Metodologías para la investigación de fallas en estructuras de concreto

Abstract

La durabilidad de las estructuras se ha convertido en uno de los temas más importantes a tratar cuando se habla de edificaciones de concreto, esto sumado a la falta de divulgación de información referente a las fallas y dificultades que han llevado a un difícil tratamiento del conocimiento sobre las metodologías empleadas para su investigación en conjunto con la identificación de fallas y su prevención. Se presenta seguidamente una revisión al estado general de las fallas que se han presentado en algunas obras civiles en donde se pretende dar a conocer las dificultades típicas de edificaciones en concreto en conjunto con sus causas y consecuencias partiendo por la exposición básica de diferenciación entre la ingeniería forense y la evaluación patológica y su papel dentro de un proceso de investigación de falla en estructuras de concreto. El desarrollo del presente documento se enfoca en la investigación de fallas de estructuras de concreto con lo cual se parte por el análisis de posibles errores desde edades tempranas de la edificación como lo son las fases de diseño y concepción de la estructura, se transcurre seguidamente por edades de desarrollo como la construcción y supervisión hasta llegar a etapas de operación y mantenimiento de la edificación. Se enfatiza en las dificultades generales que pueden predominar cada una de las etapas anteriormente descritas, así como las consecuencias destacando las tipologías de falla a nivel catastrófico o funcional. De la misma forma se aborda de manera detallada la particularidad de los tipos de fallas en estructuras de concreto con el fin de otorgar conocimientos básicos para un equipo investigador sobre la clasificación de causas específicas de falla de origen físico, químico, mecánico y biológico abordadas desde un punto de vista objetivo; se especifica cada una de estas acciones en conjunto con los mecanismos que las originan y que desencadenan afectaciones futuras de riesgo para la estructura. Finalmente, habiendo determinado las causas generales y específicas de falla de una estructura de concreto se proporciona un panorama general de alternativas de técnicas de evaluación del deterioro de una estructura con el fin de cuantificar daños y por ende proponer soluciones viables basadas en los principios de la ingeniería estructural (economía, funcionalidad, seguridad, sostenibilidad ambiental y estética de las estructuras), esto con el fin de determinar el grado de intervención de la estructura siguiendo las etapas del análisis y evaluación para posteriormente proyectar labores de reparación, rehabilitación o repotenciación. Se presenta de esta forma un documento explicativo de las metodologías de investigación de fallas en estructuras de concreto sabiendo que cada proyecto deberá contar con la particularidad de un estudio detallado y orientado concretamente a determinar el pronóstico y posteriormente el grado de intervención de la estructura considerando la particularidad de la ejecución y funcionamiento de cada uno de los posibles escenarios de una obra civil, por tanto será complejo hablar de una única metodología general de investigación de fallas válida para la evaluación de todas las estructuras

The durability of structures has become one of the most important to deal with when talking about concrete buildings, this added to the lack of disclosure of information regarding the failures and difficulties that have led to a difficult treatment of knowledge about the methodologies used for their research in together with the identification of failures and their prevention. Below is a review of the general state of the failures that have been reported. presented in some civil works where it is intended to make known the typical difficulties of specific buildings together with their causes and consequences starting from the basic exposition of differentiation between forensic engineering and pathological evaluation and its role within a failure investigation process in concrete structures. The development of this document focuses on the investigation of failures of concrete structures with which we start by analyzing possible errors from ages early stages of the building such as the design and conception phases of the structure, It then passes through ages of development such as construction and supervision until reach stages of operation and maintenance of the building. Emphasis is placed on the difficulties general characteristics that may predominate each of the stages described above, as well as the consequences highlighting the typologies of failure at a catastrophic or functional level. In the same way, the particularity of the types of failures in concrete structures in order to provide basic knowledge for a team researcher on the classification of specific causes of failure of physical, chemical, mechanical and biological approached from an objective point of view; each of them is specified these actions in conjunction with the mechanisms that originate and trigger them future risk effects for the structure. Finally, having determined the general and specific causes of failure of a concrete structure, an overview of alternative construction techniques is provided. evaluation of the deterioration of a structure in order to quantify damage and therefore propose viable solutions based on the principles of structural engineering (economics, functionality, safety, environmental sustainability and aesthetics of the structures), this with the in order to determine the degree of intervention of the structure following the stages of analysis and evaluation to subsequently project repair, rehabilitation or repowering. In this way, an explanatory document of the methodologies of investigation of failures in concrete structures knowing that each project must have with the particularity of a detailed study specifically aimed at determining the prognosis and subsequently the degree of intervention of the structure considering the particularity of the execution and operation of each of the possible scenarios of a civil work, therefore it will be complex to speak of a single general methodology of failure investigation valid for the evaluation of all structures.