Reparació i reforç estructural de pilars en ambient marí

Descripció sistema

Nota tècnica

L’agressivitat de l’ambient marí per a les estructures de formigó armat
L’aigua de mar conté sals en dissolució (35g/l de mitjana) que són majoritàriament clorur sòdic i sulfats.
L’atmosfera de les zones amb ambient marí conté concentracions elevades d’ions clorur i sulfat que transportats per l’elevada humitat penetren a l’interior dels porus dels materials de construcció. A continuació, expliquem els atacs que provoquen a les estructures de formigó armat.

Atac per clorurs
És característic d’ambients propers al mar (es considera la franja dels primers 5 km de costa com a ambient classe IIIa: Classe general d’exposició marina àrea) o de zones climàtiques fredes on s’utilitzin sals de desglaç (clorur sòdic o potàssic).

Els clorurs es difonen a través dels porus o fissures del formigó fins arribar a les armadures. L’atac per clorurs és puntual (picadures) i provoca la corrosió del ferro de les armadures podent arribar a afectar la totalitat de la secció d’aquestes, a més, pel fet que les sals de clorurs són higroscòpiques, retenen humitat al formigó. L’òxid format té un volum 2,5 vegades superior al del ferro que componia inicialment les armadures i això produeix que el formigó es fisuri i fracture. El trencament del formigó, a més de la pèrdua de secció resistent en elements portants, facilita la continuació del procés d’oxidació i per tant la degradació.

Per minimitzar aquesta degradació l’EHE-08 marca uns mínims de contingut en ciment i relació aigua/ciment per aconseguir fabricar formigons el menys porosos possible. (C3A) contingut al ciment i amb l’aigua, reaccionen donant lloc a unes sals de gran volum que expansionen al sí del formigó provocant la seva fissuració i trencament. Aquestes sals conegudes com a ettringita tenen un volum 8 vegades superior al dels productes de partida. resistents) com el ciment amb què es formula PROPAM® REPAR TECHNO SR.

Nota tècnica

L’agressivitat de l’ambient marí per a les estructures de formigó armat
L’aigua de mar conté sals en dissolució (35g/l de mitjana) que són majoritàriament clorur sòdic i sulfats.
L’atmosfera de les zones amb ambient marí conté concentracions elevades d’ions clorur i sulfat que transportats per l’elevada humitat penetren a l’interior dels porus dels materials de construcció. A continuació, expliquem els atacs que provoquen a les estructures de formigó armat.

Atac per clorurs
És característic d’ambients propers al mar (es considera la franja dels primers 5 km de costa com a ambient classe IIIa: Classe general d’exposició marina àrea) o de zones climàtiques fredes on s’utilitzin sals de desglaç (clorur sòdic o potàssic).

Els clorurs es difonen a través dels porus o fissures del formigó fins arribar a les armadures. L’atac per clorurs és puntual (picadures) i provoca la corrosió del ferro de les armadures podent arribar a afectar la totalitat de la secció d’aquestes, a més, pel fet que les sals de clorurs són higroscòpiques, retenen humitat al formigó. L’òxid format té un volum 2,5 vegades superior al del ferro que componia inicialment les armadures i això produeix que el formigó es fisuri i fracture. El trencament del formigó, a més de la pèrdua de secció resistent en elements portants, facilita la continuació del procés d’oxidació i per tant la degradació.

Per minimitzar aquesta degradació l’EHE-08 marca uns mínims de contingut en ciment i relació aigua/ciment per aconseguir fabricar formigons el menys porosos possible. (C3A) contingut al ciment i amb l’aigua, reaccionen donant lloc a unes sals de gran volum que expansionen al sí del formigó provocant la seva fissuració i trencament. Aquestes sals conegudes com a ettringita tenen un volum 8 vegades superior al dels productes de partida. resistents) com el ciment amb què es formula PROPAM® REPAR TECHNO SR.

Habitatge unifamiliar situat a la costa mallorquina a escassos metres del mar amb terrasses sustentades per pilars de formigó armat. Els pilars estan degradats a causa de l’atac per sulfats i clorurs que ha comportat l’oxidació de les armadures i la fissuració del formigó que les recobria, posant en risc la seva capacitat portant.

Motiu de la intervenció

A causa de l’agressivitat de l’ambient marí els 6 pilars de formigó que sustenten les terrasses del xalet, presenten una degradació extrema amb pèrdua de formigó i armadures totalment rovellades que han quedat al descobert.
>La pèrdua de secció dels pilars posa en risc la seva capacitat portant i requereix una intervenció urgent per restituir la seva integritat i fer un reforç estructural.

Reptes i limitacions

» La reparació i el reforç s’han de fer utilitzant tècniques i materials que assegurin una alta durabilitat en ambient agressiu marí.

Solució Molins

» Eliminació del formigó degradat i preparació del suport.
» Alliberament de les armadures i protecció amb la imprimació cimentosa BETOPRIM.
» Reparació amb el morter de reparació estructural resistent a sulfats PROPAM® REPAR TECHNO SR.
» Reforç dels pilars amb el sistema de reforç amb fibra de carboni PROPAM® CARBOCOMP embolicant els pilars amb PROPAM® CARBOCOMP TÈXTIL embegut a la resina epoxi BETOPOX® CARBO.
» Aplicació de la resina epoxi BETOPOX® 93 empolvorada en fresc amb àrid de sílice.
» Aplicació d’una capa del morter PROPAM® REPAR TECHNO SR com a acabat final dels pilars.

Execució

» 1. Preparació del suport
Degut al fet que el principal motiu de degradació dels pilars és l’atac per clorurs (veure nota tècnica) és especialment important realitzar una exhaustiva preparació del suport i de les armadures. Per això es va eliminar tot el formigó degradat, escrostonat i fissurat amb repicat amb mitjans mecànics, fins a deixar les armadures rovellades totalment al descobert. Es va eliminar l’òxid i es van netejar les armadures amb raspall de pues d’acer.

» 2. Protecció d’armadures
Per assegurar la durabilitat de la reparació i protegir les armadures davant de l’ambient marí, es va aplicar la imprimació cimentosa protectora d’armadures BETOPRIM amb brotxa de cabells curts en 2 capes, assegurant el complet recobriment de la totalitat de les mateixes.

» 3. Restitució del formigó eliminat
Abans de reforçar els pilars amb fibra de carboni va ser necessari restituir el formigó eliminat. L’elecció del morter de reparació va venir condicionada per l’agressivitat de l’ambient marí, per la qual cosa es va escollir el morter de reparació estructural resistent a sulfats classe R4 segons UNE-EN 1504-3, PROPAM® REPAR TECHNO SR. Aquest morter de reparació permet aplicacions de fins a 50 mm d’espessor en una sola capa pel que es va aplicar, després d’humitejar a saturació el formigó del suport, amb l’ajuda de paleta i plana, deixant arrodonides les arestes dels pilars per facilitar l’aplicació de la fibra de carboni.

» 4. Reforç amb fibra de carboni
Per al reforç estructural dels pilars es va aplicar el SISTEMA PROPAM® CARBOCOMP. Concretament es va utilitzar el teixit unidireccional de fibra de carboni PROPAM® CARBOCOMP TÈXTIL especialment dissenyat per al reforç d’elements sotmesos a compressió per confinament com és el cas dels pilars.
Sobre els pilars reparats amb PROPAM® REPAR TECHNO SR i transcorreguts 7 dies des de la seva aplicació , es va aplicar en primer lloc la resina epoxi BETOPOX® CARBO amb l’ajuda d’un corró i un consum aproximat de 350 g/m2. Immediatament després de la seva aplicació i mentre la resina es mantenia fresca, es van embolicar els pilars amb la fibra de carboni PROPAM® CARBOCOMP TÈXTIL pressionant amb un corró rígid en la direcció de les fibres assegurant que quedaran totalment impregnades amb la resina i s’eliminés tot el possible aire oclòs. Els solapaments entre diferents fulles de teixit van ser de 20 cm.
Com a recobriment final es va aplicar una nova capa de resina BETOPOX® CARBO amb un consum aproximat de 250 g/m2.

» 5. Aplicació de pont d’unió epoxi i empolvorament amb àrid
Per permetre l’acabat dels pilars amb un morter de ciment és necessari augmentar la rugositat de la superfície del reforç de fibra de carboni. Per fer-ho, es va aplicar el pont d’unió epoxi de baixa viscositat. BETOPOX® 93 i es va empolvorar mentre es mantenia fresc, amb sorra de sílice neta.

6. Aplicació de capa d’acabat amb morter de reparació resistent a sulfats
Finalment i per deixar l’aspecte convencional d’acabat dels pilars, es va aplicar una capa final de morter de reparació resistent a sulfats. PROPAM® REPAR TECHNO SR sobre la superfície rugosa creada amb l’empolvorament de sorra sobre la fibra de carboni.

Nota tècnica

L’agressivitat de l’ambient marí per a les estructures de formigó armat
L’aigua de mar conté sals en dissolució (35g/l de mitjana) que són majoritàriament clorur sòdic i sulfats.
L’atmosfera de les zones amb ambient marí conté concentracions elevades d’ions clorur i sulfat que transportats per l’elevada humitat penetren a l’interior dels porus dels materials de construcció. A continuació, expliquem els atacs que provoquen a les estructures de formigó armat.

Atac per clorurs
És característic d’ambients propers al mar (es considera la franja dels primers 5 km de costa com a ambient classe IIIa: Classe general d’exposició marina àrea) o de zones climàtiques fredes on s’utilitzin sals de desglaç (clorur sòdic o potàssic).

Els clorurs es difonen a través dels porus o fissures del formigó fins arribar a les armadures. L’atac per clorurs és puntual (picadures) i provoca la corrosió del ferro de les armadures podent arribar a afectar la totalitat de la secció d’aquestes, a més, pel fet que les sals de clorurs són higroscòpiques, retenen humitat al formigó. L’òxid format té un volum 2,5 vegades superior al del ferro que componia inicialment les armadures i això produeix que el formigó es fisuri i fracture. El trencament del formigó, a més de la pèrdua de secció resistent en elements portants, facilita la continuació del procés d’oxidació i per tant la degradació.

Per minimitzar aquesta degradació l’EHE-08 marca uns mínims de contingut en ciment i relació aigua/ciment per aconseguir fabricar formigons el menys porosos possible. (C3A) contingut al ciment i amb l’aigua, reaccionen donant lloc a unes sals de gran volum que expansionen al sí del formigó provocant la seva fissuració i trencament. Aquestes sals conegudes com a ettringita tenen un volum 8 vegades superior al dels productes de partida. resistents) com el ciment amb què es formula PROPAM® REPAR TECHNO SR.

Data intervenció
Març 2018
Productes Molins
BETOPRIM
PROPAM® REPAR TECHNO SR
BETOPOX® CARBO
PROPAM® CARBOCOMP TÈXTIL
BETOPOX® 93

Habitatge unifamiliar situat a la costa mallorquina a escassos metres del mar amb terrasses sustentades per pilars de formigó armat. Els pilars estan degradats a causa de l’atac per sulfats i clorurs que ha comportat l’oxidació de les armadures i la fissuració del formigó que les recobria, posant en risc la seva capacitat portant.

Motiu de la intervenció

A causa de l’agressivitat de l’ambient marí els 6 pilars de formigó que sustenten les terrasses del xalet, presenten una degradació extrema amb pèrdua de formigó i armadures totalment rovellades que han quedat al descobert.
>La pèrdua de secció dels pilars posa en risc la seva capacitat portant i requereix una intervenció urgent per restituir la seva integritat i fer un reforç estructural.

Reptes i limitacions

» La reparació i el reforç s’han de fer utilitzant tècniques i materials que assegurin una alta durabilitat en ambient agressiu marí.

Solució Molins

» Eliminació del formigó degradat i preparació del suport.
» Alliberament de les armadures i protecció amb la imprimació cimentosa BETOPRIM.
» Reparació amb el morter de reparació estructural resistent a sulfats PROPAM® REPAR TECHNO SR.
» Reforç dels pilars amb el sistema de reforç amb fibra de carboni PROPAM® CARBOCOMP embolicant els pilars amb PROPAM® CARBOCOMP TÈXTIL embegut a la resina epoxi BETOPOX® CARBO.
» Aplicació de la resina epoxi BETOPOX® 93 empolvorada en fresc amb àrid de sílice.
» Aplicació d’una capa del morter PROPAM® REPAR TECHNO SR com a acabat final dels pilars.

Execució

» 1. Preparació del suport
Degut al fet que el principal motiu de degradació dels pilars és l’atac per clorurs (veure nota tècnica) és especialment important realitzar una exhaustiva preparació del suport i de les armadures. Per això es va eliminar tot el formigó degradat, escrostonat i fissurat amb repicat amb mitjans mecànics, fins a deixar les armadures rovellades totalment al descobert. Es va eliminar l’òxid i es van netejar les armadures amb raspall de pues d’acer.

» 2. Protecció d’armadures
Per assegurar la durabilitat de la reparació i protegir les armadures davant de l’ambient marí, es va aplicar la imprimació cimentosa protectora d’armadures BETOPRIM amb brotxa de cabells curts en 2 capes, assegurant el complet recobriment de la totalitat de les mateixes.

» 3. Restitució del formigó eliminat
Abans de reforçar els pilars amb fibra de carboni va ser necessari restituir el formigó eliminat. L’elecció del morter de reparació va venir condicionada per l’agressivitat de l’ambient marí, per la qual cosa es va escollir el morter de reparació estructural resistent a sulfats classe R4 segons UNE-EN 1504-3, PROPAM® REPAR TECHNO SR. Aquest morter de reparació permet aplicacions de fins a 50 mm d’espessor en una sola capa pel que es va aplicar, després d’humitejar a saturació el formigó del suport, amb l’ajuda de paleta i plana, deixant arrodonides les arestes dels pilars per facilitar l’aplicació de la fibra de carboni.

» 4. Reforç amb fibra de carboni
Per al reforç estructural dels pilars es va aplicar el SISTEMA PROPAM® CARBOCOMP. Concretament es va utilitzar el teixit unidireccional de fibra de carboni PROPAM® CARBOCOMP TÈXTIL especialment dissenyat per al reforç d’elements sotmesos a compressió per confinament com és el cas dels pilars.
Sobre els pilars reparats amb PROPAM® REPAR TECHNO SR i transcorreguts 7 dies des de la seva aplicació , es va aplicar en primer lloc la resina epoxi BETOPOX® CARBO amb l’ajuda d’un corró i un consum aproximat de 350 g/m2. Immediatament després de la seva aplicació i mentre la resina es mantenia fresca, es van embolicar els pilars amb la fibra de carboni PROPAM® CARBOCOMP TÈXTIL pressionant amb un corró rígid en la direcció de les fibres assegurant que quedaran totalment impregnades amb la resina i s’eliminés tot el possible aire oclòs. Els solapaments entre diferents fulles de teixit van ser de 20 cm.
Com a recobriment final es va aplicar una nova capa de resina BETOPOX® CARBO amb un consum aproximat de 250 g/m2.

» 5. Aplicació de pont d’unió epoxi i empolvorament amb àrid
Per permetre l’acabat dels pilars amb un morter de ciment és necessari augmentar la rugositat de la superfície del reforç de fibra de carboni. Per fer-ho, es va aplicar el pont d’unió epoxi de baixa viscositat. BETOPOX® 93 i es va empolvorar mentre es mantenia fresc, amb sorra de sílice neta.

6. Aplicació de capa d’acabat amb morter de reparació resistent a sulfats
Finalment i per deixar l’aspecte convencional d’acabat dels pilars, es va aplicar una capa final de morter de reparació resistent a sulfats. PROPAM® REPAR TECHNO SR sobre la superfície rugosa creada amb l’empolvorament de sorra sobre la fibra de carboni.

Nota tècnica

L’agressivitat de l’ambient marí per a les estructures de formigó armat
L’aigua de mar conté sals en dissolució (35g/l de mitjana) que són majoritàriament clorur sòdic i sulfats.
L’atmosfera de les zones amb ambient marí conté concentracions elevades d’ions clorur i sulfat que transportats per l’elevada humitat penetren a l’interior dels porus dels materials de construcció. A continuació, expliquem els atacs que provoquen a les estructures de formigó armat.

Atac per clorurs
És característic d’ambients propers al mar (es considera la franja dels primers 5 km de costa com a ambient classe IIIa: Classe general d’exposició marina àrea) o de zones climàtiques fredes on s’utilitzin sals de desglaç (clorur sòdic o potàssic).

Els clorurs es difonen a través dels porus o fissures del formigó fins arribar a les armadures. L’atac per clorurs és puntual (picadures) i provoca la corrosió del ferro de les armadures podent arribar a afectar la totalitat de la secció d’aquestes, a més, pel fet que les sals de clorurs són higroscòpiques, retenen humitat al formigó. L’òxid format té un volum 2,5 vegades superior al del ferro que componia inicialment les armadures i això produeix que el formigó es fisuri i fracture. El trencament del formigó, a més de la pèrdua de secció resistent en elements portants, facilita la continuació del procés d’oxidació i per tant la degradació.

Per minimitzar aquesta degradació l’EHE-08 marca uns mínims de contingut en ciment i relació aigua/ciment per aconseguir fabricar formigons el menys porosos possible. (C3A) contingut al ciment i amb l’aigua, reaccionen donant lloc a unes sals de gran volum que expansionen al sí del formigó provocant la seva fissuració i trencament. Aquestes sals conegudes com a ettringita tenen un volum 8 vegades superior al dels productes de partida. resistents) com el ciment amb què es formula PROPAM® REPAR TECHNO SR.