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Inspección y análisis de estructuras de hormigón afectadas por incendios

Durante un incendio, las estructuras de hormigón armado y los elementos que las componen están sujetos a una absorción de calor que produce en ellos transformaciones de muy diversa índole que, en general, y dependiendo del tiempo de exposición, son indeseables por los efectos negativos que dan lugar, pudiendo afectar a la resistencia de la estructura de hormigón de una forma muy notable.

Estructura de hormigón afectada por la exposición al fuego

 

Cambios en la estructura interna del hormigón

Cuando un elemento de hormigón está sometido a la acción del fuego sus componentes sufren modificaciones importantes en función de la temperatura al que se ven sometidos.

  • Entre 0º C y 200º C: El agua libre o capilar incluida en el hormigón empieza a evaporarse a partir de los 100º C, retardando de esta forma el calentamiento del mismo. En esta fase se produce el llamado “efecto spalling”, como resultado del impacto térmico y del cambio de estado del agua intersticial.

Efecto “Spalling” en estructura afectada por un incendio

  • Entre 200º C y 300º C: En este rango de temperaturas la pérdida de agua capilar es completa sin que se aprecie aún alteración en la estructura del cemento hidratado y sin que las resistencias disminuyan de forma apreciable.
  • Entre 300º C y 400º C: Se produce la pérdida de agua de gel del cemento teniendo lugar una sensible disminución de las resistencias y apareciendo las primeras fisuras superficiales en el hormigón.
  • A partir de los 400º C, una parte del hidróxido cálcico procedente de la hidratación de los silicatos se transforma en cal viva, y el acero de las armaduras se vuelve dúctil.
  • Hacia los 600º C, los áridos que no tienen todos los mismos coeficientes de dilatación térmica, se expanden fuertemente y con diferente intensidad dando lugar a tensiones internas que empiezan a disgregar al hormigón. Además, el acero de las armaduras experimenta un descenso brusco en su resistencia.

 

Relación entre el cambio de coloración y la pérdida de prestaciones

En el proceso de elevación de temperatura producido por un incendio, la estructura de hormigón armado va sufriendo una serie de cambios de coloración, especialmente si los áridos son silíceos.

Estos cambios de coloración nos pueden servir como referencia de las pérdidas de resistencia y del cambio de condiciones experimentado por el hormigón.

  • A 200º C, el color del hormigón mantiene su coloración grisácea habitual y no hay cambio apreciable de condiciones.
  • A 300º C, se produce una ligera disminución de la resistencia a compresión que puede valorarse, por término medio, en un 10 por 100, decreciendo esta resistencia progresivamente a partir de esta temperatura.
  • De 300 a 600º C, la coloración del hormigón cambia de rosa a rojo bajando la resistencia a compresión hasta valores de un 50 por 100 de su valor primitivo, el módulo de elasticidad puede descender hasta quedar en un 20 por 100.

Coloración rosácea en viga de hormigón afectada por la exposición al fuego

  • Entre 600 y 950º C, el color cambia de nuevo a gris con puntos rojizos que es índice de friabilidad y alta succión de agua, siendo la resistencia a compresión muy pequeña.
  • De 950 a 1.000º C, el color cambia a amarillo anaranjado o ante y el hormigón empieza a sinterizarse.

 

Protocolo de inspección y análisis de estructuras de hormigón afectadas por un incendio.

El departamento de patología de Elaborex S.L., con una experiencia acumulada de más de 350 estudios de patología realizados, gran parte de ellos en estructuras afectadas por la exposición al fuego, ha elaborado un protocolo de análisis en este tipo de estructuras, que incluye los siguientes trabajos.

Trabajos de campo
Los técnicos de Elaborex realizan en primer lugar una serie de trabajos de campo, analizando mediante inspecciones visuales y catas de reconocimiento las zonas de la estructura existente afectadas y las lesiones que la exposición al fuego ha podido ocasionar en los elementos estructurales, implementando de manera inmediata, en función de la gravedad de las lesiones observadas, las medidas de apuntalamiento y/o refuerzo necesarias.

                 

Como complemento a los trabajos anteriormente citados, se realiza una toma de muestras de los materiales de la estructura afectada por el incendio para su análisis en laboratorio.

Ensayos de laboratorio.
A partir de las muestras representativas de los materiales de la estructura de hormigón, se realizan ensayos de laboratorio que permitan analizar tanto el estado actual de los elementos estructurales, como el grado de afección que la exposición al fuego ha ocasionado en dichos elementos.

Análisis de datos. Evaluación de daños y diagnóstico.
A partir de los datos obtenidos en los trabajos de campo y en los ensayos de laboratorio, se realiza un análisis del estado actual de la estructura tras la exposición al incendio, determinando mediante cálculos los daños sufridos por los elementos estructurales, y emitiendo un informe de diagnóstico que incluirá, en su caso, las actuaciones de refuerzo y reparación de la estructura.

 

No dude en ponerse en contacto con los técnicos del departamento de Patología de Elaborex para consultarnos cualquier duda y pedirnos presupuesto en el caso de que su estructura haya sufrido daños por la exposición a un incendio.

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