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Reparando el
Concreto |
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Paul Gaudette, Jason Aspin & Deborah Slaton Resumen Reproducir lo más fielmente posible el color, el acabado y la textura de un concreto antiguo que necesita reparación es un reto cuyos aspectos principales se consideran en este artículo al tratar los distintos trabajos que deben realizarse. En muchos aspectos, reparar concreto en edificaciones históricas es similar a reparar concreto convencional –las reglas para una buena práctica de reparación del concreto son aplicables a ambos casos–. Sin embargo, hay muchos desafíos inherentes a la reparación de concretos históricos. Uno de ellos es igualar, lo más cercanamente posible, el color, el acabado y la textura del nuevo concreto con los del concreto ya existente. Normalmente, esto debe llevarse a cabo sin utilizar capas de concreto como forma de ocultar las reparaciones de la superficie. El deterioro de los concretos históricos se origina a menudo por una larga exposición de la superficie a la intemperie, daño provocado por congelación-descongelación y corrosión del acero embebido. Como en cualquier otro proyecto de reparación, la reparación de concretos históricos debe empezar con una investigación del concreto para evaluar sus condiciones actuales y determinar las causas del problema y del deterioro. La publicación Standard Rehabilitation, de la Secretaría de Asuntos Internos de Estados Unidos, proporciona las líneas de acción para la reparación de estructuras históricas y recomienda la conservación y reparación, más que el reemplazo, de los materiales históricos, siempre que sea posible, y hacerlo evitando tratamientos agresivos tales como el chorro de arena, que pueden dañar materiales de reconocido valor histórico. Antes de empezar un trabajo grande de reparación en la estructura, el constructor debe llevar a cabo dos procedimientos adicionales: desarrollar una mezcla de concreto que logre los requisitos de desempeño y apariencia, y construir muestras de prueba para demostrar que los materiales y los métodos propuestos producirán una reparación aceptable.
La investigación El primer paso en la investigación para el desarrollo de un proyecto de reparación de concretos históricos es la revisión de los documentos originales y dibujos disponibles, fotografías históricas e informes de reparaciones anteriores. Los documentos originales pueden proporcionar información de la proporción de la mezcla utilizada para el concreto y de la ubicación del refuerzo estructural. Las fotos históricas mostrarán la apariencia original de la estructura, las técnicas de construcción llevadas a cabo o los cambios ocurridos durante la construcción. La evaluación de los concretos históricos construidos en los inicios del siglo pasado es difícil por la utilización de varios tipos de acero de refuerzo, especialmente antes de la adopción de la Especificación para Varillas de Refuerzo en Acero, ASTM 15, en 1911. La información sobre refuerzos del concreto histórico puede encontrarse en libros, y en el caso específico de Estados Unidos, en el libro Evaluation of Reinforced Concrete Structures, publicado por el Concrete Reinforcing Steel Institute. El segundo paso en la investigación del concreto histórico implica el análisis y prueba en laboratorio de muestras de concreto para determinar los componentes y la proporción de la mezcla del concreto original y la identificación de otros factores tales como la cantidad de aire, la relación agua/cemento y la profundidad de la carbonatación, que ofrecen importante información en cuanto a la causa del deterioro. El análisis de laboratorio también puede utilizarse para la identificación de la condición de la superficie expuesta del concreto, lo que ayudará, por ejemplo, a determinar la resistencia de un agregado y de la matriz del concreto en caso de una futura exposición a la intemperie. El siguiente paso en la investigación es una evaluación cuidadosa de los procesos de reparación anteriormente llevados a cabo en la misma estructura. No sólo deben removerse las reparaciones anteriores que fallaron, también las que se encuentran en buen estado deben evaluarse para determinar su futuro desempeño y si pueden causar deterioro en el concreto original. Por ejemplo, ciertos morteros de recubrimiento hechos con polímero modificado que reducen la penetración de la humedad pueden atrapar algo de humedad dentro del concreto original.
Desarrollo de la mezcla para la reparación También debe utilizarse análisis de laboratorio para determinar los ingredientes originales del concreto histórico, incluyendo el tipo y proporción de los agregados finos y gruesos y las cantidades de cemento y agua. Aunque se tengan a la mano los documentos de la mezcla original, el análisis de muestras del concreto servirá para verificar las proporciones de esta mezcla. El desarrollo de una mezcla de reparación apropiada empieza con la proporción original de arena, agregado grueso y cemento y debe incluir la adición de materiales y aditivos para incrementar la durabilidad, tales como los agentes inclusores de aire. De ser posible, los materiales deben obtenerse de sus fuentes originales. Si los agregados que se van a utilizar no están a la mano, se requiere una investigación para localizar nuevas fuentes. Además, puede ser necesario encontrar tamaños de agregado no muy utilizados hoy día. La reparación de concreto de tipo convencional casi siempre contiene modificadores de polímeros, lo que reduce la permeabilidad del material de reparación y mejora la resistencia de adherencia. Sin embargo, materiales con polímeros siempre son apropiados para la reparación de estructuras históricas a causa de diferencias en el color. La superficie del concreto polímerizado también tiende a ser menos trabajable en los primeros estadios del curado, y el acabado y otros tratamientos superficiales pueden desgarrar o dañar de otra manera la superficie. Por lo regular, los modernos materiales de reparación son más fuertes, más resistentes a la intemperie y más durables que los concretos históricos. Como la utilización de materiales de reparación con propiedades muy diferentes a las del concreto original puede conducir a problemas de incompatibilidad debido a la diferencia de resistencia, movimiento térmico y permeabilidad, es muy importante seleccionar materiales de reparación que sean similares o compatibles con el concreto original. Después de seleccionar los agregados y el cemento, se deben hacer mezclas de prueba para el desarrollo y refinamiento de las proporciones de la mezcla. El concreto debe colocarse primero en pequeñas muestras de pruebas. Si la reparación del concreto demanda un acabado tipo tablero, detalles arquitectónicos, exposición de agregado u otros tipos de tratamiento superficial, estas técnicas necesitan ser ensayadas y refinadas en las muestras de prueba. Es muy importante realizar tratamientos superficiales en las muestras de prueba en aras de simular las condiciones de trabajo presentes en el área. Por ejemplo, si el trabajo de reparación se va a efectuar en superficies verticales, la muestra de prueba debe hacerse verticalmente, aunque sólo se esté ensayando y refinando las técnicas de tratamiento superficial.
La construcción de
muestras de pruebas Los concretos históricos a menudo tienen una menor resistencia a la compresión que los concretos de hoy día, de modo que pueden fracturarse fracturarse más fácilmente y, por lo tanto, requieren más cuidado en el control de la profundidad de remoción. Para un mejor control de la remoción del concreto, debe limitarse el tamaño de los martillos de cincelado debe ser limitado, especialmente en áreas con detalles arquitectónicos. En algunos casos, los martillos eléctricos de menos de 38 cm son más apropiados para el cincelado de detalles. Cuando se reparan concretos históricos, es recomendable el uso de una cimbra de alta calidad, rígida, que no ocasione protuberancias o fugas. Los detalles arquitectónicos existentes deben incorporarse a la cimbra, siempre que sea posible, evitando la modelación de éstos a posteriori, en el concreto fresco. Las líneas de forma, los nudos de la veta de la y la inconsistencia del acabado del tablero deben lograrse mediante el empleo de la cimbra y no con otras técnicas de acabado como son la pulverización o el acabado con llana. El uso de acabado con llana y mortero sibn contracción para esculpir los detalles en el concreto generalmente es menos efectivo y menos duradero que los métodos de reparación anteriores (figura 2). La cimbra también permite que el material de reparación pueda ser vibrado para una compactación apropiada, lo que es especialmente crítico para las áreas con ornamentos y detalles arquitectónicos. Cuando se repara concreto con muchos ornamentos, como son las cornisas y ménsulas, las técnicas de prefabricación y piedra colada, deben ser apropiadas. Se puede crear un molde de detalles de la arquitectura original para igualar el elemento original. Esta técnica es muy útil y de bajo costo cuando el mismo detalle ornamental se repite numerosas veces en la estructura. Otro beneficio de este método es que el molde del elemento arquitectónico podrá reusarse en futuras reparaciones. La superficie de reparación de un concreto histórico normalmente requiere un acabado que iguale el concreto original del área adyacente. El grado de exposición de los agregados puede afectar significativamente el color final y la apariencia del concreto. El uso convencional de aditivos retardantes en la superficie de concreto para lograr una exposición del agregado similar a la ya existente a menudo resulta en una exposición del agregado más agresiva y consistente que lo deseado. Se puede lograr una superficie menos consistente y con apariencia natural de contacto con la intemperie utilizando técnicas tales como el cepillado ligero o el frotamiento con pidera de la superficie expuesta de concreto que fue reparada, usando las manos, después del tiempo predeterminado de curado del concreto. (figura 3). De ser posible, los concretos deben ser curados en húmedo, cubriéndolos con plástico. Pueden utilizarse compuestos para curado, pero si se va a aplicar al concreto un sellador de penetración u otro sistema de protección, habrá que remocer el compuesto de curado. Este proceso de remoción puede dañar el nuevo concreto. Antes de empezar reparaciones grandes, las muestras de prueba deben curarse y secarse para confirmar que igualan el concreto existente. La regla usual es esperar un mínimo de 28 días antes de la revisión, pero el concreto continúa destiñéndose y cambiando de color con el tiempo, por lo que es mejor un tiempo mayor de curado. Además, todos los que participan en el proyecto de reparación deben llegar a un acuerdo respecto al color, el acabado y la textura aceptables de la misma antes de empezar los trabajos de reparación. Una revisión cuidadosa de las muestras de prueba reduce las posibilidades de un retraso en el proyecto debido a resultados que no puedan ser aceptados. Si el concreto original debe estar limpio de suciedad, manchas o pinturas tipo grafiti, los métodos más apropiados y efectivos son el lavado con agua y detergente a baja presión y el escobillado con cepillos de fibra natural. Si hace falta una limpieza más profunda, deberán usarse ácidos orgánicos ligeros tales como el acético o el cítrico, antes que los ácidos inorgánicos más agresivos, como es el muriático (hidroclorídrico). Las grietas y juntas requieren atención especial en las estructuras históricas porque las reparaciones pueden hacer más evidentes las grietas. Para disminuir el impacto visual, algunas veces se llenan las grietas con mortero, pero éste es un tipo de reparación que puede no ser durable. Definir la ruta de la grieta y llenarla con material sellante puede proporcionar una reparación más resistente al agua, pero visualmente mucho más intrusiva. Con cualquier técnica que se escoja, se deben hacer muestras de prueba. Un buen paso final para el proyecto de reparación es reducir la futura exposición del concreto a la humedad. Para los concretos históricos, las opciones son limitadas porque deben evitarse los recubrimientos que cambian la apariencia original. Una opción es aplicar un sellador de penetración. Al reducir la penetración de la humedad en el concreto se retardará su deterioro y la corrosión del acero de refuerzo. Antes de la aplicación, se requieren pruebas para confirmar que el sellador va a ser efectivo y apropiado. Los proyectos de reparación de concretos históricos requieren comúnmente un proceso de aprobación más formal y que demanda más tiempo que en otros proyectos. El equipo del proyecto debe lograr altos estándares de los trabajos de reparación, en el entendido de que una porción de la reparación terminada puede ser considerada inaceptable y requerir su remoción y reemplazo. Sin embargo, esta demanda de un alto estándar debe considerarse parte del desafío inherente a este tipo de trabajo de reparación.
Paul Gaudette es consultor; Jason Aspin es arquitecto proyectista y Deborah Slaton es arquitecta conservadora del bufete Wiss, Janney, Elstner Associates Inc., Northbrook, Ili. EUA. Este artículo se publicó en Concrete Construction y se reproduce con la autorización de Aberdeen´s Concrete Construction. Copyrighted 1999, por The Aberdeen Group. |
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Instituto Mexicano
del Cemento y del Concreto, A.C. |
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