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PATOLOGAS, CAUSAS Y SOLUCIONES DEL CONCRETOARQUITECTNICO EN MEDELLN

PATHOLOGIES, CAUSES AND SOLUTIONS OF ARCHITECTURE

CONCRETE IN MEDELLN

Tatiana Figuera!, Ri"ar# Pa$a"i!!

* Ingeniera Civil, Escuela de Ingeniera de Antioquia. Ingeniera de Gerencia Tcnica,Conconcreto S. A. cvtafig@eia.edu.co

** Ingeniero Civil, Escuela de Ingeniera de Antioquia. Ingeniero de Gerencia de Proectos.Arquitectura Concreto S. A. cvri!al@eia.edu.co

Artculo reci"ido #$%&II%#''$. A!ro"ado ('%)II%#''$iscusi+n a"ierta asta -unio de #''

RESUMEN

En este artculo se !resentan los !rinci!ales resultados de una investigaci+n que a"ord+ elas!ecto constructivo del concreto arquitect+nico cuo !roducto final fue un /anual deconstrucci+n con ese /aterial a!lica"le !ara la ciudad de 0edelln 1Colo/"ia2. El concretoarquitect+nico es aquel que cu/!le si/ult3nea/ente con los requisitos de esta"ilidadestructural de aca"ado definitivo. El estudio e/!e4+ !or definir los defectos e5istentes, lafor/a de /edirlos sus tolerancias. 0ediante un an3lisis estadstico se deter/inaron losdefectos /3s co/unes en las su!erficies de concreto en 0edelln, !ara los cuales se

!lantearon las !osi"les causas a !artir del an3lisis de stas se !ro!usieron solucionesgenerales enfocadas en los /ateriales, equi!os !rocesos constructivos. Ta/"in se!resentaron soluciones !articulares !ara cada defecto. Con esta investigaci+n se avan4a enel desarrollo de una nor/a regional que !er/ita la estandari4aci+n de los !rocesose/!leados en la construcci+n del concreto arquitect+nico.

PALA%RAS CLA&E'concreto arquitect+nico6 defecto su!erficial6 construcci+n deconcreto6 !atologas en concreto arquitect+nico.

A%STRACT

Tis !a!er discusses te /ost i/!ortant results of a researc focused on te construction!rocess of arcitectonical concrete, !resenting as a final result a and"oo7 8itreco//endations on o8 to "uild arcitectonical concrete ele/ents in te cit of 0edellin1Colo/"ia2. Arcitectonical concrete is a construction /aterial 8ic is a"le to su!!l "otstructural sta"ilit and definitive finising. Te researc started " te definition of e5istingdefects as 8ell as teir /easuring tecniques and tolerances. A statistical stud 8as /adein order to deter/ine te /ost co//on defects on concrete surfaces in 0edellin cit.Possi"le causes of te /ost co//on defects 8ere deter/ined and, as a result of teanalsis of eac cause, general and !articular solutions 8ere given. General solutions

mailto:cvtafig@eia.edu.comailto:cvripal@eia.edu.comailto:cvripal@eia.edu.comailto:cvtafig@eia.edu.co

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focused on /aterials, equi!/ent and te "uilding !rocess 8ereas !articular solutions 8eregiven to eac defect. 9inall, te results erein !resented constitute an advance indevelo!ing a regional s!ecification, 8ic 8ill allo8 for te standardi4ation of te !rocessesinvolved on arcitectonical concrete construction.

(EY )ORDS'arcitectonical concrete6 surface defect6 concrete construction6

!atolog on arcitectonical concrete.

*+ INTRODUCCION

En el /undo entero, al igual que en nuestro !as, el concreto arquitect+nico se utili4a engrandes cantidades de"ido a sus cualidades estructurales estticas. Sin e/"argo, co/oen /ucos otros as!ectos, Colo/"ia se encuentra atrasada con res!ecto a los !aseseuro!eos nortea/ericanos que an i/!le/entado nor/as regla/entaciones, usan/e-ores tecnologas dis!onen de /3s recursos !ara la construcci+n de sus o"ras. Co/oconsecuencia, /ucos de los concretos que se construen en nuestro !as tienen un

aca"ado defectuoso, con una a!ariencia !oco unifor/e. Ello se convierte en una invitaci+nt3cita a tra"a-ar !ara /e-orar la calidad su!erficial de nuestros concretos.

El !ri/er !aso !ara /e-orar las su!erficies de concreto es la identificaci+n de las !atologasque !resentan, !ara anali4ar des!us cu3les son sus !osi"les causas soluciones. En esteartculo se !resentan las !atologas del concreto arquitect+nico /3s frecuentes en la ciudadde 0edelln, deter/inadas !or /edio de un an3lisis estadstico que ace !arte de unainvestigaci+n cuo fin fue la ela"oraci+n de un /anual de construcci+n de concretoarquitect+nico !ara dica ciudad.

Para deter/inar los defectos /3s co/unes en 0edelln, se !arti+ de la definici+n de unalista general de defectos sus tolerancias. Para los defectos que o"tuvieron la /aorfrecuencia de a!arici+n se reali4+ un an3lisis de causas !osi"les soluciones. Estas se

constitueron en las reco/endaciones dictadas en el /anual /encionado, des!us de serratificadas en el ca/!o con ensaos en !rototi!os a escala, !or su valide4 te+rica o su usoen !roectos de construcci+n reales con e5celentes resultados. icas reco/endaciones see5!onen en for/a resu/ida en este artculo.

El /anual resultante de la investigaci+n a tenido gran acogida entre constructores !roductores de concreto ce/ento de la ciudad, a"iendo o"tenido el res!aldo deinstituciones reconocidas !ara su !u"licaci+n distri"uci+n, no s+lo en 0edelln, sino en el!as, lo cual su/ado al esfuer4o de /ucas otras !ersonas e instituciones fo/enta lanor/ali4aci+n de los !rocedi/ientos constructivos del concreto arquitect+nico. :o anteriores de gran i/!ortancia !ara Colo/"ia de"ido al creciente auge de este /aterial en los;lti/os a

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&aria"i.n #e$ "$r 1color variation2= vetas de color !resentes en la su!erficie delconcreto. Pueden !resentarse de"ido a deficiencias en la /e4cla o /anifestarse en for/ade /ancas, u/edad, ensucia/iento, o5idaci+n, eflorescencias o conta/inaci+n.

Fuga #e $e"/a#a 1slurry flow2= /anca "lancu4ca en for/a de reguero de agua que se!resenta en el concreto !or el e5ceso de agua en la lecada.

Tran01aren"ia #e$ agrega#1aggregate transparency2= a!ariencia /oteada en lasu!erficie, originada !or deficiencias en el /ortero, donde el agregado se encuentracu"ierto !or una delgada !elcula de lecada que !er/ite verlo a travs de ella.

%ur2u3a1bughole2= !eque

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6+ &ALORACIN DEL ACA%ADO DE UN CONCRETO

Para valorar la calidad su!erficial de un concreto es necesario esta"lecer un rango detolerancia !ara cada defecto su!erficial que !er/ita calificar el tra"a-o e-ecutado deter/inar si cu/!le o no con los requisitos esta"lecidos. En /ucas ocasiones seg;n losrequisitos del !roecto se o!ta !or la construcci+n de un !anel de referencia. Sin e/"argo,

los valores !resentados en la ta"la ?son v3lidos !ara lograr una ace!taci+n general.

Se de"e considerar, ade/3s, que no en todas las su!erficies se es!ecifica la /is/a calidad,que !uede variar de!endiendo de la e5!osici+n u"icaci+n del ele/ento. :a siguiente esuna clasificaci+n internacional de las calidades su!erficiales de un concreto, la cual se!uede !rofundi4ar en el re!orte #> del CI.

http://www.scielo.unal.edu.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1794-12372008000200010&lng=es&nrm=#t1http://www.scielo.unal.edu.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1794-12372008000200010&lng=es&nrm=#t1

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Tipo A= su!erficies destacada/ente e5!uestas a la vista !;"lica, donde la a!ariencia es dei/!ortancia es!ecial.

Tipo B= su!erficies cua a!ariencia de"e ser /u "uena al estar conce"idas !ara estare5!uestas en la /aora del tie/!o.

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Tipo C= su!erficies ordinarias que, aunque estar3n !er/anente/ente e5!uestas, no-ustifican gastos es!eciales !ara su construcci+n.

Tipo D= ele/entos que e5igen requisitos /ni/os de calidad su!erficial, donde la a!arienciano es o"-eta"le.

Estas tolerancias son s+lo una gua !ara esta"lecer los requisitos necesarios en cada!roecto. :as e5igencias !ueden variar, incluso de un lugar a otro en la /is/a o"ra,de!endiendo del ti!o de su!erficie evaluada de qu tan deter/inante sea el defecto.

7+ TOMA DE MUESTRAS

El /todo e/!leado !ara la to/a de /uestras consisti+ en una selecci+n aleatoria deele/entos construidos con concreto arquitect+nico, los cuales se evaluaron a una distanciade / se valoraron dividindolos en tres secciones= su!erior, central e inferior. Para/edir la /agnitud de los defectos se utili4+ regla, fle5+/etro cali"rador !ara esclarecerdudas so"re las tolerancias. Ade/3s, se de-aron !or escrito todas las evaluaciones !arafacilitar la clasificaci+n de los defectos encontrados.

Con el fin de deter/inar los defectos con /aor frecuencia de a!arici+n en las su!erficiesde 0edelln se visitaron #F construcciones reali4adas con concreto arquitect+nico. En cadao"ra se to/aron !or lo /enos (' /uestras, !ara garanti4ar que los defectos evaluadostuvieran una distri"uci+n estadstica a!ro5i/ada/ente nor/al.

Se de"e aclarar que en este tra"a-o no se !retenda evaluar la o"ra co/o tal, !or lo tanto,cuando se encontra"a un ele/ento que no !resenta"a ning;n defecto se "usca"aaleatoria/ente otro ele/ento, a que dis/inuir el n;/ero de /uestras con defectos en unao"ra a /enos de (' dara una idea de la calidad general de la o"ra, !ero no cu/!lira elo"-etivo de /edir los defectos /3s recurrentes en la ciudad.

:as o"ras en las cuales se reali4aron /ediciones se encuentran distri"uidas !or toda la

ciudad, con el fin de garanti4ar la unifor/idad de la /uestra. Ade/3s, son o"ras con usos e5!osiciones al a/"iente diferentes, co/o iglesias, edificios institucionales de!ortivos,"i"liotecas, !uentes o"ras de ur"anis/o.

Para cada ele/ento evaluado se registraron la feca de reali4aci+n de la evaluaci+n, su uso,la 4ona del ele/ento evaluada 1su!erior, central o inferior2 los defectos encontrados.

8+ RESULTADOS DEL ESTUDIO

Seg;n los resultados o"tenidos al !rocesar los datos reco!ilados en la to/a de /uestras,las "ur"u-as, variaciones del color, descascara/ientos, re"a"as, or/igueros desalinea/ientos son los res!onsa"les del $? de los defectos en las su!erficies deconcreto en la ciudad de 0edelln su 3rea /etro!olitana.

:as "ur"u-as constituen el defecto de /aor a!arici+n con una frecuencia del > de losele/entos evaluados, re!resentan el ##,( de los defectos totales. :a /aora de ellasse for/an en la !arte su!erior de los ele/entos, en es!ecial de los verticales, co/o /uros colu/nas. e eco, el > de los /uros evaluados en la !arte su!erior !resentan estedefecto, frente a un > en /uros evaluados en el centro un >? en los /urosevaluados en la !arte inferior.

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Htro defecto o"servado con frecuencia es la variaci+n del color, la cual ocurre en el >' delos ele/entos evaluados, re!resentando el ?,> de los defectos o"servados. :asvariaciones de color conta"ili4adas durante el /uestreo tienen distintas /anifestaciones,co/o variaciones de color de-adas !or el des/oldante, /ancas de +5ido que via-an a lasu!erficie del concreto, ocasionadas !or la corrosi+n del acero de refuer4o, ca/"ios decolor de"idos al enve-eci/iento a la falta de /anteni/iento, a eflorescencias, entre otrascausas.

El tercer defecto o"servado con /aor frecuencia es el descascara/iento, !resente en el #$ de los ele/entos anali4ados que re!resenta el ?(, de los defectos totales. stea!arece de una /anera aleatoria en las secciones ele/entos anali4ados, lo cual es dees!erar, !ues no e5iste ninguna i!+tesis que aga su!oner que este defecto ocurrir3 enalguna secci+n o ele/ento deter/inado.

El cuarto defecto /3s frecuente son las re"a"as, que a!arecen en el #? de los ele/entosevaluados re!resentan el ?',( de los ele/entos totales. :a /aora se !resenta en lassecciones su!eriores e inferiores de los ele/entos6 en los /uros el #> de los !anelesanali4ados en la !arte su!erior el ## de los anali4ados en la !arte inferior !resentaronre"a"as.

El quinto defecto /3s frecuente son los or/igueros, que sucedieron en el ? de loscasos re!resentan el ,? de los defectos o"servados. Hcurren cuando el agregado!resente en la /e4cla queda sin ning;n recu"ri/iento de /ortero, general/ente !or lasegregaci+n de los /ateriales. Esta segregaci+n ocurre con /aor facilidad en las seccionesinferiores, lo que se refle-a en los resultados, !ues el (? de los /uros anali4ados ensecciones inferiores !resentaron este defecto, frente a un que lo !resentaron ensecciones /edias o su!eriores. :o /is/o acontece en las colu/nas= ( en las colu/nasanali4adas en las secciones inferiores, frente a #> en las anali4adas en las secciones/edias un #( en las estudiadas en las secciones su!eriores.

El se5to defecto /3s frecuente, seg;n el estudio reali4ado, corres!onde a losdesalinea/ientos, que ocurren en el ?#,> de los ele/entos anali4ados constituen el

F,? de los defectos.

Estos seis defectos significan el $? de los que a!arecen en las su!erficies de concretoarquitect+nico en la ciudad de 0edelln. Por lo tanto, teniendo en cuenta el an3lisis dePareto, se !uede es!erar que controlando estos seis defectos, que re!resentan el >F delos ?( considerados en este estudio, se /e-ore en gran /edida la a!ariencia de lassu!erficies.

:a distri"uci+n de los defectos encontrados en las su!erficies de concreto se /uestra en lata"la #.

9+ CAUSAS Y SOLUCIONES A LOS DEFECTOS M:S COMUNES

Para lograr un "uen aca"ado en el concreto, se de"en e/!lear /ateriales, equi!os,erra/ientas, /ano de o"ra !rocedi/ientos que !er/itan entregar una o"ra cuosdefectos se encuentren en el rango de tolerancia esta"lecido. Para esto se de"e tener unconoci/iento !rofundo de las causas que originan los defectos, de tal /anera que se!uedan enfocar los esfuer4os !ara reducir al /ni/o !osi"le, o eli/inar en el /e-or de loscasos, estas causas as /is/o los defectos so"re la su!erficie.

:a !rinci!al causa de la for/aci+n de "ur"u-as en la su!erficie es la evacuaci+n ineficientedel aire atra!ado cuando el concreto se encuentra en estado fresco, lo cual se !resenta !or

http://www.scielo.unal.edu.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1794-12372008000200010&lng=es&nrm=#t2http://www.scielo.unal.edu.co/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1794-12372008000200010&lng=es&nrm=#t2

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una incorrecta co/!actaci+n. :os factores que inciden !ara que la co/!actaci+n no seaadecuada son= una ina!ro!iada relaci+n agua%ce/ento, a que cuando es /u alta, sedificulta evacuar el agua, cuando es /u "a-a, la /ane-a"ilidad dis/inue, entor!eciendola colocaci+n del concreto el !roceso de co/!actaci+n. :o /is/o ocurre cuando e5isten/e4clas con altos contenidos de arena o cuando !arte del agua de /e4clado se aeva!orado. Htra causa co/;n en la a!arici+n de "ur"u-as es el aire incor!oradoaccidental/ente durante el !roceso de /e4clado, trans!orte colocaci+n, !ues cuanto /3saire aa en la /e4cla, /3s difcil ser3 retirarlo efectiva/ente.

Por consiguiente, las soluciones !ara evitar este defecto de"en estar enfocadas en controlarlas dosificaciones !ro/over las !r3cticas de co/!actaci+n adecuadas, incluendo elrevi"rado en la ca!a su!erior del ele/ento que, co/o se vio en el estudio estadstico, es la4ona donde se !resenta la /aor cantidad de "ur"u-as.

:a variaci+n de color es, !or lo general, un refle-o de la falta de unifor/idad en alguno delos /ateriales, en es!ecial agregados finos ce/ento, o en !rocesos involucrados en la!re!araci+n /ane-o del concreto. :a variaci+n de color !uede ser causada !or el ca/"io

en las dosificaciones /todos de !re!araci+n, trans!orte colocaci+n del concreto. :avariaci+n del color est3 /u influenciada !or los ca/"ios de u/edad de la /e4cla durantelos !ri/eros das de fraguado, lo cual !uede !resentarse !or /otivo de diferentes valoresde a"sorci+n en la !iel de la for/aleta o /todos de curado insuficientes o !oco unifor/es.

Inde!endiente del /ane-o del concreto, la variaci+n de color !uede /anifestarse co/o/ancas que ocurren de"ido a la reacci+n de los co/!onentes del ce/ento con el agua, aluso inadecuado de !roductos qu/icos 1co/o des/oldantes, aditivos o curadores2 o a lafalta de /anteni/iento 1enve-eci/iento, u/edad o suciedad2. Por esta ra4+n, lassoluciones !ara este defecto se de"en enca/inar en lograr una !laneaci+n de las varia"les

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que ocasionan su for/aci+n, de tal /anera que se !resente la /enor variaci+n !osi"le. Porotro lado, es total/ente necesario ensaar en ele/entos de !rue"a o !oco visi"lescualquier ti!o de !roducto que se desee usar.

El descascara/iento ocurre !or !ro"le/as relacionados con la for/aleta, co/o la falta dea!licaci+n del des/oldante, deterioro en su !iel de"ido a usos e5cesivos, falta de li/!ie4a,

desencofrado !re/aturo o agresivo. Para evitar la a!arici+n de este defecto, se de"e a!licarel des/oldante de /anera unifor/e e i/!lantar un siste/a de /anteni% /iento que!er/ita li/!iar la for/aleta una ve4 desencofrada. e igual /anera se de"e !rocurar cu"rirel ele/ento antes de desencofrarlo, !ara evitar la eva!oraci+n del des/oldante.

A !esar de que e5isten algunas causas que !ueden !ro!iciar la a!arici+n de las re"a"as,co/o las /e4clas /u fluidas o altas velocidades de vaciado, s+lo ocurren si la for/aleta!er/ite la salida del /ortero !resente en la /e4cla de concreto, es decir, si la for/aleta noes er/tica. Para garanti4ar la er/eticidad de las for/aletas, lo /3s conveniente es lautili4aci+n de sellantes que retengan la !asta.

:os or/igueros son, tal ve4, el defecto /3s notorio en una su!erficie de concreto. Suorigen es difcil de deter/inar, !ues /ucas causas influen de /anera significativa en su

a!arici+n, !or e-e/!lo, la escase4 de /ortero en la /e4cla, que dis/inue la /ane-a"ilidaddel concreto la !ro"a"ilidad de que los agregados queden cu"iertos con la !asta, lo que!uede ocurrir de"ido a la segregaci+n de los /ateriales, a deficiencias en el dise

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tcnicas, /ateriales, dosificaciones aca"ados que se quieren lograr las for/as de !ago.es!us de que el arquitecto el ingeniero tienen en la /ente el aca"ado final del!roecto, de"en to/arse un tie/!o !rudencial !ara deter/inar los recursos necesarios!ara o"tenerlo. Esto garanti4a que la o"ra se realice en el tie/!o esta"lecido con /enosi/!revistos, lo que a su ve4 se ve re!resentado en aorro de recursos.

El dise

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:a deter/inaci+n del orden de influencia de cada causa so"re los defectos es co/!le-a,so"re todo !orque su ocurrencia se de"e a un con-unto de situaciones factores cuasrelaciones !ueden ser difciles de co/!render e interrelacionar.

:as !rinci!ales varia"les que influen en el aca"ado definitivo del concreto arquitect+nicoson= el dise !. L :in7sM

QQQQQQQ. ocu/entaci+n. Standard s!ecification for cast%in%!lace arcitectural concrete.ACI ('(.?D%. ?. ?' !. L:in7sM

Te A/erican Societ of Concrete Contractors. Guide for surface finis of for/ed concrete.A"erdeen Grou!, ?. ISJ ?'= '#>F>'$. L :in7sM