03 de febrero del 2014

¿QUÉ SON NIDOS DE PIEDRA,PORQUÉ OCURREN Y CÓMO SE REPARAN?

¿QUÉ SON?

Los nidos de piedra (conocidos popularmente como “hormigueros”) en elementos de concreto son el producto de la separación de la piedra de la pasta (la mezcla de cemento, arena y aditivos) lo cual genera una acumulación de piedras y de espacios vacios a su alrededor ya sea en la superficie o dentro de la masa de concreto.

En la figura1 se presenta un ejemplo de un nido de piedra en la superficie de una columna del cual no conocemos hasta que profundidad llega el daño.

¿PORQUÉ SE DAN?

Los nidos de piedra se deben al no uso o elección inadecuada de equipo constructivo, prácticas inapropiadas de colocación del concreto, malas prácticas del vibrado del concreto para consolidarlo, mezclas inapropiadas de concreto o un espaciamiento muy cercano entre varillas de refuerzo.

El correcto vibrado del concreto para lograr su correcta consolidación dentro del elemento estructural dependerá del equipo y del tamaño del mismo. Un correcto procedimiento de vibrado da como resultado un concreto de mejor calidad.

Una mezcla adecuada de concreto debe también contener una cantidad necesaria de agua para asegurar su buena calidad y trabajabilidad. La adición de productos químicos (llamados aditivos) facilita el proceso constructivo. Además, es necesario considerar el tamaño de las partículas de arena y piedra para evitar la creación de nidos de piedra.

SUS CONSECUENCIAS

Cuando se dan los nidos de piedra es necesario eliminar el defecto y repararlo adecuadamente. El número de reparaciones deben ser mínimo por que afectan la apariencia y pueden ser perjudiciales para la calidad del concreto y para la integridad del elemento estructural [Ref. 4, pág 5-47].

Los nidos de piedra reducen la protección que provee el recubrimiento del concreto sobre las varillas de acero. Esta pérdida de protección facilita el proceso de oxidación y corrosión de las varillas de refuerzo generando la necesidad de incurrir en costos de mantenimiento mayores a los esperados y una reducción en la vida útil de la estructura.

Figura 1. Nido de piedra en la columna de una pila – Puente sobre el Rio Maria Aguilar (Unidad de Puentes, PITRA, 2014)

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Figura 2. Reparación de nidos de piedra: preparación de la superficie, aplicación del producto y curado (ACI RAP-06, 2005)

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¿CÓMO SE PREVIENEN?

Los nidos de piedra se previenen mediante un adecuado diseño de la mezcla de concreto, determinando las cantidades adecuadas de cemento, arena, piedra, agua y aditivos.

La revisión de los planos de diseño permite realizar una planificación del vaciado del concreto en estado fresco. Adicionalmente, las prácticas colocación del concreto y procedimientos adecuados de vibrado aseguran obtener un concreto de mejor calidad.

La reparación de nidos de piedra es costosa por lo que es preferible conocer sus causas y prevenirlas.

¿CÓMO SE REPARAN?

Los nidos de piedra no se pueden reparar de manera cosmética cubriéndolos simplemente con mortero. En términos prácticos, las piedras y el material suelto del nido de piedra deben ser removidas hasta alcanzar el concreto sano, luego se aplica un químico sobre la superficie del agujero para facilitar la adherencia entre los materiales y finalmente se cubre con un concreto diseñado para reparaciones.

Para hacer correctamente una reparación se debe evaluar la gravedad del problema para determinar el tipo de reparación a realizar.

Si la profundidad del nido de piedra es superficial y no se compromete la integridad estructural se debe hacer una reparación simple. Una reparación simple consiste en rellenar los vacios sin tomar en consideración la resistencia y la integridad estructural del elemento [Ref. 4, pág 6-30].

Si la profundidad del nido de piedra es grande entonces se compromete la adherencia entre las varillas y el concreto y por lo tanto se debe realizar una reparación estructural. Si existe duda de si un defecto es estructural o no, el ingeniero debe solicitar la realización de una reparación estructural [Ref. 4, pág 6-30].

El tipo de material para la reparación y el equipo a utilizar deben ser aprobados en consenso por el equipo técnico. Se deben seguir las recomendaciones incluidas en publicaciones del ICRI (International Concrete Repair Institute).

Para reparar un nido de piedra [Refs. 2 y 3] (ver figura 2), primeramente se debe preparar la superficie eliminando el concreto defectuoso hasta encontrar concreto sano y finalmente se debe limpiar las varillas de refuerzo. La superficie debe encontrarse limpia, libre de polvo, rugosa, sin impregnaciones de materiales que puedan afectar la adherencia.

El mezclado y la aplicación del material de reparación deben hacerse siguiendo las recomendaciones del fabricante. Un adecuado curado del material de reparación es requerido, se debe consultar al fabricante del producto las recomendaciones de curado a seguir. El uso de productos que retengan humedad (ASTM C309) o el curado por humedad son métodos comunes de curado.

REFERENCIAS

American Concrete Institute, ACI 309R-05 Guide for Consolidation of Concrete, 2005.American Concrete Institute, ACI RAP-5, Field guide to concrete repair application procedures: Surface Repair Using Form-and- Pump Techniques, 2003.American Concrete Institute, ACI RAP-6, Field guide to concrete repair application procedures: Vertical and Overhead Spall Repair by Hand Application, 2005.Portland Cement Association, PCA R&D Serial No. 2951 Environmental Performance of Concrete, 2005.