El documento describe diferentes tipos de materiales de rehabilitación para el concreto y las estructuras, incluyendo microconcretos, morteros industrializados, materiales avanzados, aditivos, morteros poliméricos, grout de base cemento, morteros y grouts orgánicos, revestimientos monolíticos y FRP, silicatación, aceites, barnices e hidrofugantes de superficie, pinturas orgánicas y pinturas bituminosas y de alquitrán de hulla base epoxi. Explica las características y us

1. PATOLOGÍA DEL CONCRETO Y LAS ESTRUCTURAS
MATERIALES DE REHABILITACIÓN

2. Microconcretos
✓ grout o mortero de prestaciones especiales y totalmente fluido, tipo autocompactante;
✓ incluidos en este grupo los concretos proyectados, tanto vía seca como vía húmeda;
✓ usan áridos gruesos de tamaño máximo característico igual a 9 mm.
Morteros industrializados ya adecuadamente dosificados para uso en reparaciones y refuerzos.
Materiales avanzados
✓ formulados a base de resinas y combinaciones de resinas con otros materiales (fibras,
fillers, etc.);
✓ se establecieron como respuesta científico-técnica moderna a las exigencias de
desempeño y durabilidad en continua evolución en todo el mundo, especialmente en las
situaciones en que el concreto necesita ser modificado o donde su uso es inadecuado.
1. Concreto

3. ✓ productos especialmente formulados para mejorar algunas propiedades de los concretos y
morteros, tanto en el estado fresco como endurecido;
✓ se considera como aditivo todo producto adicionado hasta un máximo de 5% en relación a la
masa de cemento, por encima de ese porciento debe ser considerado como adición y tener
tratamiento distinto;
✓ clasificados según su acción principal sobre los concretos y morteros, siendo de mayor interés
para las reparaciones, refuerzos y protección, los aceleradores de fraguado y endurecimiento,
los retardadores, los reductores de agua o plastificantes y los expansores;
✓ los aditivos impermeabilizantes también pueden ser usados, sin embargo, en general reducen
mucho la resistencia mecánica de los concretos, siendo más recomendados para morteros de
protección sin función estructural.
2. Aditivos

4. ✓ morteros a base de cemento Portland modificados con polímeros;
✓ usan áridos con granulometría adecuada, generalmente continua o discontinua en el caso de
alta resistencia a la abrasión;
✓ formulados especialmente con aditivos y adiciones que les confieren propiedades especiales.
✓ llamados morteros de base mineral y el proceso de endurecimiento está basado en la
reacción de los granos de cemento con el agua de mezclado;
✓ pueden ser formulados con resinas acrílicas del tipo metacrilato de metilo o estireno-
butadieno, o con resinas a base de PVA (acetato de polivinilo);
✓ algunas veces estos morteros poliméricos de base cemento también son llamados morteros
con látex, debido a la semejanza de algunas propiedades de esas resinas con las propiedades
del material natural látex, utilizado para la fabricación de gomas.
3. Morteros poliméricos

5. ✓ material fluido y autocompactante en estado recién mezclado;
✓ destinado a rellenar cavidades y consecuentemente tornarse adherente;
✓ resistente y sin retracción en el estado endurecido;
✓ constituido por cemento Portland común, cemento compuesto (con adiciones) o cemento de
alta resistencia inicial, áridos de granulometría adecuada, aditivos expansores y aditivos
superplastificantes;
✓ por sus características de alta fluidez, buena adherencia, baja retracción y alta
impermeabilidad, este tipo de grout es conveniente para reparaciones en lugares de acceso
difícil o en secciones densamente armadas.
4. Grout de base cemento

6. ✓ morteros y grouts formulados con resinas orgánicas donde la unión y la resistencia del
conjunto son dadas por las reacciones de polimerización y endurecimiento de los
componentes de las resinas, en ausencia de agua;
✓ el cemento Portland puede entrar en la composición del producto como un árido fino
también llamado filler, completando la distribución granulométrica y rellenando los vacíos de
la arena, actuando como inerte;
✓ resultan morteros y grouts con elevada resistencia mecánica y química, apropiadas para
ambientes altamente agresivos o en aquellos lugares donde son exigidas altas prestaciones de
las reparaciones, refuerzos y protecciones;
✓ están formulados para uso en pequeños volúmenes y espesores, pues tienen elevada
adherencia al sustrato y bajo módulo de deformación longitudinal, así como deformación
lenta superior a la de los hormigones y morteros de cemento Portland;
✓ llamados morteros o revestimientos anticorrosivos;
✓ pueden ser formulados con resina prácticamente pura, cuando se destinan a rellenar fisuras,
siendo conocidos también como grout para inyección de fisuras, teniendo baja viscosidad.
5. Morteros y grouts orgánicos

7. ✓ ofertados en dos o tres componentes: la resina (epoxi), el endurecedor (amina y/o
poliamidas) y áridos seleccionados;
✓ poseen excelente resistencia a ácidos no oxidantes y álcalis, así como buena resistencia a
algunos solventes orgánicos;
✓ atacados por ácidos oxidantes, blanqueadores y ambientes muy alcalinos;
✓ la resistencia térmica no supera los 70 °C;
✓ toleran pH en el intervalo de 2,0 a 10,0;
✓ presentan óptimas propiedades físicas y mecánicas, además de adherencia muy buena a
varios tipos de superficies.
5.1 Morteros de base epoxi

8. ✓ constituidos de aglomerantes de resina de fenol-formaldehído con filler (sílica, carbono,
coque pulverizado o barita) conteniendo un catalizador ácido;
✓ buena resistencia a la mayoría de los ácidos minerales y soluciones de sales inorgánicas y a
soluciones levemente oxidantes, pero son rápidamente atacados por agentes oxidantes
fuertes como los ácidos: nítrico, crómico y sulfúrico concentrado;
✓ comportamiento satisfactorio en soluciones levemente alcalino y en muchos solventes, sin
embargo tienen poca resistencia a álcalis fuertes;
✓ la resistencia térmica va hasta 175 °C y toleran pH de 0,7 a 9,0;
✓ el tiempo de uso de este tipo de morteros es corto y necesitan estar refrigerados hasta el
momento de ser usados.
5.2 Morteros de base fenólica

9. ✓ productos tricomponentes constituidos por resina en solución, catalizador y fillers inertes con
modificadores de formulación;
✓ excelente resistencia química y mecánica y tienen óptima resistencia a la mayoría de los
ácidos;
✓ no resisten los productos cáusticos ni los blanqueantes;
✓ toleran pH en el intervalo de 0,9 a 13,0;
✓ mayor resistencia química y térmica (hasta 115 °C) que los de base epoxi.
5.3 Morteros de base poliéster y de base ester-vinílica

10. ✓ constituidos por resina líquida, catalizador y filler (sílica, carbono, barita o coque pulverizado);
✓ resistentes a ácidos no oxidantes, a álcalis, a productos muy solventes, a sales, gases, aceites,
grasas y detergentes;
✓ pueden ser usados en temperaturas de hasta 200 °C y en un intervalo de pH de 1,0 a 13,0.
5.4 Morteros de base furánica

11. ✓ los revestimientos monolíticos, también llamados laminados, son constituidos de un refuerzo
en forma de manta, tejido o fibras, generalmente de vidrio, poliéster o nylon, dispuesto en
una o más capas, embebidas por resinas de base ester-vinílica, epoxi, poliéster, furánica o
fenólica;
✓ se trata de un material de grandes potencialidades de uso, por ejemplo en el sector de las
industrias de papel y celulosa, donde su empleo viene aumentando y diversificándose a
medida que se amplían los conocimientos, la experiencia y la gama de productos ofrecidos en
el mercado;
✓ tienen también la ventaja de su fácil mantenimiento así como de la fácil identificación y
localización de eventuales problemas patológicos;
✓ los sistemas denominados FRP (fiber reinforced polymers) en el caso de sistemas de
rehabilitación de estructuras de concreto suelen ser materiales compuestos de fibras
inorgánicas embebidas en resinas orgánicas;
✓ las fibras de mayor aplicación hoy día son de carbono pero hay de aramida, vidrio, poliéster y
acero;
✓ las resinas más utilizadas son de base epoxi, endurecido a frío o a caliente y los sistemas
pueden ser tipo barras prefabricadas similares a chapas metálicas o sistemas de mantas
flexibles que permiten aplicación de varias capas, ganando en capacidad portante;
✓ siempre que las fibras están dispuestas en una dirección única el sistema suele ser llamado
laminados;
✓ cuando la dirección de las fibras es ortogonal (bidirecional) suele ser llamado tejido o tela.
6. Revestimientos monolíticos y FRP

12. ✓ por silicatación de la superficie del concreto se entiende, una serie de procedimientos
similares, que tienen por objetivo tapar los poros superficiales y endurecer las superficies del
concreto o mortero de piso y contrapiso, impermeabilizándolos;
✓ pueden también ser aplicados en superficie verticales, impermeabilizándolas y
protegiéndolas;
✓ los siguientes productos pueden ser usados para la silicatación del concreto:
▪ metasilicato de sodio o potasio;
▪ tetrafluoruro de silicio;
▪ fluorosilicato de magnesio o de zinc.
7. Silicatación

13. ✓ aceite de soya, aceite de linaza y ciertos ácidos como el linóico y el oleico, que tienen
consistencia aceitosa, pueden ser usados para la impermeabilización y protección de
superficies de concreto;
✓ oscurecen la superficie del concreto;
✓ en el momento de la aplicación, el concreto debe tener más de 14 días de fabricación y se
recomienda neutralizar previamente la superficie antes de la aplicación, usando una solución
compuesta de 2,4 kg de cloruro de zinc con 3,8 kg de ácido fosfórico en 100 litros de agua
potable;
✓ esperar el secado por 48 horas, antes de la aplicación de los aceites;
✓ los aceites pueden ser diluidos en kerosén, recomendándose por lo menos dos manos
espaciadas más de 24 horas;
✓ como esta solución de neutralización es ácida, no es recomendable en estructuras de
concreto pretensado ni en casos de poco recubrimiento de la armadura;
✓ así como la silicatación, los aceites deben ser usados con cautela, porque impiden la
adherencia de nuevos revestimientos y no protegen la estructura contra ataques químicos
intensos.
8. Aceites

14. ✓ se denominan barnices e hidrofugantes, las pinturas aplicadas a las superficies de estructuras
de concreto, destinadas a protegerlas e impermeabilizarlas, sin que sea alterado
sustancialmente su aspecto;
✓ tienen excelente aplicación en fachadas, estructuras externas o internas en edificios
comerciales, oficinas, naves y depósitos;
✓ pueden formar una película superficial continua, tal como los barnices poliuretánicos alifáticos
y los barnices epoxis, ambos bicomponentes, y los barnices de base acrílica (metilmetacrilato
o estireno-butadieno), monocomponentes;
✓ en ciertas condiciones puede ser más conveniente utilizar hidrofugantes de superficie que son
capaces de penetrar algunos milímetros en el concreto y por mecanismo de repelencia
electrostática (son productos hidrófobos) impiden la penetración de las moléculas de agua y
de las sustancia agresivas que eventualmente estén disueltas en esa agua, como por ejemplo
el agua de lluvia en atmósferas industriales;
✓ los hidrofugantes son todos de base silicona, silanos o siloxanos oligoméricos;
✓ todos son monocomponentes dispersos en solvente;
✓ estos productos tienen la ventaja, sobre los productos formadores de película, de permitir la
libre circulación del vapor de agua y con eso reducir, en la mayoría de los casos, los riesgos de
condensación y formación de bolas y moho en la superficie o el interior del elemento
estructural, bajo la película de barniz.
9. Barnices y hidrofugantes de superficie

15. ✓ las pinturas son dispersiones de pigmentos en aglutinantes, que cuando aplicadas en capas
finas sobre una superficie, sufren un proceso de secado o curado y endurecimiento, formando
una película sólida, adherente al sustrato e impermeable;
✓ el proceso de aplicación es llamado “pintar” una superficie;
✓ constituidas básicamente de resina, solvente, pigmento y aditivo;
✓ la resina es el componente más importante de la pintura, pues es la que confiere las
propiedades de resistencia, adherencia, flexibilidad, impermeabilidad y brillo al sistema;
✓ los pigmentos pasan a tener papel importante en las pinturas o imprimaciones, cuando se
desea una protección anticorrosiva, ya sea por barrera, por inhibición química o por
protección catódica;
✓ las tintas orgánicas son también llamadas de revestimientos anticorrosivos o pinturas de
protección de superficie, debido a la elevada protección química que confieren a la
estructura;
✓ las pinturas pueden ser de diferente naturaleza:
▪ goma clorada;
▪ vinílicas;
▪ uretanas;
▪ epoxis;
▪ acrílicas.
10. Pinturas orgánicas

16. ✓ las pinturas bituminosas de alquitrán de hulla base epoxi (coal-tar epoxy), normalmente son
aplicadas en dos o más manos;
✓ la primera, más diluida, debe actuar como primer asegurando la buena adherencia al sustrato;
✓ las demás deben ser siempre aplicadas en dirección ortogonal a la anterior y solamente
cuando esta haya secado;
✓ emulsiones no deben ser usadas, pues son permeables y poco protectoras;
✓ las pinturas con alquitrán de hulla base epoxi son clasificadas en tres tipos según el contenido
epóxico: contenidos elevados para obtener espesor de película seca ≤ 0,38 mm, contenidos
medios para obtener espesor de película seca entre 0,40 mm y menos de 1 mm, y de bajos
contenidos de resina para espesor de película seca, iguales o superiores a 1 mm.
11. Pinturas bituminosas y de alquitrán de hulla base epoxi

17. ✓ materiales usados en las juntas de dilatación de las estructuras de concreto, con el objetivo de
impedir el paso de líquidos, gases, vapor o partículas sólidas en el interior de la estructura;
✓ en el momento en que son solicitados y se deforman deben poseer características elásticas y
de recuperación compatibles con los esfuerzos y deformaciones sufridas;
✓ pueden ser formulados a partir de las mismas resinas básicas usadas en pinturas: acrílicas,
poliuretanas, epoxis, bituminosas, etc;
✓ la naturaleza química de los sellantes, proveniente de la resina básica de formación, es
responsable por la resistencia a la intemperie y a los agentes agresivos, adherencia al sustrato,
deformabilidad y recuperación elástica;
✓ problemas frecuentes son observados con el uso de estos materiales debido al no
seguimiento del diseño y la no observación de algunos cuidados básicos, tales como:
▪ preparación y refuerzo de la superficie lateral de la junta;
▪ aplicación de primer, generalmente de base epoxi, en esa superficie del concreto;
▪ colocación de un agente que impida la adherencia del sellante al fondo de la junta.
12. Sellantes

18. ✓ materiales usados como puente de adherencia entre otros dos, siendo en general uno de ellos
sobre la superficie del concreto viejo, también llamado sustrato;
✓ ofrecen una mejoría sustancial de la adherencia entre diversos materiales, tales como:
concreto viejo/concreto nuevo, acero/concreto nuevo, concreto viejo/mortero base poliéster,
etc;
✓ los primer, además de actuar como puente de adherencia, pueden actuar como protectores
del sustrato, o sea, como parte de un sistema de protección de armaduras contra la corrosión,
por ejemplo;
✓ los adhesivos y primers más empleados son de base epoxi y los llamados látex, o sea, base
acrílica o base acetato de polivinilo o base estireno-butadieno;
✓ los de base polivinila (PVA) en general son re-emulsionables lo que los torna no aconsejables
para uso en locales húmedos o reparaciones y refuerzos de importancia;
✓ los de base epoxi tienen un comportamiento estructural superior a los demás, sin embargo,
tienen el inconveniente de requerir el sustrato seco, lo que no siempre es viable en obra.
13. Adhesivos y primer

19. ✓ productos para anclaje, en general de base polimérica, predominantemente poliéster
bicomponente, o de base cemento, ambos de pega rápida y ligeramente expansivos;
✓ disponibles para mezclar “in situ”, en la obra, o en forma de cartuchos con el material ya
dosificado;
✓ para empalmar barras de acero lo más común es usar un conector mecánico de presión
(manguito), que no es otra cosa que una sección de un tubo de acero en el cual son
introducidas (posicionadas tope a tope) las dos barras a empalmar;
✓ cuando este conjunto es sometido a presión la conexión se deforma contra las barras
anclándose en las corrugas;
✓ este proceso permite empalmar barras corrugadas, con diámetro de 12,5 hasta 40 mm, y
utilizar la capacidad total de resistencia mecánica de las barras empalmadas;
✓ existen otros tipos especiales de empalme mecánico, como por ejemplo, la que se forma
cuando dos conectores mecánicos de presión, unidos cada uno a una barra de acero, se unen
a través de un tornillo, para formar una única barra.
14. Productos para anclaje y empalme de barras de acero

20. ✓ en innumerables ocasiones es preciso realizar reparaciones rápidas que permitan por ejemplo
la continuidad de la producción en industrias o la liberación del tránsito;
✓ los productos pueden ser morteros elaborados con cemento aluminosos, que presentan
fraguado rápido y alta resistencia en las primeras edades;
✓ los cuales tienen el inconveniente que con el tiempo pierden parte de la resistencia alcanzada
inicialmente, debido a la transformación morfológica que sufren los cristales de aluminato;
✓ estos productos pueden ser también formulados con base en la reacción del magnesio con
fosfato, que así como el anterior, desarrollan rápidas resistencias iniciales;
✓ materiales de base sulfato de calcio son también empleados para esta finalidad.
15. Concretos y morteros de fraguado/endurecimiento rápido

21. ✓ revestimientos de ladrillos anticorrosivos dan protección óptima contra distintos ataques
químicos severos y son por lo tanto indicados para el uso en industrias farmacéuticas,
petroquímicas y de papel y celulosa, entre otras;
✓ este tipo de revestimientos no forman, sin embargo, una barrera estanca por si sola contra la
penetración de líquidos, para lo que es necesaria una membrana impermeable (capa aislante
o protectora) entre el revestimiento y el sustrato;
✓ ejemplos de membranas:
▪ goma, elastómeros sintéticos y otros de misma naturaleza;
▪ PVC (policloruro de vinilo);
▪ plomo;
▪ formulaciones de resinas sintéticas con refuerzo de fibra de vidrio;
▪ chapas plásticas rígidas o semirrígidas;
▪ revestimientos quemados en hornos, incluso resinas y vidrio;
▪ uretanas u otros elastómeros aplicados por pulverización;
▪ asfaltos o mastiques bituminosos;
▪ amianto no impregnado o fieltro de fibra cerámica aplicado con una solución de silicato.
✓ en presencia de ácido fluorhídrico, fluoruros ácidos y soluciones cáusticas fuertes y en
condiciones de gradiente térmico pronunciado, son adecuados los ladrillos a base de
carbono.
✓ tales ladrillos presentan mayor absorción que los ladrillos obtenidos de suelos arcillosos o
arcilla refractaria, pero son más resistentes al choque térmico y tienen mayor conductividad
térmica.
16. Ladrillos anticorrosivos

22. ✓ disponibles en forma de polvo, granulados o lingotes;
✓ son compuestos fundidos en caliente a una temperatura de 120 °C y derramados aún
calientes, en las juntas entre los ladrillos anticorrosivos;
✓ compuestos de azufre, sílice inerte, filler de carbono y plastificantes;
✓ los plastificantes reducen la fragilidad, mejoran las propiedades mecánicas e impiden la
conversión del azufre a una forma cristalina inapropiada;
✓ particularmente útiles para la protección contra ácidos oxidantes;
✓ cuando contienen carbono, son adecuados para la protección contra combinaciones de ácidos
oxidantes y ácidos fluorhídricos;
✓ la resistencia térmica de los morteros de azufre es relativamente baja y su peso por lo tanto
limitado a las instalaciones con temperatura de trabajo por debajo de 88 °C;
✓ es baja su resistencia química frente a soluciones alcalinas fuertes y ciertos tipos de solventes
orgánicos;
✓ se recomienda su uso para pH entre 1,0 y 14,0;
✓ el tiempo de uso es muy variable.
17. Morteros de azufre

23. ✓ los materiales/sistemas para la reparación/rehabilitación/control de corrosión en estructuras
de concreto reforzado pueden ser formulados para proveer una amplia variedad de
propiedades;
✓ debido a que las propiedades afectan el comportamiento de la
reparación/rehabilitación/control, el escoger el material/sistema correcto requiere de un
cuidadoso estudio;
✓ antes de seleccionar un material/sistema, el especificador (especialista) necesitará realizar un
análisis adecuado para la reparación y definir la estrategia de la reparación.
18. Guía para la selección y especificación de materiales/sistemas destinados a la
rehabilitación de las estructuras de concreto

24. ✓ Antes de que el proceso de selección del material/sistema pueda comenzar, el especificador
necesita determinar los objetivos de proyecto e identificar las etapas de análisis de la
reparación definidas a continuación:
▪ Requerimiento del propietario. La visión para que las necesidades del proyecto sean
entendidas. Vida esperada en servicio, apariencia, necesidad en el uso de la estructura
durante la reparación y el presupuesto son cosas que deben ser tomados en cuenta.
▪ Condiciones de servicio. Todos los componentes que envuelven a la estructura, tales
como condiciones ambientales, contaminantes químicos y las cargas a las cuales se verá
sometida, necesitan identificarse adecuadamente para definir las propiedades físico-
químicas y mecánicas del material/sistema a escoger.
▪ Condiciones de aplicación. Condiciones ambientales esperadas, acceso, tiempo de
ejecución del proyecto y las condiciones de operación pueden afectar críticamente la
selección del material. Debe hacerse una lista de verificación, lo cual ayudará a asegurar
que todos los aspectos que deben ser considerados sean incluidos en la evaluación.
▪ Propiedades del material. Los materiales/sistemas para
reparación/rehabilitación/control de corrosión no serán especificados hasta que las
propiedades que mejor satisfagan los objetivos del proyecto sean identificadas y
colocadas en orden de prioridad.
✓ Entendiendo la respuesta del material/sistema a cada componente, de las condiciones de
servicio esperadas, ayudará al especialista a establecer las propiedades del material específico
que se requiere para producir una reparación duradera.
18.1 Análisis de la reparación

25. 18.1 Análisis de la reparación
Análisis de la reparación, principales etapas

26. ✓ Muchos proyectos de reparación tendrán
condiciones únicas y requerimientos
especiales que deben ser cuidadosamente
examinados antes de que el criterio final de
selección del material/sistema pueda ser
determinado;
✓ Una vez que se hayan establecido los
criterios, para una reparación compatible
con el elemento a reparar, se pueden,
entonces, identificar los materiales/sistemas
con las propiedades necesarias que
respondan a estos criterios;
✓ Una variedad de materiales/sistemas para
reparación/rehabilitación/control de
corrosión se han formulado para proveer un
amplio rango de propiedades;
✓ Debido a que estas propiedades afectarán el
comportamiento de la reparación, el
seleccionar un material correcto para una
aplicación específica requiere de un estudio
cuidadoso.
18.2 Selección de los materiales/sistemas de reparación
Estrategia de reparación, principales etapas del proceso
de selección de materiales/sistemas de reparación

27. Material
Componente Requerimientos de aplicación
Aglutinante Aditivos
Limitaciones
de espesor
Temperatura de
instalación
Curado
Mortero de cemento
Portland
Cemento
Portland
Reductores de agua
13-50 mm 5-32 °C
Húmedo
7 días
Inclusores de aire
Concreto de cemento
Portland
Cemento
Portland
Reductores de agua
> 44 mm 5-32 °C
Húmedo
7 días
Inclusores de aire
Concreto de cemento
Portland modificado
con microsílice
Cemento
Portland
Humo de sílice
> 30 mm 5-32 °C
Húmedo
7 días
Reductores de agua
de alto rango
Inclusores de aire
Concreto de cemento
Portland modificado
con polímeros
Cemento
Portland
Látex polimérico > 30 mm 7-35 °C
Húmedo
2 días
Mortero de cemento
Portland modificado
con polímeros
Cemento
Portland
Filler anti-
escurrimiento 6-50 mm 7-35 °C
Húmedo
3 días
Látex polimérico
Concreto de cemento
de fosfato de magnesio
Cemento de
fosfato de
magnesio
– > 19 mm −18-40 °C Aireado
Concreto con agregado
pre-colocado
Cemento
Portland
Puzolanas
> 76 mm 5-32 °C
Húmedo
7 díasReductores de agua
Mortero epoxi Resina epoxi Arena 4-12 mm 10-32 °C Aireado
Concreto de
metacrilato de metilo
(MMA)
Resina
acrílica
– 6-13 mm −6-50 °C Aireado
Concreto proyectado
Cemento
Portland
Humo de sílice
> 13 mm 5-32 °C
Húmedo
7 días
Puzolanas
Reductores de agua
Látex
Acelerador
Fibra de
polipropileno
Fibra metálica