Durabilidad y Vida Útil del Hormigón Un enfoque integral basado en mediciones de la Permeabilidad al Aire

Luis Ebensperger M.

Roberto Torrent ctk@vtr.nett

Punta Arenas, 18/03/2016

Contenido

I. Conceptos Básicos de Durabilidad

II. Descripción del Método de Ensayo y Resultados de distintas investigaciones

III. Aspectos Normativos y Enfoque por Desempeño

IV. Metodología para un buen Diseño por Vida Útil

V. Aplicaciones recientes

VI. Conclusiones

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2

Punto I. Conceptos Básicos de Durabilidad

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3

Deterioro de una Estructura Marítima

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4 Edvardson, C., "The Consultant's View of Service Life Design” 2010

Ingreso de Cloruros al Hormigón

El ataque más crítico que afecta la Durabilidad del Concreto, es la

penetración de cloruros del agua de mar, con diferentes grados de

severidad .

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Ejemplos de Corrosión (Cloruros/Carbonatación)

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6

Ejemplos de Ataque de Sulfatos

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7

Ejemplos de Hielo-Deshielo

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8

Origen de Patologías

Helene, P., Pereira F.: Rehabilitación y Mantenimiento de Estructuras de Concreto, 2007, Sao Paulo, Brasil.

40%

28%

18%

10% 4%

Diseño

Construcción

Materiales

Utilización

Otros

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9

Costos de Mantención y Reparación Ley de Sitter

permeabilidad

De Sitter, W.R., "Costs for service life optimization: The Law of Fives", 'Durability of Concrete Structures',

Copenhagen, May 1984

Sin deterioro

visible (Incubación)

Deterioro

localizado

Deterioro

generalizado

Co

sto

Co

rre

cti

vo

Dete

rio

ro

Dis

eñ

o y

Co

nstr

ucció

n

1 5

25

125

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10

Acciones dañinas internas sobre el Hormigón

Contenido de

Álcalis

Contenido

de Sulfatos

Contenido

de Aluminatos

Expansión por

REACCIÓN

ÁLCALI-

AGREGADO

Expansión por

FORMACIÓN

RETARDADA DE

ETRINGITA

DAÑOS

en el

HORMIGÓN

DURABILIDAD

de la

ESTRUCTURA

Retracción

Térmica (Tmax, ΔT)

Retracción

por Secado

Restricción a los

Cambios

Volumétricos

• Diferentes son los factores que inciden internamente en la durabilidad

del hormigón.

FISURAS

y GRIETAS

Asentamiento

Plástico

Retracción

Plástica

Retracción

Química/Autógena

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11

Acciones agresivas externas sobre el Hormigón

• Diferentes son los factores que inciden externamente en la durabilidad

del hormigón.

Carbonatación

Cloruros

Con H2O y O2

Con sales

Sin Sales

ACTIVACIÓN

del ACERO

CORROSIÓN

del ACERO

CICLOS

HIELO /

DESHIELO

DAÑOS

en el

HORMIGÓN

DURABILIDAD

de la

ESTRUCTURA

Ataq. sulfatos

Ácidos, bases

MEDIOS

AGRESIVOS

Erosión DESGASTE

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12

Calidad Real del Hormigón en Obra

Probetas

moldeadas,

y curadas en

condiciones

normalizadas,

NO

representan la

calidad real del

recubrimiento

del hormigón.

Control

Humedad

Armadura

Núcleo

Efectos agresivos:

CO2 Cl- SO42-, Abrasión, Hielo/deshielo

Debido a:

• Segregación

• Compactación

• Curado

• Exudación

• Acabado Superficial

• Microfisuras

Recubrimiento

de peor Calidad,

más permeable

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13

Efectos sobre el Hormigón del Recubrimiento

Resistencia del Hormigón frente a ataques externos:

PERMEABILIDAD ESPESOR

Razón a/c

Contenido de Cemento

Porosidad

Distribución

de Poros

Microfisuras

Grado de

Saturación Curado

Compactación

Contenido de Adiciones

Duración del

efecto protector

del hormigón

que otorga

al recubrimiento

de la armadura

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14

Punto II. Descripción del Método de Ensayo según Norma Suiza 262/1-E y Resultados

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Descripción del Método de Ensayo Esquema de Funcionamiento

Equilibrio de presiones entre celda exterior e interior para la obtención de flujo perpendicular a la superficie,

lo cual asegura obtener un valor de permeabilidad preciso.

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16

Evolución de la presión interna

0

10

20

30

40

50

60

70

80

0 5 10 15 20 25 30

Pre

ssu

re P

i (m

bar)

60 720

t ~35

Pi~200

Close V2

Regulator

Activation

Close V2

ΔP=0

t =0

Pi~1000

Close V1

0 135tf

time (s) – square root scale

ΔP~20 mbar

tmax

kT = 9.2 10 -16 m²

kT = 0.070 10-16 m²

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17

Cálculo de kT = Índice de Permeabilidad

• kT: coeficiente de permeabilidad al aire (m2)

• Vc : volumen del sistema de la cámara interna (m3)

• A : área de la celda interna (m2)

• µ : viscosidad del aire (= 2.0 10-5 N.s/m2)

• ε : porosidad estimada del recubrimiento (= 0.15)

• Pa : presión atmosférica (N/m2)

• ∆Pi: aumento de presión en la celda interna (N/m2)

• tf : tiempo (s) al término del ensayo ( 2 a 6 min)

• to : tiempo (s) al comienzo del ensayo (= 60 s)

Cálculo de L = Profundidad nivel de vacío

kT = A

ln

2 ε Pa

Vc 2

2

µ

Pa + ΔP

Pa - ΔP

√ tf - √ to

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18

Clasificación de la Permeabilidad

La permeabilidad al aire (kT) del hormigón de recubrimiento se

mide directamente en la estructura terminada a la edad de 28

días, pudiendo ampliarse a 90 días.

El recubrimiento se considera suficientemente seco cuando el

contenido de humedad, medido por impedancia eléctrica, es menor

a 5,5%.

Clase kT (10-16 m2 ) Permeabilidad

PK0 < 0.001 Despreciable

PK1 0.001 - 0.01 Muy Baja

PK2 0.01 - 0.10 Baja

PK3 0.10 - 1.0 Moderada

PK4 1.0 -10 Alta

PK5 10 – 100 Muy Alta

PK6 > 100 Ultra Alta

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Resultados: Efecto razón a/c y curado

Ensayos en PUC en hormigones fabricados con Cemento Puzolánico

La sensibilidad del valor kT se refleja en escala logarítmica, mientras que a/c en escala lineal.

Un buen curado (7d) reduce la permeabilidad desde 10 a 25 veces.

Clase kT Perm.

PK0 < 0.001 Despreciable

PK1 < 0.01 Muy Baja

PK2 < 0.1 Baja

PK3 < 1 Moderada

PK4 < 10 Alta

PK5 > 10 Muy alta

PK6 > 100 Ultra Baja

25x

10x

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20

Resultados: Efecto Resistencia (normalizada)

A mayor resistencia (medida en probetas de acuerdo a norma), la permeabilidad disminuye (ensayos realizados en Suiza).

Hormigones

con Sílice

Clase kT Perm.

PK0 < 0.001 Despreciable

PK1 < 0.01 Muy Baja

PK2 < 0.1 Baja

PK3 < 1 Moderada

PK4 < 10 Alta

PK5 > 10 Muy alta

PK6 > 100 Ultra Baja

50x

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Correlación con Ensayos: Penetración máx Agua a Presión DIN 1048, EN12390-8, NCh2262

Ensayos en distintos países

Clase kT Perm.

PK0 < 0.001 Despreciable

PK1 < 0.01 Muy Baja

PK2 < 0.1 Baja

PK3 < 1 Moderada

PK4 < 10 Alta

PK5 > 10 Muy alta

PK6 > 100 Ultra Baja

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Correlación con Ensayos: Ingreso de Cloruros ASTM C1202

Ensayos en distintos países

Clase kT Perm.

PK0 < 0.001 Despreciable

PK1 < 0.01 Muy Baja

PK2 < 0.1 Baja

PK3 < 1 Moderada

PK4 < 10 Alta

PK5 > 10 Muy alta

PK6 > 100 Ultra Baja

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Correlación con Ensayos: Coeficiente Difusión de Cloruros

0

5

10

15

20

25

30

35

0.001 0.01 0.1 1 10 100

kT (10-16

m²)

Dif

fus

ion

DC

l (1

0-1

2 m

²/s

)

D = 10 . kT

[10]

[8]

[22]

D =f(Coulombs)Cl

Cl1/3

DCl (10-12 m²/s) = 0.4 + 0.002 MCl (Coulombs) - Purdue University

Clase kT Perm.

PK0 < 0.001 Despreciable

PK1 < 0.01 Muy Baja

PK2 < 0.1 Baja

PK3 < 1 Moderada

PK4 < 10 Alta

PK5 > 10 Muy alta

PK6 > 100 Ultra Baja

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Punto III. Aspectos Normativos y Enfoque por Desempeño

Enfoque Prescriptivo: Requisitos para ambiente con presencia de Cloruros

Norma a/c max [-]

Cem min [kg/m3]

f´c min [MPa]

Condición

EN 0.50 300 30 Costa

EN 0.45 320 35 Mareas

ACI 0.40 --- 35

NMX 0.55 300 30

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26

0,01

0,1

1

10

0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8

kO

(1

0-1

6 m

²)

Razón a/c

Relación entre a/c y Permeabilidad

ACI EN NMX

Cementos Portland OPC y Compuestos

Hormigones de Laboratorio curados a 7d y 21d curado húmedo

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27

Enfoque por Desempeño: NRMCA 1

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Enfoque por Desempeño: Norma Suiza 262:2003. Construcción en Hormigón

2.4 Durabilidad

2.4.1.2 “En relación a la Durabilidad, la calidad del hormigón de recubrimiento es particularmente importante”

6.4.2 Producción de un hormigón de recubrimiento impermeable

6.4.2.2 “La impermeabilidad del hormigón de recubrimiento debe ser controlada mediante ensayos de permeabilidad (por ejemplo mediciones de permeabilidad al aire) sobre la estructura o en testigos extraídos desde la estructura.”

Permeabilidad al Aire en obra

Se define un método, mediante el cual se puede determinar en obra y en forma no-destructiva la permeabilidad al aire de acuerdo a la Norma SIA 262/1:2003-2013, Anexo E.

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EN 206-1:2003 Clases de Exposición Ambiental

Clase Descripción

X0 Sin riesgo de corrosión o ataques (sin daño)

XC1, XC2, XC3,

XC4

Corrosión de la armadura en hormigón carbonatado

XD1, XD2, XD3 Corrosión de la armadura inducida por cloruros (sales

descongelantes y otras)

Corrosión de la armadura debido al contacto con agua de mar

XS1 Elementos expuestos a la brisa marina

XS2 Elementos sumergidos

XS3 Elementos expuestos a la zona de mareas y salpicaduras

XF1, XF2, XF3,

XF4

Acción de congelamiento, con o sin sales descongelantes

XA1, XA2, XA3 Ataque químico por suelos naturales o aguas

subterráneas

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30

kTs medida in-situ

Descripción Tipo de Hormigón

Tipo de

Resistencia C20/25 C25/30 C30/37 C25/30 C25/30 C30/37 C30/37

Tipo de

Exposición

XC1

XC2

XC3 XC4

XF1

XC4

XD1

XF2

XC4

XD1

XF4

XC4

XD3

XF2

XC4

XD3

XF4

Contenido

mínimo de

Cemento (kg/m3)

280 280 300 300 300 320 320

Razón a/c

máxima 0.65 0.60 0.50 0.50 0.50 0.45 0.45

Permeabilidad

al Aire

kTs (10-16 m2)

- - 2.0 2.0 2.0 0.5 0.5

Norma Suiza SIA 262/1: 2013 Construcción en Hormigón. Ensayos de Desempeño

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31

Condición 1:

No más de 1 test de

6 en total con

kT > kTs

Condición 2:

Si 2 ensayos > kTs se

seleccionan 6 nuevas

posiciones aleatoriamente desde el mismo lote

No más de 1 test de los 6 nuevos con kT > kTs

Si ninguna de estas condiciones se cumple, el lote se considera

que no cumple con la permeabilidad kTs especificada.

Recomendaciones para el Control de Calidad de mediciones de Permeabilidad al Aire

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32

Diseño, Especificación y Control Calidad del Recubrimiento – Enfoque en Suiza

Propiedad Diseño Práctica Control

Espesor de

Recubrimiento

Especificación

espesor mínimo

Ejecución: • Correcta

colocación

armaduras

• Espaciadores

• Amarre

Pacómetros

Calidad

Hormigón

Recubrimiento

k =

permeabilidad

Especificación

por

Durabilidad

valor kmax

(NCh 2262 - ASTM

C1202)

valor kmax

(SIA 262/1-E)

Fabricación

hormigón

Valores k Ensayos

normalizados en

probetas

Colocación: • Compactación

• Acabado

• Retiro moldajes

• curado

kTs

(SIA 262/1-E)

en hormigón en obra

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Punto IV. Metodología para un buen Diseño por Vida Útil

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Proyecto Puente de Chacao, Chile

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35

40 - 60 m

Microclimas

https://www.youtube.com/watch?v=qxNJVE9jwOY

• Vida Útil de Diseño: 100 años

Ambiente donde se ubica la estructura

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Rocío / Neblina

40 - 60 m

Atmosférico / Brisa Marina

Mareas /

Salpicaduras

Agua de Mar

Sumergido

Microclimas

Clases de Exposición según ACI-318

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Todos los ambientes Sólo por acción de cloruros

Clase Descripción

F1-F2-F3 Congelamiento/deshiel

o

S1-S2-S3 Sulfatos

P0-P1 Requiere baja

Permeabilidad

CO-C1-C2 Protección del acero

contra la corrosión

Clase Descripción

C0 Hormigón seco o protegido

contra la humedad

C1

Hormigón expuesto a la

humedad, pero no a una

fuente externa de cloruros

C2

Hormigón expuesto a la

humedad, y a una fuente

externa de cloruros

provenientes de productos

químicos descongelantes, sal,

agua salobre, agua de mar o

salpicaduras del mismo origen

Clases de Exposición según EN-206

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Todos los ambientes Sólo por acción de cloruros

Clase Descripción

XO sin riesgo corrosión

XC1-XC2-XC3-

XC4

Corrosión en Hormigón

carbonatado

XD1-XD2-XD3

Corrosión del acero

inducida por otros cloruros

(sales descongelantes)

XS1-XS2-XS3 Corrosión del acero

inducida por cloruros de

agua de mar

XF1-XF2-XF3 Daños en el hormigón por

acción de congelamiento

XA1-XA2-XA3 Ataque químico por suelos

y aguas subterráneas

Clase Descripción

XS1

Estructuras cerca o en la costa

expuestos a la brisa marina

salada, pero sin contacto

directo con el agua de mar

XS2 Partes de estructuras marinas

sumergidas

permanentemente

XS3

Partes de estructuras marinas

en zona de intermareas,

salpicaduras y rocío de agua

de mar

Clases de Exposición según prNCh170

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Todos los ambientes

Clase Descripción Penetración de Agua

NCh2262 (mm)

F0-F1-F2-F3 Congelamiento/deshi

elo -

S0-S1-S2-S3 Sulfatos 40 - 30 – 20

C0-C1-C2A-C2B-C2C Protección del acero

contra la corrosión 50 - 40 - 30 – 20

P0-P1 Requiere baja

Permeabilidad 50 - 30

Nota: valores aún en estudio

Norma Chilena prNCh170: 2015 (en trabajo)

Hormigón - Requisitos Generales

• INN: Proyecto de Norma en Consulta – prNCh170, Capítulo de Durabilidad del Hormigón, 2013.

Grado Agente

externo

Exposición en condiciones de

servicio

C0 No agresivo No aplica Hormigón seco o protegido de la humedad

ambiental

C1 Leve CO2 Hormigón húmedo expuesto a altas

concentraciones de CO2

C2-A Moderado cloruro Hormigón sumergido completamente en agua

que contiene cloruro

C2-B Severo cloruro Hormigón húmedo expuesto a aire salino

C2-C Muy severo Cloruro

Hormigón expuesto a ciclos de humedad y a

una fuente externa de cloruro proveniente de

productos descongelantes, sal, agua salobre,

agua de mar o salpicaduras del mismo origen

• Grados de Exposición que provocan Corrosión

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bilid

ad y

Vid

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Un E

nfo

que Inte

gra

l

40

Etapas del Proceso de Deterioro caso Cloruros

0

20

40

60

80

100

120

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

Dete

rio

ro

Tiempo (años)

Incubación Propagación

Vid

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til

Nivel Crítico

Inicio

3

1 2

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41

Estimación de Vida Útil - Teoría

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42

2da. Ley de Fick

D = Coef. de Difusión de Cloruros

Si D = constante e independiente de x y t

Solución explícita de Ecuación (2):

Cs = concentración de cloruros en la superficie

Co = concentración base de cloruros en el hormigón

erf = función error

x = espesor de recubrimiento

Función de Vida Útil Ti

Ccr = concentración crítica de cloruros para inicio

corrosión acero

erf-1 = inversa de función error

D depende de tipo de materialidad y t:

Do = Coef. de Difusión Inicial, a to=28d por lo general

m = factor de edad por efecto de hidratación como

f(cemento)

th = período de reducción del valor D

Estimación de Coeficiente de Difusión de Cloruros con 2da. Ley de Fick

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43

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

0,90

0 20 40 60 80 100 120 140 160

Ch

lori

de

Co

nce

ntr

atio

n (

% w

t. c

on

c.)

Depth x (mm)

C(x,t) = Cs . 1 – erf

2 . (DCl . t)½

x

Ccr

t

Ace

ro

10a

120a

Estimación de Vida Útil - Modelos

• Life 365: permite estimar valores iniciales a partir de características de la mezcla, como a/c, composición del ligante (ceniza, microsílice y escoria) y agresividad del medio.

• Duracrete/fib: enfoque parcial o totalmente probabilístico, con mayoración de acciones (cloruros) y minoración de resistencias

• Duracon: enfoque totalmente probabilístico con análisis de Montecarlo

• Exp-Ref: basado en la Experiencia práctica de mediciones de Permeabilidad al Aire y condiciones Referenciales tomadas de normativas (a/cmmax de EN206 y dmin de Eurocode2) para la condición de 50 años de vida útil.

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Clasifica-

ción

Estructura

Requerimiento de cmin,dur (mm) según

Exposición

X0 XC1 XC2 XC3

XC4 XD1 XS1

XD2 XS2

XD3 XS3

S1 10 10 10 15 20 25 30

S2 10 10 15 20 25 30 35

S3 10 10 20 25 30 35 40

S4 10 15 25 30 35 40 45

S5 15 20 30 35 40 45 50

S6 20 25 35 40 45 50 55

SIA 262 --- 20 35 40 40 55 55

Estimación de Vida Útil

EN 10080 Eurocode 2: cmin,dur es el recubrimiento mínimo necesario para

garantizar la protección de la armadura contra la corrosión

La clasificación S4 corresponde a un diseño que considera una vida útil de

50 años.

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Modelo Exp-Ref basado en kT

Exposure SeveritykT

w/c

d

XSn

w/cmax

w/cref

dmin

kTref

dref

Tiref = 50 y

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Modelo Exp-Ref basado en kT: Cloruros

Ejemplo de Diseño : Ti = 100 años - c = 75mm kT= 0.10 * 10-16 m2

Ejemplo de Control: kT = 0.50 * 10-16 m2 - c = 65mm Ti = 50 años

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HK-Z-M Sea Link

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Estimación de Vida Útil Estimación probabilística de la vida útil a partir de mediciones ‘in situ’ de Permeabilidad al Aire y espesor de recubrimiento (Probabilidad de Ocurrencia de Corrosión).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 50 100 150 200 250

Pro

ba

bil

ity

of

Occ

ure

nce

(%

)

Initiation Time (years)

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Resumen de la Metodología

En aquellas obras sometidas a condiciones ambientales exigentes, las cuales deben ser identificadas previamente, se recomienda realizar un Diseño por Vida Útil simple mediante el método Exp-Ref.

Para ello es necesario incorporar en las distintas etapas de la construcción en hormigón ensayos que permitan avalar la Vida Útil de Diseño.

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Etapas

En la Etapa de Diseño se genera la Especificación Técnica que debe determinar la combinación entre la Permeabilidad al Aire kTS y el recubrimiento del hormigón cS , que permitan asegurar la Vida Útil esperada.

Ambos valores son especificados y dependen del análisis de las condiciones ambientales donde se ubicará la obra/proyecto.

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Etapas

El valor de Permeabilidad al Aire a obtener en la Etapa de Diseño de Mezclas debe contener el efecto generado durante el proceso de construcción, en especial lo relacionado a la colocación y curado, que por lo general producirán un aumento de la permeabilidad del hormigón.

La Permeabilidad al Aire característica del diseño de mezcla kTM debe ser más exigente que el valor especificado o kTS. Por experiencias prácticas, se estima que el factor de corrección se ubica en el rango {10 a 25} veces.

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Etapas

En esta misma Etapa de Diseño de Mezclas se incorporan mediciones de Permeabilidad al Aire en Laboratorio kTc, a modo de identificar Clase de Permeabilidad y correlaciones con otros ensayos de desempeño.

El valor a obtener kTL (laboratorio) se obtiene mediante la realización de pruebas de mezclas preliminares, y debe ser similar a kTM (mezcla).

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Ensayos de Durabilidad

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Resistencia Compresión

f´c

Penetración de

Cloruros RCPT - Q

Migración de Cloruros

RCM - M

Resistividad Eléctrica

SR

Penetración de Agua a

Presión - WP

Permeabilidad al Aire

por Vacío - kT

Relaciones entre Resultados

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Etapas

Durante la Etapa de Construcción, se requiere complementar los ensayos de control incorporando mediciones de Permeabilidad al Aire en Laboratorio. De este modo se verifican que los hormigones entregados cumplen con lo definido en etapa anterior.

Se incorpora un muestreo adicional al recepcionar el hormigón en obra, y al igual que el caso de las resistencias, se somete a un curado normalizado, y a la edad de 28 días se mide el valor kTC (control).

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Etapas

En la obra terminada, a la edad de 28 días se debe medir:

Permeabilidad al Aire kTO (en obra)

Espesor de Recubrimiento cO

La combinación de ambos valores entregará como resultado la Vida Útil esperada, o Real, de la obra, la cual debe cumplir con la de Diseño.

El aumento de Permeabilidad en obra debe ser considerado de antemano al momento de definir el valor de Permeabilidad requerido en condiciones de Laboratorio (valor potencial).

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Ejemplo de Diseño Integral

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• Proyecto de Ti=100 años:

cS=75mm / kTS=0.10*10-16m2

• Condiciones de obra:

factor constructivo normal:

kTM=kTS/fo 0.010*10-16m2

• Condiciones de laboratorio: kTL=/ STD ~ 0.010*10-16m2

• Control hormigón entregado: kTc/ STD ~ 0.010*10-16m2

• Control en obra terminada

kTO =/ STD - co =/ STD

P{Ti=100 años} > 90%

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 50 100 150 200 250

Prob

abili

ty o

f Occ

uren

ce (%

)

Initiation Time (years)

Edificio Habitacional en Santiago: kTc, kTo

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x25 {

Elementos tipo Vigas Prefabricadas: cs, co

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Aplicaciones

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Aplicación “in-situ”

Muros de Prueba Campana adosada a Muro

Iniciando una Medición en el Muro Acondicionando y Calibrando el Equipo

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Equipos de Apoyo y Aplicación en Laboratorio

Equipo detector de Armaduras

Equipo medidor de Humedad

Medición en Cubos

Medición en Testigos

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Ejemplos Internacionales de Aplicación

Nuevo Canal de Panamá

Muros investigación en Holanda

Iglesia Wotruba, Austria

Pavimento retracción compensada, Argentina

Museo “Western Art” de Tokyo, Japón

Dovelas del Túnel del Puerto de Miami

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Puerto de Miami: Segmentos Prefabricados de Túnel por Carbonatación

Condiciones: c=75mm y 150 años vida útil:

Curado 18h: kT = 0.057 d = 48mm

Curado 72h: kT = 0.027 d = 38mm

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Conclusiones

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Conclusiones

• El método es adecuado para medir la resistencia del hormigón de recubrimiento contra el ingreso de agentes agresivos que pueden afectar la durabilidad

• Se correlaciona muy bien con otros métodos normados para medir fenómenos internos de transporte en el hormigón, teniendo la ventaja de ser más rápido y completamente no-destructivo

• Permite apoyar en forma certera el diseño de mezclas de hormigón, mediante su aplicación como Ensayo de Aptitud en Laboratorio.

• Constituye una útil herramienta para estimar la condición real de una estructura, identificando las zonas más vulnerables donde es necesario reparar, rehabilitar o mejorar.

• Los valores de kT pueden utilizarse para predecir la vida útil de estructuras, basado en la permeabilidad real en obra y espesor del hormigón del recubrimiento.

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Conclusiones

• Su incorporación en la Norma Suiza constituyen un hecho fundamental hacia la especificación por desempeño y el control de la durabilidad de estructuras de hormigón, con las siguientes ventajas:

Al controlar la calidad del producto final en la estructura construida, se consolida una nueva mentalidad orientada al desempeño de todas las partes involucradas en el proceso de construcción (constructores, proveedores, fabricantes de materiales, etc.)

Ayudará a eliminar malas prácticas constructivas (adición no controlada de agua a la mezcla, mala compactación, falta de un curado adecuado, esparcir agua o cemento durante el acabado de pisos industriales, etc.)

Al medir la calidad del hormigón de recubrimiento se fomenta el uso de soluciones innovativas para mejorarla (membranas permeables para los moldajes, eliminación de agua mediante vacío para pavimentos y vigas, uso de hormigones especiales, como auto compactantes, de alto desempeño, auto curado, de retracción compensada, etc.)

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Conclusiones

• La existencia a nivel mundial de estructuras dañadas, especialmente marítimas, es importante. Para alcanzar la vida útil de diseño, es necesario considerar el ciclo de vida completo de la estructura, desde su concepción hasta la operación, pasando por una mantención planificada.

• Se presenta una metodología sistemática que cubre todos los aspectos, en un proceso continuo, que a medida que se aplique en el tiempo, permite una estimación más precisa y sólida del desempeño de la estructura de hormigón.

• El diseño por Durabilidad es complejo y requiere de un enfoque multidisciplinario, que contemple aspectos de la Ing. Civil, de Tecnología de Materiales y fenómenos de transporte que inducen a la Corrosión.

• Se requiere adicionalmente experiencia en la ejecución e interpretación de ensayos de durabilidad poco habituales.

• Se cuenta con un equipo con un grupo de profesionales multidisciplinario de vasta experiencia con experiencia en proyectos de gran envergadura.

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Aporte en varias Etapas de un Proyecto

Diseño Construcción Operación

• Especificaciones Técnicas

• Diseño por Vida Útil

(Durabilidad)

• Diseño de Programa de

Ensayos por Desempeño

• Diseño y Caracterización de

Mezclas de Hormigón

• Diseño Medidas

Suplementarias para

asegurar Vida Útil

• Estimación de Efectos

Térmicos

• Estimación de Efectos de

Retracción

• Minimización del riesgo de

Fisuración

• Diseño del Programa de

Control de Calidad

(ensayos, frecuencia)

• Supervisión en la Aplicación

del Programa de Control de

Calidad

• Supervisión durante la

Ejecución de la estructura

• Mediciones «in situ» de

Permeabilidad al Aire y

Espesor de Recubrimiento

Estimación de Vida Útil

• Certificado de Nacimiento

• Monitoreo de la Estructura

en el tiempo

• Mediciones Electroquímicas

• Estimación de Vida Útil

Remanente/Residual

• Planificación del

Mantenimiento Preventivo

• Prevención y Protección

Catódica

• Diagnóstico de fallas –

Técnicas Avanzadas

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Equipo Profesional

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Senior Consultant : Luis Ebensperger

M., Civil Eng., PhD, 33 years of

experience in:

• Concrete Technology, Aggregates &

Cement (D, CH, RCH)

• Heat of Hydration and Early Age

Cracking

• Concrete Durability and Performance

Specifications for Service Life

• Actual Member of the Standard

Committee NCh170 (Concrete)

• Director of Research Projects

• Technical Secretary of various

Committees of the Construction

Industry.

• Actual consultant on Concrete

Technology for “Puente Chacao”

project

• On charge and responsible of various

lab researchs on use of permeability

reducer admixtures for concrete

mixes

Senior Consultant Roberto Torrent,

Civil Eng., PhD, 46 years of experience

in:

• Technology of Cement, Concrete and

Concrete Construction (ARG, CH)

• Planning and testing large-scale

hydro projects (ARG)

• Studies of risk of thermal cracking:

Piedra del Aguila (ARG)

• Performance Specifications and

Service Life Design (Port of Miami

Tunnel, USA)

• Design and Optimization of Concrete

Mixes (International)

• Special Concretes: Mass, Roller

Compacted, High Strength, Self

Compacting, Pervious, Shrinkage

Compensated (International)

• Audits of ready-mixed concrete plants

• Participation and Chairing of various

committees at international level

(ACI, RILEM)

Equipo Profesional

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Senior Consultant Guillermo Di Pace,

Civil Eng., Academic, 42 years of

experience in:

• Cement Industry (ECU, ARG)

• Concrete & Aggregate Technology

• Planning and testing large-scale

hydro projects (ARG, VEN)

• Studies of risk of thermal cracking:

Tocoma (VEN), Bajo Frío y Tres

Mares (PAN)

• Performance Specifications and

Service Life Design (Panama Canal)

• Practical experience in large projects:

Hydropower Project Tocoma (VEN),

Adriatic Offshore GBS LNG (ESP/

ITA), 2 Bridges (ECU), Extension of

Panama Canal and Bridge #3 on the

Atlantic (Panama), Nuclear Power

Station Carem (ARG)

• Waterworks repairs: Guri (VEN),

Portezuelo Grande y Los Molinos

(ARG), La Esperanza (ECU).

Consultant Verónica Bueno, Chem.

Eng., PhD, 12 years of experience in:

• Lab & on-site Physical, Chemical and

Electro-chemical testing and analysis

of materials (VEN, ITA)

• Condition Assessment of R. Urdaneta

– Maracaibo Bridge (VEN):

• Determination of chloride profiles of

drilled concrete cores and calculation

of surface concentration Cs and

chloride diffusion coefficient Do

• Development and application of FEM

Model to predict chloride-induced

corrosion initiation time

• Experimental Concrete Blocks

Monitoring in natural Cl- Exposure

(VEN)

• Chloride-induced corrosion of

metallic elements – diagnosis (VEN)

Gracias

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