El documento presenta una introducción a la patología estructural. Define la patología estructural como el estudio del comportamiento defectuoso de las estructuras para investigar las causas y proponer medidas correctivas. Explica que las causas de defectos suelen ser problemas en el diseño, materiales, construcción o uso y que es importante para los ingenieros civiles conocer esta área.

1. PATOLOGIA DE LAS ESTRUCTURAS Ing. Mario A. Panozo V.

2. PATOLOGIA DE LAS ESTRUCTURAS Contenido: Introducción Definición de patología estructural Antecedentes Proceso patológico Relación de causas Diagnóstico y Evaluación Intervención Conclusión

3. INTRODUCCION El tema tiene por objeto motivar en los profesionales de nuestro medio a incursionar en la ciencia de la patología estructural, cuyo conocimiento es actualmente necesario para la práctica profesional del ingeniero civil en todos sus especialidades. Es recomendable por lo tanto realizar el mayor esfuerzo posible para que la carrera de ingeniería civil incorpore en sus planes de estudio la materia de Patología Estructural.

4. DEFINICION DE PATOLOGIA ESTRUCTURAL 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.

5. ANTECEDENTES El tema de patología estructural mas difundido data de la década de los sesenta y corresponde al hormigón armado cuyo desarrollo ha ido creciendo de una forma notable hasta nuestros días. Hoy, la Patología del Hormigón Armado tiende a convertirse en asignatura o materia en escuelas y facultades de ingeniería.

6. PROCESO PATOLOGICO 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.

7. 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.

8. RELACION 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 % A materiales: 15 % Fallos en servicio: 10 % Otras causas: 5 %

9. 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.

10. Diagnostico 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.

11. Diagnóstico 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. Evaluación del nivel de daño: LEVE MODERADO FUERTE o SEVERO.

12. Diagnóstico Inspección y evaluación preliminar Definición de la funcionalidad o habitabilidad Definición de sistemas de rehabilitación temporal (apuntalamiento y/o arriostramiento) Diagnóstico preliminar.

13. Diagnóstico 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 ordenes y registro de modificaciones.

14. Diagnóstico Inspección y evaluación detalladas Verificación de la información Evaluación de daños con sus causas y posibles soluciones.

15. Diagnóstico Ensayos para la evaluación de los materiales Hormigón: Uso de esclerómetro Extracción de Núcleos Ultrasonido Indicadores de grietas. Acero: Detección magnética de armaduras, uso de pacómetro Extracción y prueba de barras. Suelos: Ensayos de Penetración Ensayo Triaxial

16. Diagnóstico 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.

17. Diagnóstico Criterios para la evaluación de las estructuras Análisis de los detalles de estructuración: Distribución de rigideces Columnas cortas Asimetrías Conexiones Juntas de dilatación Evidencias de remodelaciones

18. Diagnóstico Criterios para la evaluación de las estructuras Revisión de las memorias de cálculo Revisión de reglamentos vigentes Revisión de especificaciones técnicas Planteamiento y evaluación de alternativas de remediación.

19. INTERVENCION Ultima 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 mas amplia seguridad.

20. Intervención Métodos de reparación Caso hormigón armado Restauración por sustitución de materiales, en el caso del hormigón armado: Hormigón con aditivos Hormigón polimérico Sustitución de materiales en paredes de mampostería

21. Intervención Métodos de reparación Caso hormigón armado Restauración por aplicación de materiales diferentes al dañado: Inyecciones epóxicas Parcheo estructural Reparación de grietas en paredes Adhesión de hormigón fresco a endurecido.

22. Intervención Métodos de reparación Caso hormigón armado Reforzamiento Encamisados metálicos Encamisados de hormigón armado Encamisados con fibras Reestructuración Arriostramientos Muros de corte

23. Intervención Métodos de reparación Caso hormigón armado Sustitución de hormigón: Hormigón con aditivo expansivo Concreto polimérico Inyección epóxica Parcheo estructural Morteros epóxicos Cementos no contráctiles

24. CONCLUSION Se espera que esta breve introducción a la ciencia de la patología estructural, constituya un estímulo al estudiante para que pueda participar en el conocimiento de esta disciplina, considerándola como una especialidad mas de la carrera de ingeniería civil.

25. Fotografías

26. Fotografías

27. Fotografías

28. Ing. Mario A. Panozo Vargas Docente Emérito de la F.N.I-U.T.O Oruro-Bolivia Es una recopilación de los trabajos realizados por: . Dr. Ing. Manuel Fernández Casanovas. Universidad Politécnica de Madrid. . Ing. Ricardo Castellanos Araujo. Departamento de Mecánica Estructural. UCA. . PCV-Chile.