BASF Obras Refuerzo Estructural MBrace Barrio de Trinitat Nova - Barcelona

Datos de la obra: Refuerzo forjados de viguetas aluminosas. Lugar: Barrio de la Trinitat Nova. Barcelona. Fecha: Año 2005. Productos empleados: MBrace laminado LM 50/1,4. MBrace PRIMER Mbrace ADHESIVO Concresive 4000 Masterflow 952 Polyfix N. Aplicador: Contracta.

1. INTRODUCCIÓN

Este tipo de cementos para cumplir estas condiciones deben contener un mínimo del 36% de alúmina (Al2O3) y un

A partir de los años 50, se empezó a emplear el

máximo del 55%.

cemento aluminoso. Una de sus particularidades era un endurecimiento rápido y, por tanto, una rápida

No se debe confundir con los cementos altamente

fabricación y puesta en obra de los elementos como

refractarios cuya contenido alcanza aproximadamente el

pueden ser viguetas pretensadas, entre otros.

90% de (Al2O3).

En el barrio de Trinitat Nova, se empleó este tipo de

El uso de cemento aluminoso en piezas o elementos

prefabricados en base a cemento aluminoso. Pero su

estructurales de hormigón armado aparece en Francia en

rápido endurecimiento e importante adquisición de

1908 como resultado de unas investigaciones para

resistencias inicial contrasta con el también corta

aumentar la resistencia de los cementos tipo Pórtland al

durabilidad debido a un cambio de la estructura

ataque por sulfatos. En nuestro país su fabricación y

química. Este cambio, que se acentúa en zonas

explotación comenzó a partir del la década de los 40, siendo

húmedas (baños, cocinas, cercanía al mar,…),

más frecuente en el periodo comprendido entre los años

provoca un aumento de la porosidad en el hormigón

1952 y 1970.

(se puede perder hasta el 40% del volumen de hormigón) desembocando en una fácil penetración de

Inicialmente este cemento se utilizó bastante debido a que

los agentes que oxidan el armado y, por tanto,

su rápido endurecimiento le permitía alcanzar en dos días la

mermando la capacidad resistente del elemento,

misma resistencia que el cemento Pórtland en dos

pudiendo disminuir en un 75%.

semanas. Este hecho provoca que se produzcan muchas viguetas (prefabricadas o fabricadas “in-situ”) con cemento

Son diversos los motivos que generan actuaciones

aluminoso, aprovechando el gran ahorro de tiempo y a su

sobre las estructuras, tales como, cambio de uso de

vez la gran demanda del mercado provocado por el enorme

las mismas, ampliaciones o deterioros de sus

crecimiento que se produjo en la construcción de viviendas.

elementos constructivos. Por el contrario, este tipo de cemento apenas se utilizó en Asimismo, e independientemente de las causas que

pilares o muros, por lo que la aluminosis afecta a suelos y

generen el refuerzo, las actuaciones que se apliquen

techos de las viviendas en las que pueda existir.

deberán restablecer la respuesta estructural del forjado, de forma colaborante (recrecido de la sección

La aluminosis consiste en una serie de cambios que se

y adhesión del carbono) o de forma autoportante

producen en el cemento aluminoso utilizado para la

(sección mixta acero-mortero). La propuesta del

fabricación de elementos de hormigón armado.

refuerzo óptima dependerá del grado de deterioro existente, y optimizará: rendimiento estructural,

Se comprobó que los aluminatos cálcicos no eran estables

durabilidad, afectación geométrica y coste

(temperatura y humedad) y que evolucionaban con el

económico/tiempo.

tiempo produciendo aumentos de porosidad y pérdida de resistencias

mecánicas

al

modificar

su

sistema

de

cristalización. Además de la pérdida de resistencia, también se detectó

2. LA ALUMINOSIS

que las armaduras se podían corroer, no solo por el aumento de porosidad de los elementos constructivos, sino

La aluminosis detectada en las viguetas de los forjados fue

por quedar desprotegidas de la alcalinidad natural de los

la causa que generó la actuación en la estructura, y como

cementos.

se podrá ver a continuación puede resultar peligroso para las estructuras del edificio y de sus moradores.

Por tanto, se debe diferenciar entre vigueta de cemento aluminoso y vigueta con aluminosis. Una vigueta con

El cemento aluminoso es un material cuya base cementante

aluminosis es una vigueta que ha estado expuesta a un

son los aluminatos cálcicos en lugar de los silicatos cálcicos

grado muy alto de humedad y temperatura. Por el contrario,

como es el caso de los cementos tipo Pórtland.

una vigueta de cemento aluminoso que se haya conservado seca puede estar en perfectas condiciones de conservación de resistencias y de pasividad de las armaduras.

2

Los datos que permiten determinar sí la estructura está

Cabe destacar que al construir elementos de hormigón

construida con cemento aluminoso y sí padece aluminosis:

armado se solicita un recubrimiento mínimo con el fin de aportar a las armaduras una protección frente a la

-

carbonatación que pueda sufrir el hormigón, por lo que este

Fecha de construcción del inmueble.

aspecto es muy importante a la hora de plantearse la -

El cemento aluminoso suele ser de color marrón,

longevidad de una estructura.

claro u oscuro, pero hay veces que este color no aparece en el exterior de la vigueta por los

Por el contrario los morteros y hormigones aluminosos

encofrados o los áridos utilizados. Es más denso

también han encontrado su lugar ya que al carecer de

que el Pórtland.

portlandita (que es el compuesto más sensible a la descomposición por efecto de las altas temperaturas)

-

Los elementos más sensibles en una estructura

resisten mejor a la acción del fuego, por lo que son

construida

suelen

refractarios. Asimismo, el rápido desarrollo del calor de

encontrarse en sótanos, cerca de bajantes de agua

hidratación, permite su utilización a bajas temperaturas

que hayan podido producir humedades, viguetas

(hasta -10ºC), por ejemplo en climas fríos.

de

la

con

última

cemento

planta

en

aluminosos

cubierta

donde

la

impermeabilización puede no haber sido muy

También se han encontrado utilidades a mezclas de

buena y en los forjados de cocinas y baños, donde

cemento aluminoso con cemento portland, como son

la posibilidad de escapes y fugas de agua es

morteros de fraguado rápido.

mayor, forjados sanitarios sin ventilación, bodegas, depósitos, invernaderos, etc.

Como conclusión, los efectos más importantes son la regresión de resistencias y la insuficiente protección de las

-

Estructuras en zonas costeras o próximas a ríos y

armaduras. Estas se dan como consecuencia de la

zonas con nivel freático elevado se produce la

conversión de los aluminatos hexagonales en cúbicos,

degradación con mayor rapidez.

afectando a la porosidad y a las resistencias mecánicas del mortero u hormigón, lo que permite la corrosión de las armaduras provocada por la carbonatación de las fases cúbicas la que da origen a problemas de accidentes o colapso. Mientras no hay carbonatación y humedad no hay

3. DIFERENCIAS ENTRE CEMENTO ALUMINOSO Y PORTLAND

riesgo.

Como conclusión, puede afirmarse que la diferencia fundamental entre el cemento aluminoso y el cemento Pórtland es que:

4. ACTUACIONES DE REFUERZO -

El cemento portland desprende en su hidratación cal liberada.

Debido al mal estado del forjado compuesto por viguetas de cemento aluminoso, se propuso una actuación en función

-

El cemento aluminoso desprende en su hidratación

del nivel de degradación. De este modo, se compaginó el

alúmina gelatinosa. La reacción de hidratación se

refuerzo colaborante (adhesión de MBrace LAMINADO LM)

completa prácticamente a los cinco días, no

y el refuerzo autoportante (sección mixta acero-hormigón).

existiendo un posterior aumento de resistencias, como sí ocurre en la hidratación del cemento

El refuerzo deberá de contribuir de forma que la capacidad

portland.

resistente del forjado sea como mínimo igual a la sección original.

Por tanto, las pastas resultantes de amasar con agua los cementos aluminosos carecen de portlandita (cal liberada,

La elección del tipo de refuerzo, se hará en función del

hidróxido cálcico) y el pH de la fase líquida de dichas pastas

ensayo de resistencia a tracción superficial del paramento a

(del orden de 9 a 10) es más bajo que el de las pastas

reforzar.

resultantes de amasar con agua los cementos a base de clínker Pórtland (del orden de 12 a 13).

3

4.1. REFUERZO CON MBrace LAMINADO

El puente de unión evitará el contacto entre mortero nuevo y el aluminoso que compone la vigueta. De este modo

Mediante la adhesión de MBrace laminado de fibra de

evitaremos incompatibilidades entre ambos.

carbono, aumentamos la sección de armado del forjado incrementando la respuesta frente a esfuerzos flectores.

Entre la chapa y la vigueta, se rellena con mortero fluido

Este refuerzo, aumenta la capacidad resistente mediante el

tipo MASTERFLOSW 922. De este modo obtenemos un

sistema de adhesión, garantizando una colaboración

elemento que su fibra más traccionada es de acero.

perfecta entre el refuerzo y la vigueta existente. Por este motivo, debe de asegurarse una buena preparación del

Las características resistentes se pueden obtener en el DIT

paramento y una resistencia a tracción sobre el paramento

281-A.

mínima de 1,5MPa. Si no se cumpliera la resistencia a tracción mínima, podría ejecutarse unos anclajes mediante chapas de acero ancladas en zonas firmes fuera del elemento.

5. LA OBRA

El diseño de este tipo de refuerzos, tiene en cuenta la

La actuación de refuerzo deberá de restablecer la respuesta

posible pérdida del mismo debido a incendios, así como

estructural original del forjado.

situaciones accidentales estado límite último y de servicio, etc. Si dichos factores no se cumplieran, (soporte muy

A la hora de realizar los trabajos de refuerzo primó reducir

degradado, con insuficiente resistencia frente a pérdida de

al máximo las molestias que se podían ocasionar a los

refuerzo, etc) debería de optarse como alternativa al

vecinos.

sistema de refuerzo de viguetas aluminosas, certificado con DIT.

La elección de los materiales se basó en diferentes aspectos:

Debido a la composición (resina epoxídica armada con fibra

•

Separar cemento aluminoso de cemento Pórtland,

•

Realizar los trabajos en el menor tiempo posible,

•

Que el refuerzo afectara en lo mínimo la pérdida

de carbono), no se precisa de un mantenimiento periódico.

4.2. SISTEMA DE REPARACIÓN DE FORJADOS DE VIGUETAS CON CEMENTO ALUMINOSO.

de altura de las viviendas,

Este sistema es una sustitución funcional de la vigueta existente que se requiera reforzar. De este modo

5.1. Características de los trabajos:

obtenemos una viga de sección mixta (acero plegado, puente de unión más mortero de alta resistencias).

5.1.1.

Descubrir viguetas y preparación del soporte:

4

5.1.3.

5.1.2.

Regularización del soporte:

Determinación de los valores de resistencia de tracción del hormigón de las viguetas a reforzar:

5

5.1.4.

Instalación de la lámina:

6

5.1.5.

Instalación de las placas de cartón-yeso como acabado cosmético:

l

7

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BASF es el líder mundial de la industria química: The Chemical Company. Su cartera de productos abarca desde productos químicos, plásticos, productos para la industria transformadora, productos fitosanitarios y química fina, hasta petróleo y gas natural. Como socio de confianza para prácticamente todos los sectores, las soluciones inteligentes de sistemas de BASF y los productos de alto valor ayudan a sus clientes a lograr su propio éxito. BASF apuesta por las nuevas tecnologías y las utiliza para abrir nuevas oportunidades de mercado. Combina el éxito económico con la protección del medio ambiente y con la responsabilidad social, contribuyendo así a un futuro mejor. BASF cuenta aproximadamente con 94.000 empleados y contabilizó unas ventas de más de 42,7 mil millones de euros en 2005. Encontrará más información acerca de BASF en Internet en la página www.basf.com

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