Comportamiento estructural de forjados reticulares de hormigón con daños por corrosión

Comportamiento estructural de forjados reticulares dañados por corrosión de armaduras

Traemos a este post el caso de un garaje construido con forjados reticulares de hormigón armado que ha sufrido daños estructurales por corrosión en la armadura.

Se trata de los forjados de dos plantas de un aparcamiento subterráneo, en una ciudad con ambiente húmedo y extremo. El aparcamiento, que está bajo una plaza pública, está constituido por dos forjados reticulares de hormigón armado sustentados por una cuadrícula de pilares de unos 7m de luz en ambas direcciones.

Defectos en la impermeabilización de la cubierta provocaron filtraciones de agua durante mucho tiempo, humedades en el techo del garaje con caída de agua al forjado inferior y corrosión de las armaduras.

En una primera inspección se apreciaban dos problemas en el hormigón: el primero era la falta de recubrimiento de las armaduras, que como ya vimos en el artículo así titulado, es un problema por sí mismo, y lo segundo que se había producido la carbonatación del hormigón. Existe agresividad en el ambiente de un aparcamiento subterráneo por los gases procedentes de la combustión. Además, la entrada de agua desde el exterior filtrada por los forjados de hormigón, sumada a las circunstancias anteriores, provocaron grandes deterioros, especialmente en el centro de los vanos.

Comportamiento estructural de forjados reticulares dañados por corrosión de armaduras

¿Por qué en el centro de los vanos? Probablemente la pequeña deformación por flexión del forjado ha generado “bañeras” en las zonas más alejadas de los pilares, hacia las que discurre el agua de la lluvia o el riego de la plaza. La acumulación de agua, junto con deficiencias en la impermeabilización causó filtraciones al interior del garaje en estas zonas centrales de los vanos, y la porosidad del hormigón, mal vibrado en algunas zonas, o con pérdida de lechada por el encofrado deficiente en otras, acrecienta el caudal de agua que penetra. La humedad y el aire agresivo provocaron la corrosión de las armaduras, con el consiguiente aumento de volumen de las mismas. La corrosión provocó el desprendimiento del hormigón del recubrimiento inferior.

Comportamiento estructural de forjados reticulares dañados por corrosión de armaduras

¿Cómo funcionaba la estructura? En los forjados reticulares de hormigón la estructura se comporta como en el esquema a continuación. Con momentos negativos en la zona de pilares, y positivos en el centro de los vanos. El armado es mayor en la cara inferior en los vanos y en los apoyos en la cara superior.

Comportamiento estructural de forjados reticulares dañados por corrosión de armadurasAl desaparecer los recubrimientos en las armaduras de positivos en los centro de los vanos, éstos nervios no pueden resistir los momentos positivos. La armadura de negativos ha de resolver el problema, y se sobrecarga. Por su posición y protección no estaba tan afectada por la corrosión como la inferior.

¿Por qué la armadura de negativos no estaba deteriorada? Por dos razones: la primera es que no hay acumulación de agua, pues, como hemos visto anteriormente, la deformación del forjado envía el agua hacia el centro del vano. Lo segundo es que no hay aire que facilite el progreso de la corrosión, al estar protegida por la impermeabilización, el solado o la tierra de los jardines, o el acabado del garaje en la planta inferior.

Entonces ¿Cómo funcionaba la estructura?

No hay fisuras ni deformaciones importantes porque se han formado rótulas en cada centro de vano y la estructura funciona en voladizo alrededor de cada pilar. El diagrama de momentos anterior se desplaza hasta ser casi =0 en el centro del vano, y los valores en los apoyos mucho mayores.

Comportamiento estructural de forjados reticulares dañados por corrosión de armaduras

El forjado reticular, que funcionaba de manera homogénea, se ha convertido en una retícula de paraguas alineada en ambas direcciones. Si tomamos dos de ellos la deformación es como se muestra en la imagen.

Comportamiento estructural de forjados reticulares dañados por corrosión de armaduras

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