UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA
FACULTAD DE INGENIERIA CIVIL
“Descripción y Análisis de los Procedimientos de Reparación Post Vaciado de los Elementos de Concreto Armado Utilizados Durante la Construcción del Colegio
de Alto Rendimiento COAR Piura”
TRABAJO DE INVESTIGACIÓN
Para optar el Título Profesional de Ingeniero Civil
Bach. Romario Cordova Chiroque Bach. Ángel David Carbajal La Madrid
Piura, 18 de octubre de 2021
Piura – Perú
UNIVERSIDAD NACIONAL DE PIURA Facultad de Ingeniería Civil
Escuela Profesional de Ingeniería Civil
“DESCRIPCIÓN Y ANÁLISIS DE LOS PROCEDIMIENTOS DE REPARACIÓN POST VACIADO DE LOS ELEMENTOS DE CONCRETO ARMADO UTILIZADOS DURANTE LA CONSTRUCCIÓN DEL COLEGIO
DE ALTO RENDIMIENTO COAR PIURA”
Línea de investigación: Ingeniería civil, arquitectura y urbanismo
PRESENTADO POR:
_________________________________
BACH. ROMARIO CORDOVA CHIROQUE
_________________________________
BACH. ÁNGEL DAVID CARBAJAL LA MADRID
ASESOR:
________________________________
ING. LUIS ALBERTO BENITES AVALOS
DECLARACION JURADA
DE ORIGINALIDAD DE TRABAJO DE INVESTIGACION
Yo: Romario Córdova Chiroque identificado con DNI Nº 70544844, Bachiller de Escuela Profesional de Ingeniería Civil, de la Facultad de Ingeniería Civil y domiciliado en Asent. H. Vate Manrique Mz M1 Lote 15, Distrito de Chulucanas, Provincia de Morropón, Departamento de Piura Celular: 952280570 Email: [email protected].
DECLARO BAJO JURAMENTO: que el trabajo de investigación que presento a la Oficina Central de Investigación (OCIN), es original, no siendo copia parcial ni total de una investigación desarrollado, y/o realizada en el Perú o en el Extranjero, en caso de resultar falsa la información que proporciono, me sujeto a los alcances de lo establecido en el Art. Nº 411, del código Penal concordante con el Art. 32º de la Ley Nº 27444, y Ley del
Procedimiento Administrativo General y las Normas Legales de Protección a los Derechos de Autor.
En fe de lo cual firmo la presente.
Piura, 18 de Octubre de 2021
………
DNI Nº 70544844
Artículo 411.- El que, en un procedimiento administrativo, hace una falsa declaración en relación con hechos o circunstancias que le corresponde probar, violando la presunción de veracidad establecida por ley, será reprimido con pena privativa de libertad no menor de uno ni mayor de cuatro años.
Art. 4. Inciso 4.12 del Reglamento del Registro Nacional de Trabajos de Investigación para optar grados académicos y títulos profesionales –RENATI Resolución de Consejo Directivo Nº 033-2016-SUNEDU/CD
DECLARACION JURADA
DE ORIGINALIDAD DE TRABAJO DE INVESTIGACION
Yo: Ángel David Carbajal La Madrid identificado con DNI Nº 48174594, Bachiller de Escuela Profesional de Ingeniería Civil, de la Facultad de Ingeniería Civil y domiciliado en Calle Aburtadas 10 Block 7 Dpto. 4 COOP. Miguel Grau, Etapa 1 MZ. F LT. 10, Distrito de Santa Anita Provincia de Lima Departamento de Lima, Celular: 953428368 Email:
DECLARO BAJO JURAMENTO: que el trabajo de investigación que presento a la Oficina Central de Investigación (OCIN), es original, no siendo copia parcial ni total de una investigación desarrollado, y/o realizada en el Perú o en el Extranjero, en caso de resultar falsa la información que proporciono, me sujeto a los alcances de lo establecido en el Art. Nº 411, del código Penal concordante con el Art. 32º de la Ley Nº 27444, y Ley del
Procedimiento Administrativo General y las Normas Legales de Protección a los Derechos de Autor.
En fe de lo cual firmo la presente.
Piura, 18 de Octubre de 2021
………
DNI Nº48174594
Artículo 411.- El que, en un procedimiento administrativo, hace una falsa declaración en relación con hechos o circunstancias que le corresponde probar, violando la presunción de veracidad establecida por ley, será reprimido con pena privativa de libertad no menor de uno ni mayor de cuatro años.
Art. 4. Inciso 4.12 del Reglamento del Registro Nacional de Trabajos de Investigación para optar grados académicos y títulos profesionales –RENATI Resolución de Consejo Directivo Nº 033-2016-SUNEDU/CD
DEDICATORIA
A Eduardo Lamadrid Ruiz, por su apoyo y motivación constante, siempre una persona alegre y orgullosa por cada logro que he conseguido.
Ángel David Carbajal La Madrid
A mi querida madre Magda Victoria, gran mujer y abnegada madre, siempre orgullosa de los logros de su hijo, si hay un nombre que merece estar escrito en esta dedicatoria definitivamente es el tuyo.
Romario Cordova Chiroque
AGRADECIMIENTOS
A Dios, a él le debemos todo lo logrado y lo que en adelante lograremos gracias a su bendición, siempre estaremos infinitamente agradecidos por su amor y las oportunidades brindadas.
A nuestros padres, por su sacrificio, entrega, comprensión y por motivarnos
constantemente a cumplir nuestros sueños, son nuestra mayor motivación y ejemplo a seguir.
A nuestro asesor, el Ingeniero Luis Alberto Benites Avalos, por compartir sus conocimientos con nosotros cuando fuimos sus alumnos en las aulas de nuestra querida universidad y ahora como profesionales, el éxito de esta investigación es en gran parte gracias a su guía y apoyo constante.
Al Ingeniero Ronald Altamirano Echevarría, por compartir sus conocimientos y experiencia, así como su apoyo en la realización de esta investigación.
A Hillary Rivera Arguello por su apoyo en la redacción de esta investigación, gracias amiga.
ÍNDICE GENERAL
RESUMEN... 15
ABSTRACT ... 16
INTRODUCCIÓN ... 17
ASPECTOS DE LA PROBLEMÁTICA ... 18
DESCRIPCIÓN DE LA REALIDAD PROBLEMÁTICA ... 18
FORMULACIÓN DEL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN ... 19
JUSTIFICACIÓN E IMPORTANCIA DE LA INVESTIGACIÓN ... 19
OBJETIVOS ... 20
Objetivo General ... 20
Objetivos Específicos ... 20
DELIMITACIÓN DE LA INVESTIGACIÓN... 20
MARCO TEÓRICO ... 21
ANTECEDENTES DE LA INVESTIGACIÓN ... 21
Antecedentes Internacionales ... 21
Antecedentes Nacionales ... 22
Antecedentes locales ... 23
BASES TEÓRICAS ... 25
Definición del Concreto Armado ... 25
Propiedades del Concreto Armado ... 25
Problemas en la colocación del concreto armado ... 27
Cangrejeras. ... 27
Fisuras Por Contracción Plástica. ... 27
Elevada exudación. ... 27
GLOSARIO DE TÉRMINOS ... 28
Agregado Fino ... 28
Agregado Grueso ... 28
Columna... 28
Concreto ... 28
Concreto Armado ... 28
Concreto Simple ... 29
Fisuras ... 29
Losa ... 29
Muro Estructural ... 29
Patología ... 29
Viga ... 29
Vida Prevista ... 30
Vida Útil ... 30
MARCO REFERENCIAL ... 30
Marco Normativo ... 30
HIPÓTESIS ... 31
ASPECTOS METODOLÓGICOS... 32
ENFOQUE DE LA INVESTIGACIÓN ... 32
DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN ... 32
NIVEL DE LA INVESTIGACIÓN ... 32
TIPO DE INVESTIGACIÓN ... 33
Investigación Pura (Básica) ... 33
Investigación Aplicada ... 33
Conclusión ... 33
SUJETOS DE LA INVESTIGACIÓN ... 33
MÉTODOS Y PROCEDIMIENTOS ... 34
Planificar ... 34
Hacer ... 35
Verificar ... 35
Actuar ... 35
TÉCNICAS Y HERRAMIENTAS DE RECOJO DE INFORMACIÓN ... 35
Revisión Bibliográfica ... 36
TÉCNICAS Y HERRAMIENTAS DE PROCESAMIENTO DE INFORMACIÓN ... 36
ASPECTOS ÉTICOS ... 36
RESULTADOS Y DISCUSIÓN ... 38
RESULTADOS ... 38
Reparación de Viguetas de Losas Aligeradas Armadas en una Dirección ... 38
Reparación de Muros de Concreto Armado Desalineados ... 46
Reparación de Cangrejeras, en Elementos Estructurales en General ... 50
Procedimiento de reparación de fisuras en la cimentación (zapatas) ... 56
Procedimiento de Reparación de Fisuras en losas de techo, muros, vigas, columnas y placas ... 60
DISCUSIÓN ... 72
CONCLUSIONES... 75
RECOMENDACIONES... 76
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS ... 78
ANEXOS ... 80
ANEXO 1:AUTORIZACIÓN POR PARTE DE RESPONSABLES DEL COAR ... 80
ANEXO 2:PROCEDIMIENTO DE REPARACIÓN DE VIGUETAS DE LOSAS ALIGERADAS... 81 ANEXO 3:PROCEDIMIENTO DE REPARACIÓN DE MUROS DE CONCRETO ARMADO
DESALINEADOS ... 122 ANEXO 4:PROTOCOLOS DE POST VACIADO FIRMADO POR LA SUPERVISIÓN DE MURO EN BLOQUE DE RESIDENCIA ... 129 ANEXO 5:LEVANTAMIENDO DE OBSERVACIONES DE NOCONFORMIDADESN°01 Y N°02 –REPARACIÓN DE CANGREJERAS ... 132 ANEXO 6:RESPUESTA A NOCONFORMIDADN°04-REPARACIÓN DE CANGREJERAS .... 137 ANEXO 7:PROCEDIMIENTO DE REPARACIÓN DE FISURAS EN LA CIMENTACIÓN (ZAPATAS) 141 ANEXO 8:PROTOCOLOS DE POST VACIADO FIRMADO POR LA SUPERVISIÓN DE ZAPATA ... 147 ANEXO 9:PROCEDIMIENTO DE REPARACIÓN DE FISURAS EN LOSA DE TECHO, MUROS, VIGAS,
COLUMNAS Y PLACAS ... 149 ANEXO 10:PROTOCOLO DE POST VACIADO DE LOSA DE TECHO ... 156 ANEXO 11:PROCEDIMIENTO DE REPARACIÓN DE CANGREJERAS DEL BLOQUE F-RESIDENCIA
... 159 ANEXO 12:MATRIZ GENERAL DE CONSISTENCIA ... 167
ÍNDICE DE FIGURAS
FIGURA1:VISTASATELITALDELTERRENOQUEOCUPAELCOAR ... 20
FIGURA2:CICLODEMING ... 34
FIGURA3:PLANOENPLANTADELMÓDULODEBIBLIOTECASECTORIZANDO LASZONASDONDESEREPARANLASVIGUETAS... 39
FIGURA4:PLANOENPLANTADEMÓDULOSERVICIOSGENERALES ... 39
FIGURA5:REPRESENTACIÓNGRÁFICADEVIGUETACONANCHOMENORA10 CM ... 42
FIGURA6:REPRESENTACIÓNGRÁFICADELTRAZODELANCHOARESTITUIR …..………….………...42
FIGURA7:REPRESENTACIÓNGRÁFICADELAZONADELLADRILLO ADYACENTEALAVIGUETAPARARECORTAR ... 43
FIGURA8:REPRESENTACIÓNGRÁFICADEZONACORTADA ... 43
FIGURA9:REPRESENTACIÓNGRÁFICADEREUBICACIÓNDEACERODE REFUERZO ... 44
FIGURA10:REPRESENTACIÓNGRÁFICADELAAPLICACIÓNDELMORTERO ESTRUCTURAL ... 45
FIGURA11:REPRESENTACIÓNGRÁFICADEACABADOFINAL ... 45
FIGURA12:CANGREJERASINACEROEXPUESTO ... 53
FIGURA13:CANGREJERACONACEROEXPUESTO ... 54
FIGURA14:REPARACIÓNDEFIURAMEDIANTEPERFILADOYSELLADO ... 64
INDICE DE ANEXOS
ANEXO1:AUTORIZACIÓNPORPARTEDERESPONSABLESDELCOAR……...80 ANEXO2:PROCEDIMIENTODEREPARACIÓNDEVIGUETASDELOSAS
ALIGERADAS………….………..……….81
ANEXO3:PROCEDIMIENTODEREPARACIONDEMUROSDECONCRETO
ARMADODESALINEADOS...……….……….….122
ANEXO4:PROTOCOLOSDEPOSTVACIADOFIRMADOPORLASUPERVISIÓN DEMUROENBLOQUEDERESIDENCIA………...…………..…..……….129 ANEXO5:LEVANTAMIENDODEOBSERVACIONESDENOCONFORMIDADES N°01YN°02–REPARACIÓNDECANGREJERAS.……….…….……..…...132 ANEXO6:RESPUESTAANOCONFORMIDADN°04-REPARACIÓNDE
CANGREJERAS……….………..137
ANEXO7:PROCEDIMIENTODEREPARACIÓNDEFISURASENLA
CIMENTACIÓN(ZAPATAS)……….……….141
ANEXO8:PROTOCOLOSDEPOSTVACIADOFIRMADOPORLASUPERVISIÓN DEZAPATA...……..147 ANEXO9:PROCEDIMIENTODEREPARACIÓNDEFISURASENLOSADETECHO, MUROS,VIGAS,COLUMNASYPLACAS…...……….………..….149 ANEXO10:PROTOCOLODEPOSTVACIADODELOSADETECHO………..…...156 ANEXO11:PROCEDIMIENTODEREPARACIÓNDECANGREJERASDELBLOQUE
F-RESIDENCIA………...159
ANEXO12:MATRIZGENERALDECONSISTENCIA………...…………...167
Resumen
El Ministerio de Educación del Perú se ha propuesto brindar a los estudiantes de desempeño sobresaliente un servicio educativo con los más altos estándares de calidad internacional, para ello está construyendo Colegios de Alto Rendimiento en todas las regiones del país, es así como en 2018 comenzó la construcción del Colegio de Alto Rendimiento de la región Piura (COAR Piura), convirtiéndose en el primer COAR en
culminar su construcción en el año 2020. Durante la construcción de este importante proyecto se presentaron fallas de diversos tipos en los elementos de concreto armado, como
cangrejeras, fisuras, elementos desalineados, etc. En consecuencia, este trabajo tiene como objetivo describir y analizar los procedimientos utilizados durante la construcción del COAR Piura para la reparación de fallas post vaciado en elementos de concreto armado. Para ello se recopiló la información de los procedimientos propuestos por la empresa contratista y que fueron aprobados por la supervisión de obra. Como resultado se obtuvieron procedimientos de reparación que demostraron ser efectivos en devolver a los elementos de concreto armado sus propiedades estructurales. Varios de estos métodos emplean resinas epóxicas y requieren de mano de obra calificada para realizarlos. La experiencia adquirida en el COAR Piura permitirá a los ingenieros de la región y del país aplicar soluciones de efectividad
comprobada para reparar fallas en elementos de concreto armado durante la construcción de los COAR que se construirán en todo el país y proyectos de edificación similares.
Palabras Clave:
construcción, COAR Piura, reparación de fallas post vaciado, resinas epóxicas
Abstract
The Ministry of Education of Peru has proposed providing students with outstanding performance an educational service with the highest international quality standards. The Ministry is building High Performance Schools in all regions of the country. In 2018, the Ministry began the construction of the Colegio de Alto Rendimiento (COAR) of the Piura region, becoming the first COAR to complete its construction in 2020. During the
construction of this important project, there were failures of various types in the reinforced concrete elements, such as crabbing, cracks, misaligned elements, etc. The objective of this work was to describe and analyze the procedures used during the construction of the COAR Piura for the repair of post-casting failures in reinforced concrete elements. For this purpose, information was collected on the procedures proposed by the contractor and approved by the construction supervision. As a result, repair procedures were obtained that proved to be effective in restoring the structural properties of reinforced concrete elements. Several of these methods use epoxy resins and require skilled labor. The experience gained at COAR Piura will allow engineers in the region and the country to apply proven solutions to repair failures in reinforced concrete elements during the construction of COARs to be built throughout the country and similar building projects.
Key Words: construction, COAR Piura, post-casting fault repair, epoxy resins
Introducción
Es común en el proceso constructivo de edificaciones que posterior al vaciado de elementos de concreto armado, alguno de estos presente fallas. La falla puede definirse como la finalización de la capacidad que tiene un elemento de concreto armado para desempeñar la función para la cual fue diseñado (Torrealva Davila, 2007)
Las fallas pueden ser clasificadas en fallas durante la concepción y diseño, fallas por materiales, por construcción, por operación y por falta de mantenimiento (Gómez Echevarría
& Palacios Ramírez, 2011).
Durante la construcción del Colegio de Alto Rendimiento Piura (COAR Piura) se presentaron varios tipos de fallas en los elementos de concreto armado, tales como cangrejeras, fisuras, y elementos desalineados o con falta de verticalidad.
Para la reparación de estos elementos se aplicaron varios métodos, utilizando materiales como resinas epóxicas, morteros de alta resistencia y aditivos expansivos.
Este trabajo de investigación describirá los procedimientos llevados a cabo en el COAR Piura para la reparación de fallas en elementos de concreto armado y analizará los resultados de los mismos.
Aspectos de la Problemática
Descripción de la Realidad Problemática
Los Colegios de Alto Rendimiento se crearon con el objetivo de brindar a los estudiantes de todas las regiones del país que tienen habilidades sobresalientes, un servicio educativo con altos estándares de calidad nacional e internacional, para ello se ha formado una red de COAR que se encuentra en las 25 regiones del país, atendiendo a una población de 6,700 estudiantes de 3°, 4° y 5° de secundaria (MINISTERIO DE EDUCACION , 2020).
El COAR de Piura es el primer Colegio de Alto Rendimiento en culminar su construcción, se construyó sobre un terreno de 30.000 m² de los cuales están construidos 17.000 m², se compone de varios edificios, entre ellos una residencia para los estudiantes, aulas y laboratorios, una biblioteca, un polideportivo y un edificio destinado a los servicios generales (COBRA GESTION DE INFRAESTRUCTURAS, S.A., 2019).
Durante la construcción de estas estructuras se presentaron varios tipos de fallas post- vaciado, como cangrejeras, fisuras, filtraciones y elementos desalineados o con falta de verticalidad, las cuales afectaban su monolitismo, rigidez y resistencia, características importantes para las estructuras de concreto armado.
Para la reparación de los elementos de concreto armado, se utilizaron distintos métodos de reparación, con la aplicación de resinas epóxicas, morteros de alta resistencia, aditivos expansivos, etc. los cuales se detallarán en esta investigación y contribuirán en ampliar los conocimientos sobre reparación en concreto armado.
Formulación del Problema de Investigación
¿Qué procedimientos se utilizaron para reparar los elementos de concreto armado durante la construcción del COAR Piura?
Justificación e Importancia de la Investigación
En la construcción de edificaciones que emplean estructuras de concreto armado es frecuente encontrar elementos que una vez que son desencofrados presentan fallas como las mencionadas en la descripción de la problemática de esta investigación, es decir, no es un problema exclusivo de la edificación en análisis, por lo tanto se justifica realizar una investigación que nos permita determinar procedimientos con eficacia comprobada en la reparación de las fallas más comunes que se presentan en el post-vaciado de elementos de concreto armado.
La importancia de esta investigación radica en que los procedimientos de reparación que se analicen pueden aplicarse en los elementos de concreto armado de cualquier obra de edificaciones, especialmente en los COAR que aún falta construir. Las experiencias con las reparaciones realizadas en el COAR Piura resultarán enriquecedoras y brindarán soluciones técnicas y eficaces para la reparación de elementos de concreto armado.
Por lo tanto, esta investigación beneficiará directamente a los ingenieros, profesionales, técnicos y personas involucradas en el rubro de la construcción, quienes frecuentemente se encuentran ante este tipo de problemas durante la construcción de edificaciones.
Objetivos
Objetivo General
• Describir y analizar los procedimientos utilizados durante la construcción del COAR Piura para la reparación de fallas post vaciado en elementos de concreto armado.
Objetivos Específicos
• Describir los procedimientos de reparación utilizados.
• Discutir los resultados de cada método de reparación utilizado.
Delimitación de la Investigación
El presente proyecto de investigación se realizará en la obra “Creación del Servicio Educativo Especializado para Alumnos de Segundo Grado de Educación Secundaria de Educación Básica Regular con Alto Desempeño Académico en la Región Piura – SNIP N°
348663”, ubicada en la urbanización Nuevo Catacaos, en el distrito de Catacaos, provincia de Piura, en la Región Piura que se ubica al norte de Perú.
Figura 1
Vista satelital del terreno que ocupa el COAR
Fuente: Google Earth.
Marco Teórico
Antecedentes de la Investigación
Antecedentes Internacionales
Hituyan, J., Valencia, L. (2020) en su tesis de pregrado “Análisis Sistemático de Literatura sobre Patologías del Concreto auto reparadas a partir de reacciones de
mineralización con Bacterias”, se propone una autoreparación con cepas bacterianas,
planteando una tabla comparativa que contenga métodos biológicos útiles apoyándose con la búsqueda de información sobre los principales procesos de autoreparación de fisuras en los elementos de concreto en los últimos 5 años con la adición de bacterias, estas tablas
comparativas incluyeron tipos de procesos, de bacterias, estudio de prueba, condiciones de cultivo, procesos bioquímicos y funciones concretas de cada proceso.
Urrea, M. & Garibello, L. (2018) en su tesis de pregrado “Identificación y evaluación de fallas estructurales y patologías en los seis puentes vehiculares en concreto reforzado distribuidos por la calle 80 en la localidad de Engativá”, identificaron y evaluaron puentes a los cuales se les realizó un análisis patológico, realizando visitas de campo y esquemas de los puentes in situ, inspeccionando cada una de las patologías encontradas procediendo a la toma de datos respectiva junto con un registro fotográfico, uno de los métodos usados fue colocar fenolftaleína en la superficie del concreto expuesto para determinar si el Ph del concreto descendía y ya no protegía las armaduras de acero, junto con demás métodos para la
evaluación de cada patología, los instrumentos de medición fueron las fichas hechas para tal fin por los autores, clasificando la patología según el manual INVIAS correspondiente al tipo de estructura, obtuvieron como resultado la organización de la información recopilada y
plasmada en gráficos dando así un reporte del estado de servicio del puente, concluyendo su estado general.
Henriquez, J. (2016) en su tesis de pregrado “Patología y Propuestas de Rehabilitación de las Viviendas del Barrio Amazonas, Sector 2 de la Parroquia Puerto Bolívar, Cantón Machala”, estudió las diferentes fallas o deterioros en el concreto armado y albañilería de las viviendas de este sector, que se generan por los agentes físicos y químicos propios de la zona costera, planteando así una mitigación al problema evidenciado, la metodología se basó principalmente en la observación directa, el estudio de documentos y normativas técnicas relacionadas con la patología del concreto, se realizó un estudio de la vulnerabilidad de las viviendas de hormigón contrastando con datos técnicos los daños que se presentaron, se registraron considerando el tipo y el nivel del daño, teniendo como resultado que el diseño y construcción de las viviendas del sector 2 del barrio amazonas no tuvo en consideración el grado de vulnerabilidad vinculado a la exposición al ambiente marino.
Antecedentes Nacionales
García, R. (2018) en su tesis de pregrado “Evaluación y reparación de fisuras en estructuras de concreto armado mediante el comité ACI 224 en el Distrito de Vicco”, estudia los esenciales motivos del porque aparecen distintos tipos de fisuras en estructuras de
concreto armado, los métodos de evaluación de éstas técnicas de reparación, para la
recopilación de datos se utilizó un fisurómetro, ordenando las fisuras por el tipo de estructura en tablas según su espesor y por su valor máximo permisible de acuerdo al manual del MTC, luego de estimar los distintos tipos de fisuras se dispuso cuales representaban un peligro para la seguridad de las estructuras y se implementó el procedimiento para su reparación.
Quispe, K. (2018) en su tesis de pregrado “Aplicación de Técnicas Sostenibles de Reparación de La Fisuración del Concreto Armado en Edificaciones”, examina los
principales motivos de deterioro que afectan al concreto, con la gran masa de edificaciones de concreto que existen este problema es cada vez más común pudiendo causar hasta desplomes en diferentes tipos de edificaciones, se definen las causas así como la reparación de manera eficaz a base de epoxis, siliconas, entre otros, para dar un mayor tiempo de vida a la edificación, comparando así otros estudios de otros países con las estructuras existentes en este país, determinando que estos estudios sin son factibles de aplicar a los de este país de tal manera que estas conserven sus principales propiedades.
Pérez, M. & Paredes, J. (2019) en su tesis de pregrado “Análisis de Patologías y su Relación con la Calidad de las Edificaciones de Concreto Armado en la Ciudad de Tarapoto, Provincia y Departamento de San Martín – 2019”, determinaron las patologías y su relación con la calidad del concreto usado en las estructuras de la ciudad de Tarapoto, en esta
investigación se aplicaron fichas de inspección visual de daño, referencias fotográficas, se entrevistó a los propietarios a fin de conocer detalles de la estructura, tales como antigüedad, elaboración del proyecto y ejecución, como resultado final se obtuvieron esquemas en los que se concluyó que las patologías afectan tres aspectos de las estructuras: la seguridad, la
funcionalidad y la estética.
Antecedentes locales
Azabache, R. (2018) en su tesis de pregrado “Determinación y evaluación de las patologías de concreto armado del reservorio elevado R7 - Pachitea, capacidad 2,300 m3 - Piura, Piura, Abril 2018”, evaluaron las patologías encontradas en el reservorio elevado R7, este estudio se dio a través de muestras que tomaron in situ y en los puntos donde era posible el acceso para la toma de dichas muestras, las muestras tomadas se analizaron de manera
visual y para las fisuras procedieron a medir su espesor, para saber el daño que podría causar a la estructura elevada, dentro de los resultados se encontró un alto índice de eflorescencia y humedad en la cúpula y muy pocas fisuras, por el difícil acceso a algunas zonas,
encontrándose un grado de daño menor.
Gómez, L. (2017) en su tesis de pregrado “Patologías del Concreto en Columnas, Vigas y Muros de Albañilería Confinada del Cerco Perimétrico del I.E.I N° 742 Felipe Cossío del Pomar del Distrito de Castilla, Provincia de Piura, Región Piura, Abril – 2017”, diagnosticó y describió las patologías presentadas en las columnas y vigas del cerco
perimétrico de la I.E. Felipe Cossío del Pomar, la evaluación y muestreo de las patologías de estos elementos estructurales se realizó de manera visual y personalizada, los datos
recolectados fueron ordenados y descritos en una ficha técnica de inspección, donde se registraron las patologías encontradas en las muestras, además de registros fotográficos y herramientas manuales, encontrando las siguientes patologías, Grietas (5%),
Descascaramiento (5.6%), Humedad (26.9%), concluyendo así que existía un grado de severidad moderado según la información recogida en las fichas técnicas de inspección.
Sernaque, D. (2016) en su tesis de pregrado “Evaluación y Determinación de Patologías en las Columnas de Concreto Armado de Los Pabellones I y II de la Institución Educativa “La Unión”-Distrito La Unión-Provincia Piura- Departamento Piura", estimó y describió los principales daños encontrados en las columnas y vigas, para la metodología se usó el método del muestreo para determinar la calidad y condición de la patología que alteran a las columnas y las vigas, la evaluación realizada fue visual y personalizada, además de los registros fotográficos, de acuerdo a los resultados obtenidos de las 20 columnas analizadas en los sectores I y II, 16 de ellas se encontraban en estado de malo a pésimo, encontrándose patologías como erosión, desprendimientos, eflorescencias y fisuras, concluyéndose así que
la zona ocupada por los pabellones I y II, presentan columnas en pésimo estado y urgía su pronta reestructuración y/o rehabilitación.
Bases Teóricas
Definición del Concreto Armado
Para definir al concreto armado, también llamado concreto reforzado, primero se definirá que son el concreto y el acero de refuerzo. El concreto puede definirse como “un material semejante a la piedra que se obtiene mediante una mezcla cuidadosamente
proporcionada de cemento, arena y grava u otro agregado, y agua; después, esta mezcla se endurece en formaletas con la forma y dimensiones deseadas” (Nilson, 2001, pág. 1).
Mientras que el acero de refuerzo se define como “el refuerzo, conformado usualmente por barras circulares de acero con deformaciones superficiales apropiadas para proporcionar adherencia, se coloca en las formaletas antes de vaciar el concreto” (Nilson, 2001, pág. 2).
Dadas las definiciones anteriores, se puede definir al concreto armado como el material resultante de la unión del concreto y barras de acero que se embeben en él para formar un material con mejores características estructurales que el concreto simple.
Propiedades del Concreto Armado
Como se definió anteriormente el concreto armado tiene mejores propiedades que el concreto simple, dado que reúne también las características del acero, a continuación, se mencionarán cuáles son esas propiedades que hacen del concreto armado uno de los materiales de mayor uso en la industria de la construcción.
La propiedad más importante del concreto armado es su capacidad de resistir esfuerzos de tracción y compresión, a diferencia del concreto simple que, aunque tiene una
gran resistencia a la compresión, es un material frágil de baja resistencia ante esfuerzos de tracción.
Otra propiedad del concreto armado es que es un material económico, dado que las materias primas para producirlo son de fácil obtención y disponibilidad, al respecto Nilson (2001) afirma que “La mayor parte de los materiales constitutivos, con la excepción del cemento y los aditivos, están disponibles a bajo costo, localmente o muy cerca del sitio de construcción” (pág. 2).
También nos permite construir elementos estructurales de menor sección, dado que el acero aporta resistencia a los esfuerzos de compresión, de esta forma se diseñan columnas menos robustas, mientras que gracias a la gran resistencia del acero a los esfuerzos de tracción podemos diseñar vigas de mayores luces y con peraltes menores, lo que permite ahorrar grandes volúmenes de concreto, además de aligerar el peso de las estructuras, lo cual puede ayudar a un mejor comportamiento sísmico de la misma, aunque esto último depende de varios otros factores.
Finalmente se puede mencionar como propiedad del concreto armado, su capacidad de moldeo que permite construir elementos estructurales de diversas formas, así como su alta resistencia al fuego, como mencionó Nilson (2001) “mientras se encuentra en estado
plástico, puede depositarse y llenar las formaletas y moldes de cualquier forma. Su alta resistencia al fuego y al clima son ventajas evidentes” (pág. 2).
Problemas en la colocación del concreto armado
Cangrejeras.
De acuerdo al American Concrete Institute (ACI) una cangrejera es “un vacío que queda en el concreto, debido que el mortero no llena completamente los espacios entre las partículas de agregado grueso" (pág. 9).
Las cangrejeras son un problema frecuente en los vaciados de concreto, sobretodo en elementos de secciones pequeñas y con gran cantidad de varillas de refuerzo, como lo son las columnas, vigas y losas aligeradas.
Las causas de este problema pueden ser la falta de un correcto vibrado durante la colocación del concreto, colocación de concretos con bajos valores de slump, selección inadecuada del tamaño máximo del agregado grueso y/o colocación de recubrimiento adecuado.
Fisuras Por Contracción Plástica.
Estas fisuras suelen ser superficiales, pero también pueden atravesar todo el elemento, reduciendo su capacidad resistente y dejando una ventana para que agentes externos ingresen y provoquen corrosión y ataques al concreto.
Elevada exudación.
La exudación es el proceso de ascenso del agua de amasado durante el
endurecimiento del concreto creando conductos capilares que reducen impermeabilidad y vuelve al concreto poco durable, este fenómeno se puede controlar utilizando concreto con
aire incorporado y ajustando las proporciones de la mezcla, así como acelerando el tiempo de fraguado.
Glosario de Términos
Agregado Fino
Material que se usa principalmente en las juntas, revoques y/o revestimientos, pasa el tamiz 9.5 mm (3/8”) y queda retenido en la malla 200.
Agregado Grueso
Material principal en el concreto, resiste el desgaste y su calidad es muy importante ya que de eso dependerá la duración del concreto. Retenido en su totalidad por el tamiz N°4.
Columna
Estructura vertical que nace en la cimentación y sirve para confinar los muros en la albañilería confinada y/o para formar un pórtico en los sistemas aporticados.
Concreto
Es la unión entre el cemento, agregados y agua, pudiéndose incluir también en algunos casos algunos tipos de aditivos.
Concreto Armado
Es la unión entre el concreto y acero, esta unión se usa para las columnas, vigas, losas y demás elementos usados en edificaciones.
Concreto Simple
Es la unión solo entre el cemento, agregados y agua, no incluye el acero a diferencia del concreto armado.
Fisuras
Abertura alargada que presenta una pequeña separación entre sus bordes, se dan durante la construcción o por ser propias del concreto (Pérez, s.f.).
Losa
Elemento horizontal de concreto armado de espesor reducido con respecto a sus demás dimensiones, va apoyada sobre las vigas principales y secundarias, divide los niveles de una edificación y rigidiza a la estructura.
Muro Estructural
Elemento estructural que resiste cargas verticales y de empuje, además funciona para dividir ambientes en todos los niveles.
Patología
La patología en el concreto es la enfermedad, falla, lesión, deterioro presente y que se clasifica por sus causas.
Viga
Estructura horizontal que se apoya entre dos o más columnas.
Vida Prevista
Se define como vida prevista, a la estructura que fue diseñada para cumplir las
condiciones arquitectónicas, estructurales, funcionales de durabilidad, función y de seguridad (Rivva, 2006).
Vida Útil
Se define como Vida útil al periodo de tiempo donde la estructura durante su uso cumple con los requisitos mínimos para el cual ha sido diseñada y/o construido. (Rivva, 2006).
Marco Referencial
Marco Normativo
En la realización de esta investigación se utilizaron las siguientes normas:
• Norma Técnica de Edificación E.060 “Concreto Armado” del 08 de mayo del 2009. establece las condiciones mínimas para el diseño correcto de estructuras de concreto armado, nociones básicas y definiciones de los materiales
utilizados, requisitos de calidad de los materiales y su durabilidad.
• Norma ACI 562-13 Requisitos de código para la evaluación, la reparación y rehabilitación de edificios de concreto del año 2013. que establece los requisitos mínimos para la evaluación de daños de los elementos de concreto armado, siguiendo una serie de pasos que forman una estructura conformada por la investigación de la estructura, diagnóstico del problema, determinación de las acciones de intervención, implementación de las acciones de
intervención, preparación de un programa de mantenimiento, para poder extender la vida útil de la estructura y mejorar la seguridad de vida.
• Norma ACI 318-14 Requisitos de reglamento para concreto estructural del año 2014, que establece los requisitos mínimos para el diseño y la construcción de elementos de concreto estructural de cualquier estructura construida según los requisitos del reglamento general de construcción legalmente adoptado, también establece criterios para la evaluación y reparación de elementos de concreto armado.
• Norma ACI 224R Control de la fisuración en estructuras de hormigón, que presenta las principales causas de fisuración y una discusión detallada de los procedimientos para el control de la misma.
• Norma ACI 546R-04 Guía de reparación de concreto armado, que presenta los principales procedimientos para la reparación de las estructuras de concreto armado.
Hipótesis
Los procedimientos utilizados en el COAR Piura para reparar fallas en elementos de concreto armado son efectivos.
Aspectos Metodológicos
Enfoque de la Investigación
Esta investigación tiene un enfoque cualitativo, según LeCompte (1995) una investigación cualitativa se puede definir como “una categoría de diseños de investigación que extraen descripciones a partir de observaciones que adoptan la forma de entrevistas, narraciones, notas de campo, grabaciones, transcripciones de audio y vídeo casetes, registros escritos de todo tipo, fotografías o películas y artefactos” (pág. 3).
Dado que esta investigación describirá y analizará procedimientos a partir de registros escritos y fotográficos, entonces se considera una investigación cualitativa.
Diseño de la Investigación
Se utilizó el diseño de estudio de caso cualitativo. “Los estudios de caso tienen como característica básica que abordan de forma intensiva una unidad, ésta puede referirse a una persona, una familia, un grupo, una organización o una institución” (Stake, 1994).
Dado que esta investigación solo estudiará las reparaciones llevadas a cabo durante la construcción del COAR Piura, este último constituye la unidad que abordará la investigación, por ello se aplicará este diseño.
Nivel de la Investigación
Sobre el nivel o alcance de una investigación Hernández, Fernández, & Baptista (2010) afirman que “el diseño, los procedimientos y otros componentes del proceso serán distintos en estudios con alcance exploratorio, descriptivo, correlacional o explicativo.” (pág.
78).
La presente es una investigación descriptiva, dado que se describirán los procedimientos para luego realizar un análisis de los mismos.
Tipo de Investigación
Para determinar el tipo de investigación, se presenta la definición de investigación pura y aplicada.
Investigación Pura (Básica)
“Esta investigación busca aumentar la teoría, por lo tanto, se relaciona con nuevos conocimientos, de este modo no se ocupa de las aplicaciones prácticas que puedan hacer referencias los análisis teóricos” (Reyes & Boente, 2019).
Investigación Aplicada
“Su principal objetivo se basa en resolver problemas prácticos, con un margen de generalización limitado. De este modo genera pocos aportes al conocimiento científico desde un punto de vista teórico” (Reyes & Boente, 2019).
Conclusión
Esta investigación busca aportar soluciones a problemas, pero sin aportar nuevos conocimientos, por ende, se clasifica como Investigación aplicada.
Sujetos de la Investigación
Los sujetos de la investigación son las reparaciones post vaciado realizadas en el Colegio de Alto Rendimiento Piura (COAR Piura). La población de estudio es el COAR Piura y la muestra la conforman los elementos de concreto armado que fueron reparados.
Métodos y Procedimientos
En esta investigación se utilizó la metodología del Ciclo de Deming, también conocido como ciclo de calidad o ciclo PHVA para la recopilación de información y
documentación relevante, analizar y reafirmar la hipótesis mediante los resultados obtenidos de los procedimientos y confirmarlos en visitas posteriores de los autores. El ciclo de Deming se compone de 4 etapas: Planificar, Hacer, Verificar y Actuar (representadas en la Figura 2 Ciclo de Deming), acabada la etapa final se deberá volver a la primera y repetir el ciclo de nuevo, buscando así una mejora continua.
Figura 2 Ciclo Deming
Fuente: https://www.ingenieriadecalidad.com/
Planificar
En esta etapa se recopiló toda la documentación referente al periodo de ejecución del proyecto “Creación del Servicio Educativo Especializado para Alumnos de Segundo Grado de Educación Secundaria de Educación Básica Regular con Alto Desempeño Académico en la Región Piura”, además se determinó enfatizar la búsqueda en los informes de
procedimientos y planes de trabajo para reparaciones que forman parte del dossier de Calidad del proyecto.
Hacer
En esta etapa se identificó toda la información relacionada a los procedimientos de reparación, se procedió a revisarla y discriminar la información para finalmente elaborar un resumen y cuadros comparativos.
Verificar
En esta etapa, se verificó los resultados obtenidos con los procedimientos de reparación identificados mediante revisión de la documentación, se verificó la hipótesis y además se obtuvieron conclusiones.
Actuar
Para esta última etapa, se realizó una visita de campo en la que se identificaron los elementos que fueron reparados y se verificó la efectividad de los procedimientos de reparación estudiados.
Técnicas y Herramientas de Recojo de Información
Para la recolección de datos se realizó trabajo de gabinete, revisando la bibliografía y la data del proyecto, también se hicieron inspecciones en campo para asegurar la correcta aplicación de los procedimientos e inspecciones posteriores para verificar la eficacia de los procedimientos empleados.
Revisión Bibliográfica
Los investigadores tuvieron acceso a la base de datos del proyecto porque fueron partícipes de él. De esta base de datos se recolectó la información, la cual fue ordenada y clasificada.
La información a la que no se tenía acceso fue solicitada a la empresa contratista, siguiendo los conductos regulares.
Toda la información obtenida de la base de datos se complementó con la revisión de los trabajos de investigación que forman parte de los antecedentes de esta investigación, así como de las normativas nacionales e internacionales.
Técnicas y herramientas de procesamiento de información
Luego de recolectar la información, el procesamiento de la misma se realizó con ayuda de software como Microsoft Excel y Microsoft Word.
La información recolectada fue confiable y válida, en esta investigación se utilizó información validada por los responsables de la obra, es decir por el residente de obra, supervisor de obra o especialistas.
Aspectos Éticos
Los realizadores de la investigación ponen de manifiesto la originalidad de la misma, respetando los derechos de autor, citando adecuadamente aquellas ideas o conceptos que no sean propios.
La recopilación de información para esta investigación tuvo como propósito principal cumplir con los objetivos de la investigación, lo realizaron los autores de la misma con autorización de los profesionales a cargo de la obra en estudio (Revisar Anexo 1).
Resultados y Discusión
Resultados
Como resultado del proceso de investigación descrito anteriormente se obtuvieron cinco procedimientos de reparación que fueron utilizados en elementos de concreto armado como zapatas, placas y losas aligeradas.
A continuación, se detallan los procedimientos utilizados:
Reparación de Viguetas de Losas Aligeradas Armadas en una Dirección
Este procedimiento de reparación tuvo como propósito la reparación de viguetas en losas aligeradas en una dirección (aunque también se podría utilizar en losas en dos
direcciones), restituyendo la sección transversal de las viguetas que por deficientes
procedimientos constructivos no tienen las dimensiones señaladas en los planos estructurales y así garantizar un comportamiento adecuado antes las solicitaciones para las cuales han sido diseñadas.
Ubicación. Se sometió a este procedimiento de reparación a las viguetas de la losa aligerada armada en una dirección, del módulo de Biblioteca y módulo de Servicios Generales, como se muestra en las figuras adjuntas.
Figura 3: Plano en planta del módulo de biblioteca sectorizando las zonas donde se reparan las viguetas
Fuente: Planos de arquitectura del proyecto
Figura 4: Plano en planta de módulo Servicios Generales sectorizando las zonas donde se reparan las viguetas
Fuente: Planos de arquitectura del proyecto
Sect.
Sector 2 1
Sector 1
Sector 2
Documentos de Referencia. Se utilizó como referencia los siguientes documentos:
• Reglamento Nacional de Edificaciones.
• ACI 318S-14
• ACI 546R_04 Concrete Repair Guide, Reported by ACI Committee 546
• ACI 5034_92 Standard Specification for Repairing Concrete with Epoxy Mortars (ACI 503.4-92, Reapproved 1997, 2003), Reported by ACI Committee 503
• Planos de Arquitectura
• Planos de Estructuras
• Especificaciones Técnicas del proyecto
• Memoria descriptiva de Arquitectura y Estructuras del Proyecto
Desarrollo. A continuación, se detalla los recursos y los procedimientos utilizados:
Personal. La cuadrilla de trabajo contó con personal calificado en el uso de
herramientas de poder y aplicación de resinas epóxicas, de ser necesario se le capacitó en el uso y aplicación de las resinas. Está conformada por:
• 01 operario
• 01 ayudante
Equipos. La cuadrilla contó con el siguiente equipo y herramientas (o equipos de características similares):
• Andamios de dos o tres cuerpos.
• Cordel
• Comba de 10 libras
• Cincel
• Martillo rotopercutor
• Escobilla metálica
• Amoladora con disco de copa y corte
• Soplador eléctrico
• Extensiones eléctricas
Materiales. Se utilizó los siguientes materiales en cantidades suficientes para el desarrollo del trabajo de reparación:
• Mortero de alta resistencia pre dosificado Sika Rep o similar.
• Gravilla o confitillo TM 1/4”.
• Arena gruesa.
• EPP Básico (uniforme de trabajo, casco, botines de cuero con puntera de acero, lentes).
• Guantes de jebe o sintéticos.
• Respirador con filtros contra partículas sólidas.
• Protección auditiva (tipo copa).
Procedimiento. Se siguieron los siguientes pasos:
• Ubicar y marcar las zonas donde se ha detectado ancho insuficiente de la vigueta, en el fondo de losa trazar o alinear con cordel el ancho de la vigueta, de 0.10m de ancho. Cabe indicar que no es necesario reparar el ancho en toda la longitud de la vigueta, solo se reparará los tramos donde el ancho es menor a 10cm, restituyendo el ancho de la vigueta a 10cm, tal como se indican en los planos.
Figura 5:
Representación gráfica de vigueta con ancho menor a 10 cm
Fuente: Plan de trabajo para la reparación de viguetas de losas aligeradas, COAR
• Esta técnica consiste en restituir el ancho de la vigueta cortando el ladrillo en ambos lados laterales hasta llegar al ancho de 0.10m, adicionando mortero estructural de alta resistencia a los 2 o 3 días, se debe de tener en cuenta que cada vigueta actúa como una viga o un elemento simplemente apoyado.
Figura 6:
Representación gráfica del trazo del ancho a restituir
Fuente: Plan de trabajo para la reparación de viguetas de losas aligeradas, COAR
• En el fondo de losa una vez trazada el ancho de la vigueta a restituir (0.10m), cortar con la amoladora el ladrillo de techo hasta llegar a la losa de techo de
0.05m de espesor, al momento de cortar verificar la existencia de tuberías de instalaciones eléctricas y sanitarias, para evitar dañarlas.
Figura 7
Representación gráfica de la zona del ladrillo adyacente a la vigueta para recortar
Fuente: Plan de trabajo para la reparación de viguetas de losas aligeradas, COAR
• Limpiar el ladrillo cortado preferentemente con aire presurizado y remover el concreto residual o suelto (ya sea picando con cincel la superficie
comprometida u otro método similar), retirar el polvo con aire presurizado, rebabas de concreto en el acero de las viguetas con escobilla metálica y limpiar superficie en general.
Figura 8
Representación gráfica de zona cortada
Fuente: Plan de trabajo para la reparación de viguetas de losas aligeradas, COAR
• Limpiar el acero de refuerzo de la vigueta, cerciorarse de que cumpla con el recubrimiento mínimo, de lo contrario reubicar o reponer el refuerzo.
Figura 9
Representación gráfica de reubicación de acero de refuerzo
Fuente: Plan de trabajo para la reparación de viguetas de losas aligeradas, COAR
• Utilizar Sika rep o similar (mortero para reparación estructural de alta resistencia, especialmente diseñado para reparaciones estructurales de concreto o de mampostería), se deberá mezclar con dosificación: 1 de Sika Rep o similar y 1 de gravilla o piedra chancada TM 1/4” aplicar por capas restregando sobre la superficie a intervenir para asegurar la adherencia y la compactación de la mezcla.
Se utilizó esta dosificación en coordinación con el Ingeniero Estructural ya que la resistencia requerida en las viguetas es de 210 kg/cm2 mucho menor a la resistencia alcanzada por el mortero de reparación Sika Rep, además se comprobó su resistencia con la rotura de probetas de esta mezcla. (Ver Anexo 2).
Figura 10
Representación gráfica de la aplicación del mortero estructural
Fuente: Plan de trabajo para la reparación de viguetas de losas aligeradas, COAR
• Dar el acabado final a la superficie de la vigueta, además se deberá curar el material por 3 días como mínimo según las especificaciones del fabricante.
Figura 11
Representación gráfica de acabado final
Fuente: Plan de trabajo para la reparación de viguetas de losas aligeradas, COAR
• Dejar apuntaladas las viguetas reparadas por lo menos 01 día hasta que fragüe el mortero de reparación estructural Sika Rep o similar, este período fue planteado y aprobado por la Supervisión, sin embargo, se sugiere dejar apuntalado los elementos por un mínimo de tres días por la dosificación utilizada que reduce la resistencia alcanzada del mortero en un día.
• Realizar una limpieza general.
Trabajos complementarios. Adicionalmente al procedimiento de reparación de las viguetas se realizó una verificación del recubrimiento del acero en estas, así como de la
resistencia a la compresión del concreto con la extracción de testigos con diamantina. (Ver Anexo 2 y Anexo 3).
Método de aceptación. Se tuvieron las siguientes consideraciones para la aceptación de los trabajos:
• Cumplir los parámetros especificados en los protocolos
• El formato de control y aceptación debe ser llenado y firmado a través de toda la actividad. Ver Anexo 11.
Reparación de Muros de Concreto Armado Desalineados
El propósito de este procedimiento es establecer los criterios y lineamientos para la reparación de muros de concreto armado desalineados, con la finalidad de devolverle espesor y alineamiento tanto vertical como horizontal al muro. Ver Anexo 4
Ubicación. Se sometió a este procedimiento de reparación a muros de concreto armado(placas) del Bloque F – Residencia.
Documentos de Referencia. Se utilizó como referencia los siguientes documentos:
• Reglamento Nacional de Edificaciones.
• ACI 318S-14
• ACI 546R_04 Concrete Repair Guide, Reported by ACI Committee 546
• ACI 5034_92 Standard Specification for Repairing Concrete with Epoxy Mortars (ACI 503.4-92, Reapproved 1997, 2003), Reported by ACI Committee 503
• Planos de Arquitectura
• Planos de Estructuras
• Especificaciones Técnicas del proyecto
• Memoria descriptiva de Arquitectura
• Memoria descriptiva de Estructuras.
Desarrollo. A continuación, se detalla los recursos y los procedimientos utilizados:
Personal: Se implementó cuadrillas de reparación en número suficiente para tener un flujo ordenado de operaciones que permitan la ejecución de las obras de acuerdo a los
programas y cronogramas.
El personal es suficientemente capacitado en la parte técnica y calificado para cumplir de manera adecuada con sus funciones en el tiempo establecido. Cada cuadrilla estuvo
constituida cuando menos con el siguiente personal:
• 01 operario
• 01 ayudante
Equipos: La cuadrilla contó con el siguiente equipo y herramientas (o equipos de características similares):
• Comba de 10 libras
• Cincel
• Martillo rotopercutor
• Escobilla metálica
• Amoladora con disco de copa y corte
• Soplador eléctrico
• Extensiones eléctricas
Materiales: Se contó con suficiente material adecuado para el desarrollo del trabajo de reparación de fisuras:
• Mortero de alta resistencia pre dosificado Sika Rep o similar.
• Arena gruesa.
• EPP Básico (uniforme de trabajo, casco, botines de cuero con puntera de acero, lentes).
• Guantes de jebe o sintéticos.
• Respirador con filtros contra partículas sólidas.
• Protección auditiva (tipo copa).
Procedimiento. Se siguieron los siguientes pasos:
• Verificar in situ las condiciones de trabajo, ambiente y/o iluminación adecuada.
• Elaborar el Análisis de Seguridad en el Trabajo (AST) de la actividad, indicando las medidas preventivas a implementar.
• Ubicar y marcar las zonas donde se ha detectado el desalineamiento de los muros.
• Definir el tamaño o el área desalineado en la superficie del elemento endurecido o fraguado.
• Identificar si la superficie de reparación tiene acero de refuerzo expuesto al medio ambiente.
• En general y en cualquiera de los casos el área a reparar debe estar sana y limpio (libre de polvo, grasas y resinas de pinturas, excedentes de concreto u otros), el acero de refuerzo y malla debe limpiarse de las rebabas de concreto.
• Verificar que los envases del producto estén debidamente sellados en buen estado y con vigencia de aplicación.
• Revisar antes de usar, que la amoladora, sopladora y extensiones eléctricas, se encuentren en buen estado.
• Una vez identificada el área o la zona del muro desalineado (pandeo), tanto verticalmente como horizontalmente, se procedió a molar toda la zona desalineada.
• Mientras se pica, medir con una regla de aluminio el alineamiento vertical y horizontal de la zona desalineada del muro, hasta que el desalineamiento sea menor a 1.5 cm.
• Limpiar el concreto residual o el concreto suelto hasta que quede una superficie compacta, retirar el polvo de la superficie.
• Si se evidencia parte del acero de refuerzo del muro, se tendrá que limpiar el recubrimiento de concreto existente.
• Aplicar un aditivo de manera uniforme (puente de adherencia) Sikadur 32 o similar a la superficie tratada, el acero de refuerzo debe encontrarse limpia, sin oxido, grasa, aceite, pintura, rebabas de concreto, entre otros.
• Utilizar Sika rep o similar (mortero para reparación estructural de alta resistencia, especialmente diseñado para reparaciones estructurales de
concreto o de mampostería), se deberá mezclar con dosificación: 1 Sika Rep o similar – 2 Arena gruesa, aplicar por capas restregando sobre la superficie a intervenir para asegurar la adherencia y la compactación de la mezcla, se recalca que esta dosificación fue planteada por el Ingeniero Estructural y aprobada por la Supervisión, la resistencia del mortero de reparación debe ser mayor o igual a la resistencia requerida en el sector.
• Verificar que la zona reparada tenga el alineamiento tanto vertical como horizontal de manera uniforme con las otras zonas del muro.
• Realizar el acabado adecuado de la superficie reparada.
• Curar el material adecuadamente, de acuerdo con las especificaciones técnicas del proyecto o tomando las recomendaciones del ACI, manteniendo la
reparación terminada continuamente húmeda por 7 días, o usando una aplicación de un curador químico.
• Limpieza general.
Método de aceptación. Se tuvieron las siguientes consideraciones para la aceptación de los trabajos:
• Cumplir los parámetros especificados en los protocolos
• El formato de control y aceptación debe ser llenado y firmado a través de toda la actividad. (Ver Anexo 5)
Reparación de Cangrejeras, en Elementos Estructurales en General
El propósito del presente procedimiento es establecer los criterios y lineamientos para la reparación de cangrejeras en los diferentes elementos de concreto armado, tales como placas o muros de concreto, columnas, vigas, losas macizas, losas aligeradas, sobrecimiento armado, columnetas y vigas de arriostre y en otros elementos estructurales, con la finalidad de devolverle su sección integral al elemento, para que desarrollen su trabajo para el cual han sido diseñados. (Ver Anexo 12)
Ubicación. Este procedimiento no se realizó en una ubicación en específico, sino que se aplicación se generalizó para la reparación de cangrejeras de cualquier elemento de
concreto armado del proyecto en estudio.
Documentos de Referencia. Se utilizó como referencia los siguientes documentos:
• Reglamento Nacional de Edificaciones.
• ACI 318S-14
• Documentos de referencia del proyecto
• Planos del Proyecto de Arquitectura
• Planos del Proyecto de Estructuras
• Especificaciones Técnicas del proyecto
• Memoria descriptiva de Arquitectura y Estructuras
Desarrollo. A continuación, se detalla los recursos y los procedimientos utilizados:
Personal. Se implementó cuadrillas de reparación en número suficiente para tener un flujo ordenado de operaciones que permitan la ejecución de las obras de acuerdo a los programas y cronogramas.
El personal es suficientemente capacitado en la parte técnica y calificado para cumplir de manera adecuada con sus funciones en el tiempo establecido. Cada cuadrilla está
constituida cuando menos con el siguiente personal:
• 01 operario
• 01 ayudante
Equipo. La cuadrilla contó con el siguiente equipo y herramientas (o equipos de características similares):
• Comba de 10 libras
• Cincel
• Martillo rotopercutor
• Escobilla metálica
• Amoladora con disco de copa y corte
• Soplador eléctrico
• Extensiones eléctricas
Materiales. Se contó con suficiente material adecuado para el desarrollo del trabajo de reparación de fisuras:
• Mortero de alta resistencia pre dosificado Sika Rep o similar.
• Piedra chancada tipo confitillo o gravilla TM 3/8”.
• EPP Básico (uniforme de trabajo, casco, botines de cuero con puntera de acero, lentes).
• Guantes de jebe o sintéticos.
• Respirador con filtros contra partículas sólidas.
• Protección auditiva (tipo copa).
. Se siguieron los siguientes pasos:
Antes de iniciar las actividades:
• Verificar in situ las condiciones de trabajo, ambiente y/o iluminación adecuada.
• Elaborar el AST de la actividad, indicando las medidas preventivas a implementar.
• Preparación de la superficie
• Ubicar y marcar las zonas donde se ha detectado las cangrejeras.
• Definir el tamaño de la cangrejera en la superficie del elemento endurecido o fraguado.
• Se identificó si la superficie de reparación tiene acero de refuerzo expuesto al medio ambiente.
• En general y en cualquiera de los casos el área a reparar debe estar sana y limpie (libre de polvo, grasas y resinas de pinturas, excedentes de concreto u otros), el acero de refuerzo y malla debe limpiarse de las rebabas de concreto.
• Verificar que los productos estén debidamente sellados y en buen estado.
• Revisar que los equipos se encuentren en buen estado.
• Usar respirador con filtros contra partículas sólidas.
• Usar permanentemente los lentes de seguridad.
• Usar protección auditiva (tipo copa) mientras se opere con la amoladora y el soplador.
• Reparación de cangrejeras
Clasificación. De acuerdo al nivel de segregación se puede clasificar las cangrejeras de la siguiente manera:
Cangrejera con menos segregación de agregados de mezcla, zona no comprometida con los refuerzos del elemento y sin acero expuesto.
Figura 12
Cangrejera sin acero expuesto
Fuente: Procedimiento de Reparación de Cangrejeras, Bloque F – Residencia, COAR
• Se limpió el concreto residual (ya sea picando con cincel la superficie comprometida u otro método similar), retirar el polvo y limpiar superficie.
• Luego se procedió a aplicar mortero estructural (proporción: 1 sika rep - 2 arena gruesa) con arena gruesa, aplicada a presión (tipo paleteo de tarrajeo) para asegurar la adherencia.
• Luego se hizo el acabado adecuado.
Cangrejera con mayor segregación de agregados de mezcla, zona comprometida con los refuerzos del elemento y sin acero expuesto.
Figura 13
Cangrejera con acero expuesto
Fuente: Procedimiento de Reparación de Cangrejeras, Bloque F – Residencia, COAR
• Se limpió el concreto residual comprometida (ya sea picando con un cincel u otro método similar), retirar el polvo y limpiar la superficie.
• Se aplicó un aditivo de manera uniforme (puente de adherencia) Sikadur 32 o similar a la superficie tratada, el acero de refuerzo debe encontrarse limpia, sin oxido, grasa, aceite, pintura, rebabas de concreto, entre otros.
• Se utilizó Sika rep o similar (mortero para reparación estructural de alta resistencia, especialmente diseñado para reparaciones estructurales de
concreto o de mampostería), se mezcló con dosificación: 1 Sika Rep o similar – 2 de gravilla o piedra chancada TM 3/8”, aplicar por capas restregando sobre la superficie a intervenir para asegurar la adherencia y la compactación de la mezcla, en su defecto se encofra y luego se rellena con la mezcla de motero estructural.
• Se debe curar el material adecuadamente de acuerdo con las especificaciones técnicas del proyecto o tomando las recomendaciones del ACI, manteniendo la reparación terminada continuamente húmeda por 7 días, o usando una
aplicación de un curador químico.
• Limpieza general.
Método de aceptación
• Si se cumplen los parámetros especificados en los protocolos
• El formato de control y aceptación debe ser llenado y firmado a través de toda la actividad.
• Respuestas de cierre de NO CONFORMIDAD. (Ver Anexo 6 y Anexo 7)
Responsabilidad
El jefe de obra es el responsable de la aplicación del presente procedimiento.
El ingeniero de campo o supervisor responsable es el encargado de efectuar el control técnico, de acuerdo a lo señalado en el presente documento.
El jefe de oficina técnica es el responsable de archivar los registros.
Procedimiento de reparación de fisuras en la cimentación (zapatas)
Propósito
El propósito del presente procedimiento es establecer los criterios y
lineamientos para la reparación de las fisuras en la cimentación (zapatas), con la finalidad de devolverle a las zapatas su monolitismo, rigidez y resistencia. (Ver Anexo 8)
Alcance
Este procedimiento rige para el proyecto “Creación del Servicio Educativo Especializado para Alumnos de Segundo Grado de Educación Secundaria de Educación Básica Regular con Alto Desempeño Académico en la Región Piura” y para otra actividad donde se presenten fisuras en elementos estructurales.
Documentos de Referencia
Para la elaboración de los procedimientos específicos de cada proyecto, se debe tener en cuenta las especificaciones técnicas u otros documentos contractuales aplicables.
• Reglamento Nacional de Edificaciones
• ACI (American Concrete Institute) 224R Control de Fisuración en Estructuras de Hormigón y su condición de Exposición.
• Planos del Proyecto de Arquitectura
• Planos del Proyecto de Estructuras
• Especificaciones Técnicas del proyecto
• Memoria Descriptiva de estructuras
• Memoria Descriptiva de arquitectura
Desarrollo
Personal: Se implementó cuadrillas de reparación en número suficiente para tener un flujo ordenado de operaciones que permitan la ejecución de las obras de acuerdo a los programas y cronogramas.
El personal es suficientemente capacitado en la parte técnica y calificado para cumplir de manera adecuada con sus funciones en el tiempo establecido.
Cada cuadrilla estará constituida cuando menos con el siguiente personal:
• 01 Operario
• 01 Ayudante
Equipo: La cuadrilla contó con el siguiente equipo (o equipos de características similares):
• Espátulas
• Amoladora con disco de copa y corte
• Soplador eléctrico
• Extensiones eléctricas
Materiales: Se contó con suficiente material adecuado para el desarrollo del trabajo de reparación de fisuras.
• Sikadur 31 (Adhesivo epóxico)
• EPP Básico (uniforme de trabajo, casco, botines de cuero con puntera de acero, lentes).
• Guantes de jebe o sintéticos.
• Respirador con filtros contra partículas sólidas.
• Protección auditiva (tipo copa).
Procedimiento
Previo al inicio de los trabajos, el área de Producción en coordinación con el área de Calidad revisó el procedimiento de trabajo de reparación de cangrejeras, las
especificaciones técnicas, planos aprobados de estructuras (cimentación), normas aplicables, así como los planos de interferencias que existiesen.
Antes de iniciar las actividades
• Verificar in situ las condiciones de trabajo, ambiente y/o iluminación adecuada.
• Elaborar el AST de la actividad, indicando las medidas preventivas a implementar.
Preparación de la superficie
• Revisar antes de usar, que la amoladora, sopladora y extensiones eléctricas, se encuentren en buen estado.
• Usar respirador con filtros contra partículas sólidas.
• Usar permanentemente los lentes de seguridad.
• Usar protección auditiva (tipo copa) mientras se opere con la amoladora y el soplador.
