Cursos sobre durabilidad del hormigón: diseño, deterioro y vida útil

El hormigón de cemento Portland (PCC)¹, también denominado simplemente como «hormigón” o “concreto”, es el material de construcción más utilizado en el mundo. Las estadísticas revelan que su consumo seguirá en aumento durante las próximas décadas.

Debido a las propiedades excepcionales del hormigón, hasta la fecha no existe un material sustituto. En consecuencia, es fundamental que los profesionales que se relacionan con la fabricación, diseño y construcción con este material, adquieran herramientas y competencias que les permitan enfrentar y resolver los grandes desafíos de la industria.

Las estructuras de hormigón armado durante su vida de servicio pueden estar afectadas por diferentes patologías físico-químicas que pueden disminuir la durabilidad y vida útil. El estudio de la durabilidad del hormigón y de su vida útil, es imprescindible para que se cumplan los criterios marcados en la normativa vigente.

Qué se entiende por durabilidad del hormigón

Todos los materiales se degradan en contacto con el ambiente y evolucionan hacia formas más estables. Dicha evolución produce la degradación del hormigón, la cual disminuye las propiedades ingenieriles del material y consecuentemente también de las estructuras.

El hormigón es el material de construcción ampliamente más utilizado en obras de infraestructura y de arquitectura contemporánea de edificios. Se trata de un material muy complejo y su comportamiento en servicio depende de los materiales utilizados, de los procesos de elaboración y puesta en obra, de la estructura de la cual forma parte y de las cargas que recibe la misma y del ambiente en el cual se encuentra.

Sin embargo, ciertos cambios tanto de los materiales constituyentes como del cemento (superfi cie específi ca, contenidos de aluminatos y álcalis), técnicas constructivas aceleradas, esbeltez de los elementos estructurales, mayor tendencia a la fi suración de los hormigones modernos, desmejoramientos o fallas de la calidad en los procesos constructivos y el empleo del acero como refuerzo, que se suponía con pocas probabilidades para corroerse, son aspectos que han acelerado el deterioro de las estructuras.

Pero en los últimos 30 años se ha investigado exhaustivamente el tema de la durabilidad y las diferentes patologías del hormigón y ha tomado una enorme importancia debido no sólo al avance de los conocimientos sino también a la gran cantidad de estructuras deterioradas ante diferentes ambientes, que aunque diseñadas con los mejores modelos de análisis estructural perdieron su calidad en tiempos de 10 ó 20 años y a veces menos, por lo que este nuevo estado del arte ha sido reflejado con acierto en el Reglamento CIRSOC 201 de 2005.

Vida útil de las estructuras de hormigón armado

Vida útil: “Se entiende por vida útil nominal (o simplemente, vida útil) de la estructura el período de tiempo, a partir de la fecha en la que finaliza su ejecución, durante el que debe mantenerse el cumplimiento de las exigencias. Durante ese período requerirá una conservación normal, que no implique intervenciones extraordinarias no previstas en el plan de mantenimiento”.

“El proyecto debe contemplar una estrategia de durabilidad que permita alcanzar la vida útil nominal definida para la estructura. Dicha estrategia será objeto de control durante la ejecución y establecerá condiciones a cumplir en el mantenimiento durante la fase de servicio”.

El objetivo básico del CIRSOC 201-05 se centra en establecer los requisitos tecnológicos mínimos que debe poseer un proyecto para garantizar una determinada seguridad estructural y la aptitud de la estructura para las condiciones de servicio previstas.

Ambos requisitos se deben mantener durante el período de vida útil que se establezca antes de iniciar el proyecto. Es decir, no sólo debe considerarse finalizada la vida útil cuando la estructura colapsa o presenta fisuras que la ponen en riesgo sino también cuando presenta deformaciones excesivas, deterioro estético si el mismo es relevante o presenta acumulaciones de óxido de corrosión de las armaduras en la superficie del hormigón.

Cuando ello no se especifique, se asume que la vida útil es de 50 años, ya que el CIRSOC 201-05 establece los requerimientos mínimos para lograrla. Cuando se proyecte para una vida útil diferente a 50 años, en el proyecto se deberán fijar las exigencias necesarias para lograrla basándose en modelos predictivos analítico-experimentales (modelos prestacionales).

Contenido de un curso de durabilidad del hormigón

INTRODUCCIÓN A LA DURABILIDAD DEL HORMIGÓN ESTRUCTURAL.

Introducción general

• Vida útil de las estructuras e importancia en la durabilidad en el Ciclo de Vida.
• Principales mecanismos de deterioro.
• Rol del agua.
• Mecanismos de transporte.
• Lineamientos sobre modelos de predicción del deterioro.
• Enfoque prescriptivo versus prestacional.

El estudio de la durabilidad de las obras de hormigón armado ha tomado, a partir de los años 90, gran importancia debido al deterioro observado a nivel mundial en todo tipo de estructuras, detectándose que la mayor causa es ocasionada por la corrosión de los aceros de refuerzo por el ingreso de CO2 y/o cloruros.

Ataques químicos

• Lixiviación.
• Ataque por sulfato.
• Ataque ácido.
• Ataque de agua de mar.
• Principios y degradación.
• Prevención y remediación.
• Manifestaciones de deterioro.

Degradación física

• Cambios de volumen y fisuración del hormigón.
• Pérdida de masa.
• Abrasión y erosión.
• Congelamiento y deshielo.
• Exposición a fuego.
• Medidas de prevención, protección y remediación.
• Requisitos según CIRSOC 201-05.

Reacción álcali-agregado

• Principios generales.
• Fases de desarrollo de la reacción.
• Minerales potencialmente reactivos.
• Métodos de análisis.
• Medidas de prevención de base prescriptiva y prestacional.
• Degradación invisible y deterioro visible.
• Evaluación de estructuras con signos de deterioro.

Corrosión del acero en el hormigón

• Principios generales del fenómeno.
• Pasivación y causas de su pérdida.
• Condiciones para la iniciación y propagación de la corrosión.
• Efectos de la corrosión sobre la sección y propiedades del acero de refuerzo.
• Factores que afectan la velocidad de corrosión.
• Medidas de prevención y remediación.
• Ensayos de evaluación en laboratorio y obra.
• Requisitos según CIRSOC 201-05 para estructuras emplazadas en ambientes propensos a deterioro por corrosión.

Diseño y control por vida útil

El CIRSOC 201-05 establece que para el diseño y la especificación del hormigón de una estructura no sólo deben tenerse en cuenta las cargas estáticas y dinámicas que actúen sobre ella sino también las acciones del medio ambiente.

Dependiendo de la magnitud de dicha degradación y de la velocidad con que se produce la estructura puede perder, parcial o totalmente, la aptitud para cumplir la función para la cual fue construida y con ello finaliza su vida útil.

Además, el CIRSOC 201- 05 innova y especifica que en el proyecto debe establecerse una estrategia de diseño y de mantenimiento que garantice que, al finalizar la vida útil en servicio, la estructura poseerá la seguridad, la aptitud en servicio y las condiciones estéticas exigidas de la obra.

El CIROSC 201-05 establece claramente que antes de comenzar cualquier proyecto se debe primero identificar el tipo de ambiente que define la agresividad a la que estará sometido cada conjunto de elementos estructurales.

Definido este aspecto, en segunda instancia y ya definida la calidad y resistencia mínima del hormigón a emplear, entre otros, se pasa al diseño estructural.

Sustentabilidad y ciclo de vida del hormigón

Este Diplomado busca actualizar y perfeccionar conocimientos en el área, incorporando nuevos conceptos y métodos. Permitirá a los profesionales comprender, analizar y aplicar tendencias y tecnologías de vanguardia asociadas a la materialidad hormigón para construir infraestructura más sustentable y resiliente.

• Concepto de durabilidad.
• Introducción a la sustentabilidad de la construcción y del hormigón.
• Ciclo de vida del hormigón.
• Estimación de la huella de carbono de la mezcla en términos de CO2 equivalente.
• Métodos de captura de CO2.

La necesidad de reparaciones, refuerzos y el reemplazo de las estructuras afectadas provocan pérdidas millonarias y, a su vez, es un problema con implicancias ambientales debido a la mayor utilización de recursos naturales y combustibles.

Hormigones con áridos reciclados

Los escombros de hormigón son a nivel mundial uno de los componentes con mayor representación dentro de residuos de la construcción y demolición (RCD).

Esto, junto a su alta potencialidad de ser revalorizados, ha generado que diversas normativas técnicas internacionales permitan un porcentaje controlado de áridos reciclados gruesos en hormigones.

Normativa y competencias complementarias

En nuestro curso práctico de Diseño Estructural en Hormigón Armado, aprenderás a diseñar y verificar miembros y sistemas estructurales hormigón armado, siguiendo la normativa nacional vigente y estándares internacionales.

La norma NCh170 es el principal documento de referencia para la construcción y especificación del hormigón en nuestro país. La nueva versión del año 2016 reemplaza a la del año 1985.

Este curso entrega las herramientas para diseñar componentes de estructuras de hormigón armado que están sometidas a cargas sísmicas.

Aplicación práctica y análisis estructural

• Diseño práctico de secciones irregulares de hormigón armado usando el método Puntal-Tensor.
• Madurez, estimación de la resistencia en el hormigón bajo Norma NCh 3565.
• Práctica chilena en el análisis y diseño de edificios de hormigón armado.
• Hormigón Proyectado - Supervisión Y Control.
• Taller de Modelación No Lineal en ETABS.

El método Puntal Tensor puntal se desarrolló para llenar la necesidad de un método de diseño que permitiera mejorar el detallamiento de los elementos de hormigón armado, especialmente en regiones de una estructura en la cual la hipótesis de secciones planas no es aplicable.

Este taller proporciona las herramientas y conocimientos necesarios, para la utilización e implementación del método de madurez, en la estimación in situ de la resistencia del hormigón, bajo la norma chilena NCh 3565 Hormigón - Estimación de la resistencia mecánica - Método de la madurez.

El curso práctica chilena en el análisis y diseño de edificios de hormigón armado es un curso separado en siete módulos en los cuales se analizará la práctica chilena desde variados ámbitos, partiendo por analizar el comportamiento histórico que el edificio chileno ha tenido a través de los terremotos que frecuentemente azotan al país.

El hormigón proyectado ha ganado un importante espacio dentro del desarrollo de obras subterráneas en Chile y en el Mundo.

En este taller de modelación no lineal con ETABS, te adentrarás en los conceptos clave de análisis no lineal y su aplicación en ingeniería estructural.

Aprenderás a utilizar las herramientas avanzadas de ETABS para modelar comportamientos no lineales, realizar análisis sísmicos complejos y optimizar estructuras para mayor eficiencia y rendimiento.

Metodología y modalidad de los cursos

La metodología de enseñanza incorpora estrategias de aprendizaje activo, a través del desarrollo de ejercicios y ejemplos prácticos inspirados en proyectos reales.

Aprende de manera práctica y a tu ritmo. En nuestros cursos, nos enfocamos en llevar la teoría a la práctica, dándote las herramientas necesarias para aplicarlas en proyectos reales.

Se realiza en nuestro Campus Virtual, donde tendrás acceso a todos los contenidos (vídeos, textos, audios, actividades y evaluaciones).

Una vez matriculado, te enviaremos un correo con tus claves de acceso al campus.

Sí, la plataforma es compatible con ordenador, tablet o móvil.

Dispondrás de un tutor experto que responderá tus dudas a través de la plataforma en un plazo máximo de 48 horas.

No. Recibirás un diploma acreditativo si completas al menos el 75% de las evaluaciones.

Todos nuestros cursos de teleformación son bonificables a través de FUNDAE, siempre que la empresa disponga de crédito.

Podemos organizar formaciones para grupos de empresa, adaptando plazos y contenidos si es necesario.

Perfil del equipo docente

• Profesor Asociado de la Escuela de Ingeniería. Su principal área de investigación es en sistemas y tecnologías de construcción con hormigón.
• Profesora de los Departamentos de Ingeniería Química y Bioprocesos, e Ingeniería y Gestión de la Construcción UC. Áreas de investigación: captura y utilización de CO₂, síntesis de combustibles sintéticos, gasificación de biomasa, almacenamiento y producción de hidrógeno.
• Profesor Asociado del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica uC. Su principal área de investigación es el análisis y diseño estructural, con énfasis en puentes, hormigón armado y modelación no lineal.
• Ph.D. e Ingeniero Civil.
• Directora del Departamento de Ingeniería de Obras Civiles de la Universidad de la Frontera.
• Profesor del Departamento de Ingeniería y Gestión de la Construcción, Escuela de Ingeniería UC. Investigador en tecnología del hormigón.
• Docente e investigador. Principal área de investigación: construcción sostenible y evaluación de ciclo de vida aplicada a infraestructura.
• Profesor del Departamento de Ingeniería Estructural y Geotécnica UC.
• Especialidad: Análisis y diseño sísmico de estructuras de hormigón (concreto) armado, albañilería y madera, rehabilitación sísmica de estructuras, refuerzo y reparación de estructuras con FRP, fragilidad y vulnerabilidad sísmica de edificios y puentes.

Especialistas vinculados con la tecnología del hormigón

Dr. Ing. Luis Fernández Luco. Ingeniero civil (UNSJ). (España). Eduardo Torroja - Madrid), IECA (Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones). Ingeniería de la Universidad de Buenos Aires (UBA). Miembro de RILEM y del ACI. los comités normativos de IRAM.

Dr. Ing. Edgardo Fabián Irassar. Ingeniero en Construcciones (UNICEN). Avanzada del Hormigón por UNLP en colaboración con LEMIT-CIC. sulfatos. presentaciones en congresos nacionales e internacionales. CONICET.

Dr. Mg. Ing. Carlos Milanesi. Ingeniero Civil (UNC). (UNS). Magíster en Tecnología y Construcciones de Hormigón (UNC). de Tecnología del Hormigón (AATH) en el período 2017-2019. Aplicaciones (IRAM).

Ing. Graciela Alejandra Benítez. Ingeniera Civil (UBA). por UNLP en colaboración con LEMIT-CIC. Tecnología del Hormigón (ICT) de Reino Unido. por la Portland Cement Association de Estados Unidos de Norteamérica. Materiales del Departamento de Departamento de Estabilidad.

Dra. Ing. Bárbara Belén Raggiotti. Docente investigadora CINTEMAC - UTN, FRC. Tecnología del hormigón de la Facultad Regional Córdoba, UTN. Hormigón (AATH).

Información de matrícula y acceso

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En caso de no contar con el número mínimo de alumnos para impartir el programa, establecido en cada caso por la unidad académica que lo imparte, la Universidad se reserva el derecho a no dictarlo, lo que el Alumno declara entender y aceptar, debiendo la Universidad comunicar esta decisión por escrito a los participantes matriculados con al menos cinco días hábiles de anticipación.

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