Indicaciones típicas

e-NDICC/Elemento Inspeccionado/Estructuras de Concreto/Puentes/indicaciones

Las indicaciones presentes en un puente se pueden resumir a través de la siguiente imagen

Fig 1272 Daños Típicos en puentes de concreto reforzado [1]

SÍNTESIS DE DAÑOS EN PUENTES DE CONCRETO

Las indicaciones típicas que se han presentado en este tipo de estructuras, se han codificado de acuerdo los siguientes tipos de Estructuras y operaciones:

Estructura - Daños por Diseño

Estos daños están relacionados con la concepción y diseño del proyecto. Entre las fallas más comunes en esta etapa se tienen las siguientes causas:

-Ausencia de cálculos.

-Estimación inadecuada de cargas y condiciones de servicio.

-No considerar juntas de construcción

-Uso inadecuado de los programas de computador.

-Mal dimensionamiento de los elementos estructurales.

-Falta de especificaciones y características de los materiales.

-Ausencia o falta de detalles constructivos y estructurales.

-Inapropiada disposición del acero de refuerzo o por insuficiencia del mismo.

-Uso de especificaciones obsoletas

oFIF Fisuras por flexión

oFIC Fisuras por Cortante

oFIT Fisuras por Torsión

oAL Aplastamiento Local

oAS Asentamientos

oVO Volcamiento

oVI Vibración Excesiva

Estructura - Daños por Construcción

oHO Hormigueros

oSE Segregación

oFIR Fisuración por retracción

oJF Construcción inadecuada de juntas frías

oRE Recubrimiento inadecuado

oEXA Exposición del Acero de Refuerzo

Estructura - Daños durante el Funcionamiento

oIN Infiltración

oEF Eflorescencias

oCAR Carbonatación

oCOA Corrosión de la armadura

oCTC Contaminación del Concreto

oIMP Fallas por Impacto

oSOC Socavación

Junta de Expansión - Daños en sellos

oOB Obstrucción del sello

oRU Ruptura del sello

oAUS Ausencia de Sellos

Junta de Expansión - Daños en los Perfiles

oSOL Agrietamiento o rotura de soldaduras

oAUA Ausencia de anclajes

oPD Perfiles Defectuosos

oPS Perfiles Sueltos

Junta de Expansión - Daños en los Guardacantos

oDGG Desgaste

oDPG Desportillamiento

oFIG Fisuramiento

Andenes/Bordillos - Daños Típicos

oDPB Desportillamiento o agrietamiento

oCOB Acero de Refuerzo expuesto o corrosión

oDIB Dimensiones Insuficientes

Barandas - Daños en Pintura

oDE Delaminación de la pintura

oAUP Ausencia de pintura

oDT Deterioro

Barandas - Postes

oFRP Fracturamiento en postes

oAUP Ausencia de postes

oGIV Golpes por impacto vehicular

Barandas - Pasamanos

oCOP Corrosión

oAUE Ausencia de Elementos

oGIP Golpe por Impactos

Iluminación - Indicaciones típicas

oILN No existe

oILE Falta Energía

oILC Daño Cableado

oILF Daño Foco

oILO Otro

Señalización - Indicaciones típicas

oIL Ilegibilidad

oRR Retroreflexividad deficiente

oFA Falta de adherencia entre el tablero y los símbolos

oIVN Invisibilidad

oAE Daños ocasionados por agentes Externos

oDD Demarcación defectuosa

oSEO Otro

oSEN No existe

Drenaje - Indicaciones típicas

oDAU Ausencia

oDTA Taponamiento

oDIN Longitud o Sección Insuficiente

oDOT Otro

Apoyos - Indicaciones típicas

oDZ Desplazamiento

oDF Deformación excesiva

oDC Descomposición

oDAO Otro

DETALLE CODIFICACIÓN

La codificación anteriormente descrita se detalla a continuación

FIF Fisuras por flexión [2]
Las fisuras por flexión en una viga o una losa generalmente se presentan en la cara inferior de los elementos, se localizan en la zona central de la luz, nacen en la fibra inferior y se extienden hasta llegar al eje neutro de la sección; al principio crecen verticalmente y luego se inclinan bajo la influencia del esfuerzo cortante cuando se aproximan a los apoyos

Fig 1273 Patrón de fisuramiento en vigas simplemente apoyadas [3]

FIC Fisuras por Cortante [2]
Los esfuerzos de corte en vigas y losas generan fisuras oblicuas generalmente formando un ángulo de 45º con la dirección del acero principal (longitudinal), las fisuras presentan un ancho variable y separación máxima correspondiente a la separación del refuerzo transversal. Normalmente las fisuras por cortante se presentan en las zonas cercanas a los apoyos, sin embargo también pueden presentarse en el centro de la luz del elemento si hay cargas puntuales o pocos estribos. Frecuentemente se presentan varias fisuras paralelas, con separación variable.

De acuerdo con [4], las fisuras de cortante, siempre atraviesan todo el espesor de la viga y su ancho depende de la sección de la viga (ancho grande en secciones altas y esbeltas) y/o la magnitud de los esfuerzos de cortante (más anchas si el esfuerzo es grande).


Fig 1274 Fisuras por cortante en Vigas (Puente Cañada Profunda. Nariño, 2005)	Fig 1275 Fractura por cortante en Vigas (Puente U Shi. - Taiwan, 1999)

FIT Fisuras por Torsión [2]
Son fisuras transversales e inclinadas similares a las fisuras por cortante pero se diferencian en que las fisuras causadas por esfuerzos de torsión siguen un patrón de espiral o de tipo helicoidal que atraviesan toda la sección de los elementos.

En estructuras de concreto armado los esfuerzos de torsión generan fisuras inclinadas en cada una de las caras del elemento (Ver Figura Patrón de figuración por Torsión de una Viga), generalmente son fisuras continuas que van rodeando todo el elemento de concreto con una tendencia a seguir líneas a 45º, denotando armaduras de refuerzo insuficientes para contrarrestarlos o disposición inadecuada de las barras de refuerzo (Ver fisuración por Torsión de una Pila).


Fig 1276 Patrón de fisuración por Torsión de una Viga	Fig 1277 Fisuración por Torsión de una Pila. (Puente sobre la Quebrada Marmato. Caldas, 2006)

AL Aplastamiento Local [2]

Las fracturas y grietas por aplastamiento tienen su origen en la alta concentración de cargas que se presentan en las zonas de apoyo de los elementos simplemente apoyados, o en las zonas de anclaje para el preesfuerzo de torones y cables [4],[5]

Los daños producidos por aplastamiento tienden a fracturar la sección de concreto localizada directamente bajo la carga concentrada. Cuando en los elementos de apoyo no existe una transición adecuada mediante mecanismos de amortiguamiento, es común la presencia de fracturas por aplastamiento, en el concreto del elemento de apoyo

Este daño deberá cuantificarse por número de elementos afectados, aclarando en el campo de “Observaciones” la localización de los mismos.


Fig 1278 Fracturas por aplastamiento en el pedestal. (Puente Cañada Profunda. Nariño, 2005)	Fig 1279 Fracturas por aplastamiento en la viga de cimentación. (Puente Palenquillo, Sucre, 2005)

AS Asentamientos [2]
Hace referencia a los movimientos verticales diferenciales, que se pueden presentar en las estructuras cuando no existe un diseño apropiado de la cimentación.

El patrón de daño por el asentamiento de las pilas de un puente, generalmente se relaciona con la presencia de fisuras en la parte superior o inferior de las vigas adyacentes, deflexiones y fracturas en los apoyos. Normalmente las fisuras por asentamiento, siguen la dirección vertical o con poca inclinación, de ancho y longitud variable.

La cuantificación de este daño se debe realizar por el número de elementos afectados.

VO Volcamiento [2]
Este proceso puede presentarse directamente en las estructuras por mal dimensionamiento de los elementos, por diseños inadecuados o insuficientes (cimentación - estructura), e indirectamente como consecuencia de la generalización de los daños presentes en la estructura (socavación, asentamientos diferenciales) y como resultado de eventos fortuitos no previstos tales como sismos, deslizamientos y explosiones, entre otros.

En la inspección preliminar, este fenómeno se debe reportar enumerando cada uno de los elementos de la estructura donde se presente, registrándolo en los esquemas y describiéndolo en el campo de “Observaciones”. En lo posible se debe describir su causa.


Fig 1280 Volcamiento de una aleta. (Puente Pacarní. Chocó, 2006)

VI Vibración Excesiva [2]

Se refiere al movimiento que se percibe en la estructura debido a sobrecargas, fuerzas no consideradas en el diseño, falta de rigidez, y/o diseños deficientes. El efecto de la vibración excesiva en las estructuras es acumulativo, de ahí su importancia; si no se controla se produce fatiga en los diferentes elementos del puente, hasta ocasionar daños que puedan llevar al colapso. Normalmente en la práctica no es muy factible realizar estudios detallados para controlar el efecto de las vibraciones en las estructuras de concreto reforzado.

Las consecuencias de la vibración excesiva se manifiestan mediante deficiencias estructurales de acuerdo con la intensidad del mecanismo que la genera, desde microfisuras o fisuras hasta el colapso de la estructura. En la inspección preliminar realizada a los puentes es posible detectar la vibración excesiva en la estructura a través de la percepción de los usuarios.

Este proceso debe reportarse en el formato de captura de información, en el campo de registro de daños y en el de “Observaciones”. Adicionalmente se debe incluir en el informe general, especificando si se es necesario realizar un estudio más detallado.

HO Hormigueros [2]

Alteración sufrida por el concreto, definida por la presencia de

oquedades superficiales que quedan en el concreto endurecido, evidenciando zonas vacías en las caras de los elementos. Los hormigueros son causados generalmente por falta de vibrado, compactación excesiva o deficiente, prácticas inapropiadas en la colocación del concreto en zonas con alta densidad de refuerzo, dosificaciones inadecuadas de mezclas de concreto, etc. La cuantificación de los hormigueros deberá reportarse por área afectada (m²).


Fig 1281 Presencia de hormigueros en la viga cabezal. (Puente Río Meldar, Tolima 2005)

SE Segregación [2]

Distribución inadecuada de los componentes de la mezcla, manifestada como la separación éstos con la pasta, propiciando un desplazamiento de los agregados gruesos hacia la parte inferior.

La segregación es ocasionada entre otros factores por una dosificación inadecuada, concreto vertido de alturas excesivas, falta o exceso de vibrado, empleo de agregados gruesos sin aparente cohesión, exceso de agregados gruesos o finos, etc. La cuantificación de la segregación deberá reportarse por área afectada (m²).


Fig 1282 Segregación en un muro (Vía Simití – Cerro de Burgos, Bolívar, 2005) .

FIR Fisuración por retracción [2]

La fisuración por retracción plástica ocurre mientras el concreto está en estado fresco, generalmente se presentan en superficies horizontales, con relación superficie libre / volumen mayor a 3.50, entre la primera y las seis primeras horas después fundido, generando fisuras y microfisuras que se extienden rápidamente [5]

Generalmente son fisuras de poco espesor (0.2 mm a 0.4 mm) y su longitud puede variar desde unos cuantos centímetros hasta aproximadamente 1.5 metros. Comúnmente son fisuras en forma de línea recta que no siguen un mismo patrón y no presentan ninguna simetría[4]

La retracción por secado y la retracción hidráulica se manifiestan mediante fisuras que surgen durante las primeras horas después de la fundida, producto de la pérdida de agua por evaporación y del proceso de endurecimiento del concreto, si el elemento se encuentra restringido en su movimiento por la formaleta.

La cuantificación de este daño se deberá realizar por área afectada (m²).


Fig 1283 Fisuración por retracción plástica (NOTA: Figura tomada de BECKER, Edgar, Durabilidad del Hormigón, Loma Negra Cia. S.A.)	Fig 1284 Fisuración por retracción hidráulica (Puente Luis Ignacio Andrade, Tolima, 2006)

JF Construcción inadecuada de juntas frías [2]

La continuidad entre concretos vaciados en diferentes etapas que no se tratan correctamente, afectan directamente la durabilidad de la estructura; el diseño inadecuado de juntas o una mala construcción de las mismas permiten el ingreso de agentes agresivos como: sulfatos, cloruros, carbonatos, etc, lo cuales atacan directamente al concreto o a las armaduras, reduciendo la vida útil de la estructura.

La cuantificación de las juntas frías inadecuadas se realizará por metro lineal, tomando la mayor dimensión del daño que se presente en el elemento.


Fig 1285 Junta fría construida inadecuadamente

RE Recubrimiento inadecuado [2]

EXA Exposición del Acero de Refuerzo [2]

Las barras de refuerzo deben tener un recubrimiento adecuado de concreto según el ambiente al cual estarán sometidas y el tipo de elemento estructural que formen, cumpliendo con las especificaciones del Código Colombiano de Diseño Sísmico de Puentes [6]

Cuando, por error o malas prácticas de construcción, el recubrimiento es inadecuado, su disposición final termina afectando la durabilidad o la capacidad portante de la estructura,

exponiendo el acero de refuerzo al ambiente y generando problemas de corrosión. Una falla típica es no mantener la separación adecuada de las barras de refuerzo durante la construcción del elemento.

La ausencia o pérdida del recubrimiento y la exposición del acero de refuerzo deberá reportarse por área afectada (m²).


Fig 1286 Recubrimiento inadecuado en la losa, exposición del acero de refuerzo y corrosión del mismo. (Puente Q. Las Ánimas, Chocó 2006)

IN Infiltración [2]

EF Eflorescencias [2]

De acuerdo con Sánchez de Guzmán [4] y Calavera [5], las eflorescencias consisten en el depósito de sales que son lixiviadas fuera del concreto, las cuales se cristalizan luego de la evaporación del agua que las transportó. Ocurren frecuentemente en la superficie del concreto cuando el agua tiene la posibilidad de percolar a través del material, en forma intermitente o continua, o cuando se presentan procesos de humedecimiento y secado alternadamente.

Las eflorescencias en si mismas no constituyen un problema de durabilidad de las estructuras, sin embargo, además de afectar la estética, ocasionan un incremento de la porosidad del concreto y un aumento en la permeabilidad, permitiendo que el concreto sea más vulnerable a otras patologías que deterioran de la estructura. La cuantificación de este daño deberá realizarse por área afectada (m²).


Fig 1287 Presencia de eflorescencias en el estribo del puente. (Puente Río Meldar, Tolima 2006)

CAR Carbonatación [2]

La carbonatación es la reacción que se presenta entre el dióxido de carbono (CO2) del aire atmosférico o del suelo con los componentes alcalinos del concreto Ca(OH)2, generando carbonato de calcio (CaCO3) y la disminución de la reserva alcalina del concreto. La carbonatación es un proceso que avanza lentamente pero de forma continúa hacia adentro de la superficie expuesta del concreto, facilitando el proceso corrosión del acero de refuerzo de las estructuras de concreto y finalmente su mismo deterioro. La Carbonatación avanza más rápidamente cuando se tiene un contenido de humedad intermedio (40 a 70 % HR).

Estéticamente se observan eflorescencias y depósitos por lixiviación del carbonato de calcio producido en la reacción química. Normalmente se presenta una retracción que puede ocasionar fisuramiento.

La cuantificación preliminar de este daño deberá realizarse por metro área afectada (m²).

En la inspección detallada de una estructura, la manera más fácil de detectar la carbonatación es realizar una regata o extraer un núcleo de concreto (preferentemente cerca de un borde) en donde se sospeche que hay carbonatación, luego limpiar el substrato y mediante una solución de fenolftaleína rociada en el concreto y tras el ensayo de tracción indirecta se encuentra que las zonas carbonatadas del concreto no cambiarán de color, mientras que las áreas sin carbonatación adquirirán un color violeta. Este cambio apreciable de color permite conocer el alcance del frente de carbonatación dentro del concreto.

COA Corrosión de la armadura [2]

La corrosión de las armaduras es un proceso electroquímico que causa la oxidación del acero de refuerzo en el concreto. Los factores que favorecen el proceso de corrosión se relacionan con las características del hormigón, el espesor del recubrimiento, la localización de la armadura y el medio ambiente al cual está expuesta la estructura.

Según Red Rehabilitar [7], los daños causados por el proceso de corrosión en armaduras generalmente se manifiestan a través de: fisuras en el concreto paralelas a la dirección del refuerzo, descascaramiento y/o desprendimiento del recubrimiento. En elementos estructurales que tienen un contenido de humedad alto, las primeras evidencias de corrosión son manchas de óxido en la superficie del concreto ( ver Figura Evidencia de manchas de óxido en la superficie del concreto)

Como resultado del proceso de carbonatación en el concreto de recubrimiento se presenta corrosión localizada de la armadura de refuerzo, al permitir la penetración de iones cloruro.

De acuerdo con Sánchez de Guzmán [4], los efectos de la corrosión, se manifiestan de cinco formas diferentes que pueden ser o no simultáneas:

▪Expansión del acero de refuerzo.

▪Fisuración interna del concreto.

▪Disminución de la capacidad mecánica del concreto.

▪Baja adherencia entre el concreto y el acero de refuerzo.

▪Reducción de la sección transversal del acero de refuerzo.

Si la manifestación del proceso de corrosión es mediante fisuras paralelas al refuerzo (Ver Figura Viga afectada por corrosión

) éstas se cuantificarán por metro lineal, si se evidencian manchas en la superficie del concreto la cuantificación se realizará por área afectada.

Fig 1288 Evidencia de manchas de óxido en la superficie del concreto. (Puente sobre el Río Quindío, 2005))

Fig 1289 Viga afectada por corrosión.

(Puente sobre el Río Quindío, 2005))

CTC Contaminación del concreto [2]

La presencia de microorganismos en las estructuras de concreto no solo afectan la estética, también puede inducir fallas de carácter físico o químico y aumentar el deterioro de daños preexistentes. La acción de organismos biológicos

aumenta la permeabilidad del concreto, conduce a la saturación del material y por consiguiente causa daños por acción de los procesos de humedecimiento y secado, transformando los compuestos del cemento.

Usualmente los microorganismos de origen vegetal prefieren las superficies de concreto rugosas, porosas y húmedas, para establecer sus colonias. Durante el ciclo de vida de esa vegetación se producen sustancias que pueden ocasionar ataques químicos al concreto desencadenando desintegración de la pasta de cemento, entre estos se destacan las algas, líquenes y musgos.

Los microorganismos, tales como hongos y bacterias, pueden afectar tanto la superficie del concreto como el interior de la estructura, ocasionando entre otros efectos cambios de color, manchas, incrustaciones de colonias, expansión de los materiales, agresión química por los fluidos o materiales excretados, disolución de los componentes del cemento o de los agregados del concreto, olores desagradables.

La contaminación del concreto se cuantificará por área afectada (m²).


Fig 1290 Contaminación del concreto de las aletas (Puente Río Meldar, Tolima 2006)

IMP Impacto [2]

El impacto de un cuerpo en una estructura puede generar diversas consecuencias, dependiendo de factores tales como: la velocidad y tamaño del elemento que impacta, la resistencia y el estado del material que es impactado. Dependiendo de la magnitud del golpe se pueden provocar daños leves como fisuramientos y descascaramientos o fallas de consideración como propagación de grietas, pérdida de la rigidez y colapso de la estructura.

Normalmente este tipo de fallas son producidas por el impacto de vehículos en la superestructura del puente, por material que transporta el río a gran velocidad y que impacta los elementos de la subestructura del puente, o por la detonación de cargas explosivas.

La cuantificación de los daños producidos por el impacto de objetos se deberá realizar por área afectada (m²), excepto cuando se presente en las barandas del puente donde se cuantificará por número de elementos afectados.


Fig 1291 Fracturamiento del concreto y pérdida de la sección por impacto de un objeto. (Muro de contención, Carretera Buenaventura – Buga)

SOC Socavación [2]

Se define como socavación a la erosión causada por el agua o por materiales abrasivos transportados por una corriente, la cual genera desgaste del concreto y fallas de estabilidad. La socavación es típica de los estribos, aletas, pilas, cimentación de los puentes y lecho de los ríos.

Se distinguen dos tipos de socavación: general y local. La socavación general es un proceso a largo plazo, normalmente

se presenta en todo el ancho del lecho del río, mientras que la socavación local se presenta en sitios particulares y es ocasionada por el paso de la corriente.

En la inspección preliminar, la socavación se deberá evaluar independientemente para cada elemento en que se presente. Este daño se registrará en metros cuadrados de área afectada, aclarando en el campo para “Observaciones” el grado de avance de la socavación, si es incipiente o alta.


Fig 1292 Socavación en un estribo (Puente Meldar, Tolima 2006)

IL Ilegibilidad [2]

Se define como ilegibilidad en una señal al hecho de no poder distinguir correctamente la información contenida en la señal ya sea por causas propias del uso o ocasionadas.