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Preparación de las
Superficies
Dra. Tania CROSTON

Preparación de superficies 2 de 46Dra. Tania Croston
Contenido
1. Proceso general antes de la reparación
2. Análisis, estrategias y diseños
3. Requisitos de los materiales de reparación
4. Selección del material
5. Ventajas, limitaciones, aplicaciones y selección del
material de reparación
6. Preparación de la superficie
7. Métodos de demolición
8. Limpieza del acero de refuerzo, reparación y
protección
9. Adhesión del material de reparación al concreto
existente

Contenido
6. Preparación de la superficie
6.1 Introducción
6.2 Procedimiento general para la preparación de
la superficie
6.3 Preparación de la superficie: Cuando el acero
está corroído
6.4 Recomendaciones sobre la forma de la
superficie reparada
6.5 Recomendaciones sobre la geometría a
remover

6.1 Introducción
La reparación involucra el proceso de acondicionar el
concreto existente para recibir el material de reparación.
Este acondicionamiento es requerido para quitar el
concreto dañado, deteriorado o contaminado para
proporcionarle a la superficie la capacidad de adhesión
necesaria.
Esta es una de las partes más críticas de la reparación.
Existen muchos técnicas para remover y limpiar el
concreto, cada método tiene sus ventajas y desventajas.
La mayoría de las remoción se realizan con un hilty por su
movilidad y versatilidad.

6.2 Procedimiento general para la
preparación de la superficie (1/2)
Localización del área a
reparar.
Remover el concreto
deteriorado usando
métodos aceptables.

6.2 Procedimiento general para la
preparación de la superficie (2/2)
Preparar los bordes del área a
reparar para garantizar una
buena adhesión (para el
concreto lanzado sigue ACI
506R-90)
Limpieza de la superficie del
acero de refuerzo expuesto y el
concreto.

6.3 Preparación de la superficie (1/3)

6.4 Recomendaciones sobre la forma
de la superficie reparada (1/2)
La forma debeLa forma debe
ser lo másser lo más
simple posible.simple posible.
La deterioración
de la superficie
del concreto
generalmente
no es uniforme.

6.4 Recomendaciones sobre la forma
de la superficie reparada (2/2)
Los bordes
irregulares
aumentan la
concentració
n de los
esfuerzos de
contracción y
las fisuras.

6.5 Recomendaciones sobre la
geometría a remover (1/2)

6.5 Recomendaciones sobre la
geometría a remover (2/2)

Contenido
7. Métodos de demolición
7.1 Según su principio de operación
7.1.1 Dinámicas
7.1.2 Mecánicas
7.1.3 Abrasivas
7.1.4 Térmicas
7.2 Según el efecto que ellas producen
7.2.1 Demolición profunda
7.2.2 Demolición superficial
7.2.3 Técnicas de corte y abertura de agujeros

7.2.1 Demoliciones profundas (1/3)
Explosivos
Grandes martillos
hidráulicos
Trituradora de
mandíbula para el
concreto
Agentes expansivos

Rompedor neumático
manual, debe tenerse
cuidado con el acero
expuesto.
Rompedor neumático,
es efectivo cuando se
necesita remover una
alta cantidad de
concreto.

Placa abridora, permite
fractura el concreto en
pedazos. Los tres tipos
comunes son: cuñas
hidráulicas, presión de fluidos,
cemento expansivo. Para
todos se deben abrir huecos.
Hidro demolición utilizan
presiones de agua entre
20,000 a 40,000 psi (138 a
276MPa). Es efectivo para
losas delgadas.

7.2.2 Demolición de superficie (1/4)
Levantamiento del concreto
superficial
Métodos por percusión
 Martillo ligero (hilty)
 Rompedor de concreto
 Mini rompedor de rocas
Se clasifican en 15 lb y 30 lb.
Existen también hidráulicos y
eléctricos.

Hidro-demoliciones
 Lanzadores manuales de un solo chorro
 Equipos a varios chorros 20,000 a 40,000 Psi
(138 a 276MPa).

Técnicas por micro-ondas
 Lanzadores manuales de un
solo chorro
 Equipos a varios chorros
Escarificación
Métodos eléctricos

Técnicas de
preparación de
superficie
Limpieza por
chorros de arenas
Proyección de
balines
Molido

7.2.3 Técnicas de corte y
abertura de agujeros
Cable diamante
Lanza térmica
Lanza a chorro inflamable
Lanza plasma

Contenido
8. Limpieza del acero de refuerzo,
reparación y protección
8.1 Introducción
8.2 Procedimiento general
8.3 Reparación del acero de refuerzo
8.4 Limpieza del acero de refuerzo
8.5 Protección del acero de refuerzo

8.1 Introducción
La corrosión es una causa de la desintegración,
laminación y fragmentación del concreto.
La remoción completa es determinante para obtener
una reparación durable.
Cloruros y carbonatación puede existir en el
concreto aunque no exista corrosión.
Remover el concreto alrededor el acero es
importante ya que permite al material de reparación
rodear completamente la barra dando una
protección electroquímica y un mejor anclaje.

8.2 Procedimiento general (1/2)
Remoción del concreto que
rodea toda la barra, permite
limpiar perfectamente la
barra y colocar el material
de reparación.
El óxido debe ser removido
por algún método eficaz.

Las barras que han perdido
sección deben ser
repuestas.
En ciertas ocasiones debe
aplicarse una capa
protectora al acero de
refuerzo.

8.3 Reparación del acero de
refuerzo (1/3)
Si el acero de refuerzo ha perdido más del 25% de
su sección transversal (o 20% si son dos o más
barras afectadas), es necesario reparar el acero
de refuerzo.
Nota: Cuando el daño del acero de refuerzo no
tiene recubrimiento, es recomendable realizar una
evaluación estructural de la situación.

refuerzo (2/3)
Si la reparación es necesaria se debe realizar una de los siguientes
métodos:
1. Barra suplementaria sobre la longitud afectada. La nueva barra
debe ser mecánicamente unida a la barra afectada o colocada
paralelamente a la barra existente.
2. Reemplazo completo de la barra
* La longitud de traslape debe ser determinada de acuerdo al ACI 318;
tomando en cuenta los manuales de la AASHTO y CRSI.

refuerzo (3/3)
Conector garfiado (Swedged)
Soldadura para conexión con poca resistencia (Stick weld)
Manguito roscado (Threaded coupling)
Métodos de unión típicos

(1/2)
Desincrustador de
agujas es efectivo
para remover fuertes
capas de óxidos, y
puede ser utilizado
fácilmente en
pequeñas áreas.
El agua a alta
presión (3,000 a
10,000psi o 20.7 a
69MPa) limpia el
concreto y el acero,
resultando una
superficie rugosa.

(2/2)
Limpieza de chorros abrasivos
utiliza una mezcla abrasivo con
la presión del aire. Este método
produce mucho polvo que
puede ser reducido usando
agua.
Cepillo con cerdas de
alambre permite
limpiar el acero, pero
no es efectivo cuando
no se tiene un acceso
en la parte posterior.

8.5 Protección del acero de refuerzo

Contenido
9. Adhesión del material de reparación
al concreto existente
9.1 Introducción
9.2 Medida del esfuerzo de adhesión
9.3 Evaluación del esfuerzo de adhesión
9.4 Procedimientos generales
9.5 Agentes de adhesión

9.1 Introducción
Claves para desarrollar
la adherencia:
• Limpieza, sonido del substrato
• Superficie rugosa del
substrato para mejorar el
trabado mecánico
• Estructura de poros abiertos
en el substrato
• Material de reparación/agente
de adhesión puede entrar en
los poros del substrato
• Material de reparación es
aplicado con suficiente
presión para facilitar el
contacto

(1/3)
Comentarios:
Solo pruebas de laboratorio
Solo materiales medidos
Los valores son afectados
por la resistencia a la
compresión de los materiales
por el grado de la limpieza
con el chorro de arena
No son controlados por
métodos de ensayo

(2/3)
Comentarios:
Pueden ser medidos en
campo y laboratorio
por la resistencia a la
compresión de los materiales
por el grado y método de la
preparación de la superficie
Miden la adhesión al cortante

(3/3)
Comentarios:
Medidas en especimenes en sitio o removidos
Mide la resistencia a la tensión directa de la adhesión
Medidas actuales de las condiciones de campo,
preparación de la superficie, curado y propiedades del
material
El aparato debe ser sujetado concéntricamente con el
espécimen

9.3 Evaluación del esfuerzo de
adhesión
Clase Material
Esfuerzo de
adhesión
mínimo
(psi/MPa)
Mediana del
esfuerzo de
adhesión
(psi/MPa)
Esfuerzo de
compresión mínimo
de la sobrecapa
(psi/MPa)
Esfuerzo de
compresión de la
base de concreto
(psi/MPa)
1 LMC/PCC
* 200/1.4 325/2.2 3000/20.7 3000/20.7
2 LMC/PCC 230/1.6 375/2.6 3750/25.9 3000/20.7
3 LMC/PCC 260/1.8 425/2.9 4250/29.3 4000/27.6
*Concreto de cemento Pórtland (PCC), Concreto modificado de látex (LMC)
Condiciones
Métodos de ensayo
de adhesión
Esfuerzo de adhesión (psi/MPa)
Promedio de 7 a 10 ensayos
Relación entre los
métodos de ensayo
Chorro de arena,
2 días PCC
Sobrecapa 50
días PCC viejo
Cortante Bifurcado 1190/8.2 360%
Cortante directo 330/2.3 100%
Tensión uní axial 189/1.3 57%

Para preparar la superficie debe estar
libre de sonidos, limpia sin elementos
que inhibidores de la adhesión (aceites,
epóxicos endurecidos)
Luego de la remoción inicial la superficie
debe ser golpeada para detectar las
áreas con vacíos y delaminación.

Cualquiera superficie con vacíos
debe ser emparejada.
Un excelente resultado se
consigue con diferencias de
menos de ¼ pulg.

La superficie de concreto existente debe
tener poros abiertos. Si estos poros están
sellados deben ser limpiados.
Para limpiarlos debe usarse uno de los
siguientes métodos: Chorro de balines
(superficie horizontal), chorros abrasivos,
chorros de agua, combinaciones de
abrasivos y agua, a vacío.

La estructura de poros abierta permite una
succión capilar el material de reparación o
el agente adhesivo.
Debe verificarse la humedad del substrato
con los ensayos en sitio óptimos para la
técnica de reparación a utilizar.

Al material de reparación así como el
agente adhesivo de utilizarse deben ser
suficientemente fluidos para poder entrar
en los poros abiertos del substrato.
Intimo contacto es producido por
mecanismos tales como, vibraciones
internas, presión hidráulica interna, alta o
baja velocidad de impacto.

Luego que las dos condiciones anteriores
son terminadas, y el tiempo de curado
requerido transcurrido se procede al paso
siguiente.
Para verificar la buena adhesión puede
realizarse un ensayo de pull-off.

9.5 Agentes de adhesión
Los 3 más usados son:
• Lechada a base de
cemento
• Epóxicos (ASTM C 881),
• Emulsiones a base de
látex (ASTM C 1059):
Estireno Butadieno
(SBR), Acrílico, Polivinilo
acetato (PVA).

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