Chapter 3 Related Work
3.2 Existing Hardware Solutions
La reparación y limpieza de las superficies que se presentaron en el epígrafe anterior, son un conjunto de acciones que se realizan momentos antes de comenzar cualquier procesode intervención parareparación y refuerzo.
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Todo el proceso de reparación y refuerzo depende casi en su totalidad del diagnóstico realizado, así como en el proyecto de recuperación de las estructuras, para lo que se clasifica el tipo de material y la forma en la que se van a realizar los trabajos de rehabilitación y para cada patología existente.
3.6.1 Losas.
La losa de entrepiso de la oficina de contabilidad debido al estado de deterioro que presenta, según se pone de manifiesto en la defectación, así como en los locales de servicios sanitarios y la losa de cubierta del aula gerencial, se demolerá, seleccionando en franjas de un metro de ancho paralelas a la luz de carga de las mismas, para evitar que colapsenen el momento de la demolición.
Se construirán nuevas losas de hormigón armado, y para este diseño se propone que se utilice la NC 53-11: 197954 y NC 53-12:197955, vigentes en nuestro país para el diseño de estos elementos estructurales.
La losa de entrepiso del pasillo entre ejes 7-8 y C-F
Figura 22 Losa de entrepiso del pasillo entre ejes 7-8 y C-F.
La carga de uso que se propone para esta losa es de 2.0 KN/m2 por ser un edificio con locales administrativos y de oficinas, según lo plantéa la NC 284: 200356.
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NC 53-11: 1979 Estructuras de hormigón. Losas rectangulares con armadura principal en una dirección. Método de cálculo y diseño.
55 NC 53-12: 1979 Estructuras de hormigón. Losas rectangulares apoyadas en sus cuatro bordes y con armadura principal en dos
direcciones. Métodos de cálculo y diseño.
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Se propone que el diseño de la nueva losa se realicepartiendo de lo expuesto en la NC 207:200357 y NC 450:200658, ya que son las vigentes para estos procedimientos en nuestro país.
Se propone un hormigón con resistencia característica a los 28 días (R´bk) igual a 25
Mpa, con la inclusión de aditivos superplastificantes y un índice de porosidad de 15 % y una máxima absorción capilar (sorptividad) de 10-4 m/s1/2 según la propuesta59 para la modificación de las normas cubanas NC 120:2007 y NC 250:2005.
Para las losas compuestas por vigas metálicas, se propone la utilización del siguiente procedimiento60:
Aplicar tanto a las barras de acero de refuerzo como a los perfiles metálicos un convertidor de óxido y una imprimación protectora e inhibidora de corrosión.
Aplicar un puente de adherencia entre el hormigón viejo y el mortero restaurador a colocar.
Aplicar aditivo con mejorador de adherencia, aplicándose por la parte inferior de la losa.
Este procedimiento se le aplicará a las losas por secciones, en franjas de un metro de ancho paralelas a la luz de carga de las mismas, para evitar el colapso de estos elementos.
Como este método es la propuesta definida por parte del autor de este trabajo investigativo, se procederá a la reparación de las demás losas en todos los niveles.
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NC 207:2003 Requisitos generales para el diseño y construcción de estructuras de hormigón.
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NC 450: 2006 Edificaciones-Factores de carga o ponderación-Combinaciones.
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Propuesta de modificación para las normas cubanas presentada en la Monografía para el curso de postgrado homónimo de desempeño por durabilidad de las estructuras de hormigón del Dr. Ing. Juan José Howland Albear, 2012
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3.6.2 Vigas.
En todos los niveles de este edificio existen vigas que para su reparación se tendrá en cuenta el siguiente procedimiento61, después de efectuado la limpieza y preparación de las mismas.
Para la restauración de estas vigas, se han definido dos casos para trabajar:
1. El acero de refuerzo tiene alto grado de delaminación, con una pérdida aproximada del 25% de su sección, algunas de estas están presentes en los ejes 7-8 y C-F.
Figura 23 Viga del pasillo entre ejes 7-8 y C-F.
Procedimiento de intervención para el caso 1:
Eliminar el acero con alto grado de corrosión.
Colocar acero nuevo de refuerzo longitudinal con el mismo diámetro del que existía.
Colocar estribos o anillos espaciados a 25 cm.
Aplicar a todo el refuerzo una imprimación protectora e inhibidora de corrosión.
Aplicar un puente de adherencia entre el hormigón viejo y el nuevo.
Colocar hormigón fresco o mortero restaurador aditivado con mejorador de adherencia.
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Retirar el apuntalamiento después de los quince días.
Figura 24 Esquema de reparación de vigas del caso 1.
La restauración de la viga que se muestra en la figura 23 se considera profunda, por lo que se propone que se ejecute con hormigón de resistencia (fck´25MPa), siendo la
pérdida del acero de refuerzo más del 25% de su sección en el refuerzo principal, por lo que se colocarán cercos constructivos para una mejor sujeción de los aceros principales. Se recomienda:
tamaño máximo del árido = 19 mm
asentamiento = 50-90 de consistencia plástica relación A/C = 0.45
contenido de cemento= 300 Kg/m3
Se recomienda que para la rehabilitación de todas las vigas existentes en el edificio que presentan estos problemas, se utilicen los materiales con las características propuestas anteriormente.
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2. El acero no ha perdido aún el 25% de su sección, alguna de estas están presentes en el almacén.
Figura 25 Viga del almacén.
Procedimiento de intervención para el caso 2:
Después de limpiar y preparar la superficie como se indicó anteriormente, se aplicará convertidor de oxido y un inhibidor de corrosión al acero.
Aplicar un puente de adherencia entre el hormigón viejo y el nuevo.
Colocar mortero restaurador u hormigón aditivado con mejorador de adherencia.
Retirar el apuntalamiento después de los siete días.
Las vigas que presentan manchas de humedad solamente, serán restauradas eliminando su revestimiento y colocándolo nuevamente después de eliminar las causas que dieron paso a esa lesión.
A continuación se muestran las propuestas de los esquemas de apuntalamientos a las vigas, presentados en la RedTemática Durar62 63.
62 Red Temática Durar.
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Figura 26 Esquema de apuntalamientos de vigas de borde.
Figura 27 Esquema de apuntalamiento de vigas centrales.
En todos los casos, se colocará el mortero restaurador aditivado con mejorador de adherencia en capas que no excedan 30 mm de espesor, hasta completar las dimensiones originales de la sección. Para las reparaciones del caso 1 en las que hay que cortar la sección completa se recomienda utilizar hormigón de gravilla con aditivos mejoradores de adherencia y superplastificantes reductores de agua, por lo que será necesario encofrar los elementos.
3.6.3 Columnas.
Primer nivel: Columna del almacén.
Segundo nivel: Columna de pasillo a oficinas. Tercer nivel: Columna de oficina de contabilidad. Cuarto nivel: Columna de oficina de economía.
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Figura 28 Columna del almacén. Figura 29 Columna del pasillo a oficinas.
Figura 30 Columna de oficina contabilidad. Figura 31 Columna de oficina de economía.
Se propone que en todos los casos las columnas sean reparadas utilizando los requerimientos de la NC 207: 200364 correspondiente a 4 barras de 16 mm y cercos en forma de zunchos soldados en sus uniones y espaciados a 200 mm, considerando las malas condiciones de estos elementos, adoptando los requerimientos de la NC
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207:200365 para el espaciamiento de los cercos, estas se encamisarán con vistas a una refundición para ampliar las secciones de las mismas.
Procedimiento66 de intervención en las columnas.
Después de limpia y preparada la superficie, se continúa con los siguientes pasos: 1. Eliminar totalmente el revestimiento sobre el elemento.
Figura 32 Eliminación del revestimiento en las columnas.
2. Perforar la losa de entrepiso y el cimiento existente para anclar las barras de refuerzo longitudinal, en caso del anclaje con los cimientos, a una profundidad mayor o igual a 60 mm.
3. Colocar separadores para el acero de refuerzo longitudinal y en los estribos, tal como se indica en la NC 250:200567 para mantenerlos a 20 mm del núcleo, y garantizar un recubrimiento mínimo de 20mm. Para las características de estos elementos se seguirán las indicaciones de esta norma en el anexo A
65 IBIDEM 56 66 IBIDEM 59 67 IBIDEM 44
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Figura 33 Colocación de un puente de adherencia, acero y encofrado.
4. Aplicar puente de adherencia entre el hormigón viejo y el nuevo.
5. Colocar un cofre, y verter el hormigón en capas de 250 mm, sin que una capa afecte a la anterior.
Figura 34 Vertido del hormigón a través de los orificios practicados en la losa68.
Trabajos complementarios a ejecutar en la rehabilitación de columnas:
Se propone que el curado se efectúa basado en la NC 293: 200569 y la NC 120: 200770, utilizándose membranas de base acrílica, aplicada rápidamente después de desencofrar. Se debe evitar la incidencia directa de la luz solar en las primeras 36 horas.
68 IBIDEM 61
69 NC 293: 2005 Código de buenas prácticas para el curado del hormigón. 70
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Se realizará el desencofre pasadas 24 horas del hormigonado de la misma.
Para acometer estos trabajos, se deberá apuntalar la zona a la que tributan las cargas de estas columnas, para garantizar que las mismas estén descargadas en el momento de los trabajos, y se podrán retirar los puntales, pasados los 14 días de hormigonado dicho elemento.
Las características técnicas71 del hormigón para la rehabilitación de los elementos estructurales serán:
f’ck=25 Mpa.
Máxima relación agua/cemento: 0,5.
Contenido mínimo de cemento: 300 Kg/m³.
Uso de aditivos superplastificantes reductores de agua.
Tamaño máximo del árido grueso: 6 mm.
Consistencia blanda con asentamiento medido con el cono de Abrams de 150 mm.
La propuesta de rehabilitación mostrada anteriormente con todas las tareas que las acompañan son las que se tienen en cuenta a la hora de confeccionar las fichas técnicas que a continuación se muestran. En este capítulo se muestran las fichas desde la (1-13) y dirigirse al anexo 1, donde se encuentran desde (14-24).
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