determinante.

Nuevo protocolo de la industria

Un nuevo tipo de documento ha sido adoptado por el ICRI. La Guía Técnica No. 03740, del International Concrete Repair Institute (ICRI), “Protocolo de hojas de Datos de materiales inorgánicos para reparación”, hecha por un grupo de trabajo equilibrado de especificadores, investigadores y productores de materiales, para proveer un medio de comparar materiales de reparación cementantes con los métodos de prueba documentados apropiados para materiales de reparación cementantes, así como para producir un mecanismo para la verificación del desempeño del material por aplicadores y especificadores. Este documento define las propiedades importantes para los materiales cementantes para reparación y provee una guía para los métodos de prueba y las modificaciones a los métodos estándar para adecuarlos a la reparación del concreto. A diferencia de una especificación, no se enlistan valores de desempeño mínimos. Éste toma en cuenta la evaluación de las características de los materiales como apropiados para una situación de reparación, y obliga a la innovación con base en las características técnicas y no sólo en el costo. El ACI 546.3R-06, “Guía para la Selección de Materiales para la Reparación del Concreto” brinda una explicación más detallada de las diferentes pruebas y está armonizado con el documento ICRI.

Las fallas de las reparaciones de concreto tienden a ser más rápidamente aceptadas que las fallas del concreto padre. Hay actualmente pocos mecanismos de retroalimentación correctivos para mejorar la práctica de la industria tales como aquellas que existen en la construcción nueva con concreto. Los recientes desarrollos que surgieron a partir de Visión 2020 y la visión más amplia de la industria de reparación del concreto a través de organizaciones como el ICRI han dado como resultado muchas iniciativas para mejorar esta situación. Está en curso de desarrollo un reglamento de reparación (similar al Reglamento de Construcción ACI 318 usado para construcción nueva), a cargo del recién formado Comité ACI 562, Evaluación, Reparación, y Rehabilitación de Edificios de Concreto, con el objetivo de publicar un reglamento de reparación del concreto antes del año 2012. Se desarrollarán especificaciones de referencia por el Comité ACI 563, Especificaciones para la Reparación del Concreto Estructural en Edificios, y se están desarrollando especificaciones guía por el Comité de Especificaciones Guía del ICRI, para complementar el Reglamento del Comité ACI 562.

A diferentes estructuras primero se les asignan niveles de su estado crítico de acuerdo a las categorías de mantenimiento. Ejemplos de dos casos extremos son la severidad de la falla de una acera residencial comparada con la de un reactor nuclear. En el caso de una falla de la acera, el reemplazo es el remedio preferido para tales estructuras desechables. Por otro lado, en la falla en un reactor nuclear no es una opción y vale la pena considerar cada paso para evitar que tal caso ocurra. Un plan de mantenimiento es una parte integral del diseño del proyecto, ya sea para una construcción nueva o una rehabilitación mayor.

A continuación se muestra un sistema de clasificación de mantenimiento con base en el impacto a la sociedad, para estructuras diferentes, poniendo mayor atención en la prevención y el diagnóstico a medida que se incrementa la importancia de la estructura.  La categoría final del mantenimiento que no involucra investigación es para casos especiales que no caen dentro de las otras categorías.