patologia del concreto individual

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    La Patologa del Concreto se define como el estudio sistemtico de los

    procesos y caractersticas de las enfermedades o los defectos y daos que

    puede sufrir el concreto, sus causas, sus consecuencias y remedios. En

    resumen, en este trabao se entiende por Patologa a aquella parte de la

    !urabilidad que se refiere a los signos, causas posibles y diagn"stico del

    deterioro que e#perimentan las estructuras del concreto.

    El concreto puede sufrir, durante su $ida, defectos o daos que alteran su

    estructura interna y comportamiento. %lgunos pueden ser cong&nitos por estar

    presentes desde su concepci"n y'o construcci"n( otros pueden )aberlo atacado

    durante alguna etapa de su $ida *til( y otros pueden ser consecuencia de

    accidentes. Los sntomas que indican que se est produciendo dao en la

    estructura incluyen manc)as, cambios de color, )inc)amientos, fisuras,

    p&rdidas de masa u otros. Para determinar sus causas es necesaria una

    in$estigaci"n en la estructura, la cual incluye+

    .- Conocimiento pre$io, antecedentes e )istorial de la estructura,

    incluyendo cargas de diseo, el microclima que la rodea, el diseo de &sta, la

    $ida *til estimada, el proceso constructi$o, las condiciones actuales, el uso que

    recibe, la cronologa de daos, etc.

    .- /nspecci"n $isual que permita apreciar las condiciones reales de la

    estructura.

    0.- %uscultaci"n de los elementos afectados, ya sea mediante mediciones

    de campo o pruebas no destructi$as.

    1 UNIDAD 6 PATOLOGIA DEL CONDRETO

    PATOLOGIA

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    1.- 2erificaci"n de aspectos de la me3cla de concreto que pueden ser

    importantes en el diagn"stico, tales como la consistencia empleada( tamao

    m#imo real del agregado grueso empleado( contenido de aire( proceso deelaboraci"n de los especmenes( procedimiento de determinaci"n de las

    resistencias en compresi"n, fle#i"n y tracci"n( $erificaci"n de caractersticas

    especiales o adicionales, seg*n requerimientos.

    4.- Conocimiento del diseo y clculo de la estructura( los materiales

    empleados( las prcticas constructi$as( y los procedimientos de protecci"n y

    curado( los cuales son factores determinantes del comportamiento de la

    estructura en el tiempo

    5.- Conocimiento del tipo, cantidad y magnitud de los procesos de

    degradaci"n de las armaduras de refuer3o, los cuales determinan, a tra$&s del

    tiempo, la resistencia, rigide3 y permeabilidad de la estructura( recordando que

    sus condiciones superficiales influyen, y todo ello se reflea en su seguridad,

    funcionalidad, )ermeticidad y apariencia( en suma en su comportamiento y

    $ulnerabilidad.

    6.- 2erificaci"n que el acero de refuer3o cumpla con la resistencia

    requerida por el /ngeniero Estructural de acuerdo con las especificaciones

    indicadas en los planos y memoria de clculo de las estructuras.Correspondiendo al /ngeniero Constructor y a la 7uper$isi"n comprobar que se

    cumplan las 8ormas %79: correspondientes.

    !eben tomarse muestras representati$as del acero de refuer3o, de acuerdo a

    8orma, con la frecuencia y alcance indicados en las especificaciones de obra.

    Estas muestras deben ser seleccionadas al a3ar y se definen como un conunto

    2 UNIDAD 6 PATOLOGIA DEL CONDRETO

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    de barras o rollos e#trados aleatoriamente de un lote, del que se obtiene la

    informaci"n necesaria que permita apreciar una o ms de las caractersticas,

    de manera de facilitar la toma de decisiones sobre su empleo. ;na muestra seconsiderar como una fracci"n e#trada de la barra o rollo con una longitud de

    un metro para ser sometida al ensayo. 7e recomienda que las muestras para

    los ensayos de calidad de cada dimetro del acero empleado, deben estar

    conformadas cuanto menos por cinco unidades de productos de caractersticas

    similares por cada 1< toneladas o cantidad inferior( dos se emplearn en la

    eecuci"n de ensayos para e$aluaci"n de las propiedades mecnicas =una para

    cada ensayo> y tres para efecto de los dems ensayos.

    !e acuerdo con las especificaciones t&cnicas definidas por el /ngeniero

    Estructural, y con las e#igencias y tolerancias definidas en las 8ormas %79: o

    89P, el certificado de calidad de las propiedades y caractersticas de cada

    dimetro suministrado del acero de refuer3o, debe contener como mnimo lo

    siguiente+

    8ombre y direcci"n de la obra. ?ec)a de recepci"n de las muestras y de reali3aci"n de los ensayos. 8orma bao la cual se fabric" el material y bao la cual se efect*an los

    ensayos. Peso por unidad de longitud de la barra, alambre, malla, o tor"n de

    refuer3o y su conformidad con las $ariaciones permitidas y su dimetro

    nominal. Caractersticas del corrugado, si lo )ay. @esultados el ensayo de tracci"n, incluyendo resistencia a la fluencia y

    resistencia *ltima, y porcentae de alargamiento obtenido del ensayo. Conformidad con la 8orma de ?abricaci"n. 8ombre y firma del responsable del ensayo y el !irector del Laboratorio.

    La importancia del ataque debido a procesos corrosi$os ustifica un tratamiento

    especial de las causas y consecuencias del mismo, as como de su forma de

    control, lo que se $er en detalle en el Captulo correspondiente. El $alor

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    mnimo de recubrimiento con concreto para la protecci"n de las armaduras

    debe ser de por lo menos 04 mm. Para ello deben respetarse las 8ormas que

    )acen referencia a los requisitos de recubrimiento del refuer3o con$encional yde tendones de refuer3o no ad)eridos. ;na recomendaci"n final muy

    importante es que cuando se requiere protecci"n del acero de refuer3o contra

    el fuego, los recubrimientos deben incrementarse.

    FACTORES QUE AFECTAN EL PROCESO DE DETERIORO

    El deterioro del concreto se puede $er adicionalmente afectado por el efecto de

    tres factores+ la )umedad, la temperatura, y la presi"n. El factor principal es la

    )umedad en el concreto y no en la atm"sfera circundante, aunque &sta *ltima

    contribuye con los fen"menos de deterioro en la medida que se presentan

    ciclos de )umedecimiento y secado en el concreto. El efecto de la temperatura

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    es muy importante por cuanto ella incide en la $elocidad con la cual pueden

    ocurrir los fen"menos de deterioro en el concreto. Las reacciones qumicas se

    aceleran con el aumento de la temperatura, considerndose que un aumentode la temperatura de enestructuras sumergidas en el suelo o agua puede ser muy importante por

    cuanto se promue$e la penetraci"n de elementos que pueden percolar el

    concreto.

    6.1.-Conceptos fundamentales

    ?also fraguado+ debido a la )idrataci"n rpida del yeso. @etracci"n por e#ceso de calor de )idrataci"n+ depende del % C0. @etracci"n )idrulica. E#ceso de % C0+ lle$a a resistencias baas a los ciclos de )ielo des)ielo y

    atacabilidad por los sulfatos. E#ceso de cal libre+ es e#pansi$o, produciendo figuraciones en el )ormig"n.

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    E#ceso de cal liberada en la )idrataci"n+ da )ormigones atacables por el agua pura

    o cida. E#ceso de magnesia+ produce efectos similares de la cal liberada, pero

    a*n ms noci$os. @eacciones con los ridos+ los lcalis del cemento pueden reaccionar con ridos

    silicios, dando compuestos e#pansi$os.

    6.2.-Tipos de fallas Patolgicas

    ORIGEN DE LOS DAOS

    1. ASIENTO PLASTICO:

    7e produce como respuesta a la e#udaci"n durante las 0 primeras )oras decolocado, dependiendo de la temperatura. En general se trata de fisurasamplias y poco profundas de escasa trascendencia estructural.

    2. RETRACCION PLASTICA:

    7e produce entre la ra y 5ta )ora a partir de la colocaci"n y sus daos sonfrecuentes en elementos superficiales como losas, muros, etc. especialmente

    cuando la e$aporaci"n del agua e#udada es ms rpida que la $elocidad deacudida del agua de la masa interna a la superficie, frenada por la acci"ncapilar en los poros del concreto. Beneralmente son fisuras amplias y pocoprofundas de escasa trascendencia estructural.

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    3. CONTRACCION TERMICA INICIAL:

    Producida por el calor de )idrataci"n deri$ado de la reacci"n de )idrataci"n delcemento. !e acuerdo a la calidad del concreto la temperatura del n*cleo delelemento estructural, que a las 1 )oras ser de 1 a 5 $eces mayor que latemperatura ambiental, reci&n se igualaran a los 4 o 5 das.

    4. RETRACCION HIDRAULICA:

    Consiste en la disminuci"n del $olumen que e#perimenta el concretoendurecido, cuando est e#puesto al aire con )umedad no saturada. Es debidosimultneamente a reacciones qumicas y a la reducci"n de )umedad. Lasfisuras suelen ser finas, pero que afectan en profundidad al elementoestructural y por tanto su trascendencia debe ser estudiada en cada caso.

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    5. FISURACION EN MAPA:

    Es una fisuraci"n que afecta superficialmente al elemento de concreto y qu&suele aparecer entre y 4 das a partir del $aciado. La profundidad rara $e3llega al centmetro y por tanto tiene poca trascendencia estructural. 7u origenest en las tensiones superficiales moti$adas por un alto contenido de)umedad.

    6. DEFORMACIONES IMPUESTAS

    6.1 FLUENCIA:

    sicamente consiste en la deformaci"n del concreto a tensi"n constante quese desarrolla a lo largo del tiempo y es adicional a la que produceinstantneamente, o en pocos minutos, cuando se aplican tensiones alconcreto. La fluencia bao tensiones de compresi"n es funci"n de la

    resistencia del concreto, de la tensi"n aplicada, de la )umedad relati$a delambiente y del espesor ficticio del elemento. 7obre las fisuras debido atensiones de tracci"n un caso tpico es el de fisuras inclinadas de esfuer3ocortante donde se indica la direcci"n de tensiones que finalmente producen lafisura.

    6.2 VARIACIONES TERMICAS:

    /nfluidas por la )umedad y si el rido es cali3o o silceo, las tensionesgeneradas pueden llegar a la fisuraci"n de los elementos. Las tensiones sepueden controlar mediante la disposici"n de untas de dilataci"n, apoyosm"$iles, etc.

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    6.3 VARIACIONES HIGROMETRICAS:

    Los cambios de )umedad tambi&n afectan las dimensiones, si estas estncoartadas se producen estados tensi"nales en la estructura.

    6.4 PRETENSADO:

    Constituye una deformaci"n impuesta, correlati$a a las tensiones impuestas, el$alor tensional de pretensado sobre el concreto, $ariable por la p&rdidadetenci"n de armadura, es decreciente con el tiempo, debido a una serie deprocesos que $ara considerablemente seg*n se trate de pretensado conarmaduras pretensas o con armaduras postensas. !e )ac)o el pretensadoorigina $ariaciones tanto longitudinales como trans$ersales en los elementos.

    6.5 ASIENTOS DEL TERRENO:

    7i una columna se asienta debido al descenso de la cimentaci"n se disminuyesu carga, por tanto aumentando esa disminuci"n a las columnas pr"#imas.

    7. CAMBIOS DE COLOR:

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    ?uera de algunos casos especiales que $eremos despu&s el concreto cambiade color por causas+ cambios de color entre partidas de cemento, decoloraci"n

    debida a la acci"n de la lu3 solar, y cambios de color que )an requerido lareparaci"n de alg*n defecto.

    . EROSION:

    E#isten procesos muy $ariados de erosi"n del concreto, parte de ellos ligados ausos industriales especficos( otros son de tipo mas general, y aqu sepresentan+

    .1 DESGASTE POR ABRASION:

    7e la define por el desgaste de la superficie por procesos de fricci"n oro3amiento. La causa ms importante de abrasi"n de pisos y pa$imentos esproducida por el paso de personas, circulaci"n de $e)culos, o rodadura deobetos o maquinas, ms que las partculas arrastradas por el $iento. 7iendo

    producido por acciones mecnicas debido al trfico, cuando el agua lle$aagregado grueso. La resistencia la da el rido grueso.

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    .2 DESGASTE POR EROSION:

    7e la define por el deterioro causado por la acci"n abrasi$a de fluidos o s"lidosen mo$imiento. La magnitud de la erosi"n depende del n*mero, $elocidad,tamao, perfil, densidad y dure3a de las partculas en mo$imiento por unidadde tiempo. 7iendo producido por acciones mecnicas debido al oleae. Laresistencia la da el rido grueso.

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    HUNDIMIENTO Y AGRIETAMIENTO EN LA CIUDAD DEMXICO

    Breve Historia del Hundiiento ! el A"rietaiento en la Ciudad deM#$i%o

    En los *ltimos aos el )undimiento y el agrietamiento en la C: son fen"menosque )an sido estudiados debido a las consecuencias que )an trado consigodesde que se comen3" a construir la Ciudad de :ico, principalmente por labaa capacidad de resistencia del suelo, la sobree#plotaci"n de los acuferos yla esca3a concienti3aci"n que se le )a dado al problema.

    Los fen"menos del )undimiento y el agrietamiento comen3aron a ser

    estudiados gracias al !r. 8abor Carrillo quien fuera rector de la ;8%:,comen3" a estudiar ms a fondo la :ecnica de 7uelos y estableci" las basespara poder definir sus causas.

    Posteriormente se puso &nfasis en el estudio de casos ocurridos principalmenteen la Ciudad de :ico y en el Lago de 9e#coco, donde se reali3aron $ariosestudios que fueron documentados para poder e#plicar el fen"meno. 9ambi&nfueron identificados casos similares en otras partes del mundo como en la 3onade Eloy-Picac)o y en el oeste del Condado de Pinal en el estado de %ri3ona,;7%, en donde el )undimiento y las fracturas se atribuyeron al abatimiento delagua subterrnea usada para el riego, entre otros casos.

    La C: e#perimenta actualmente un )undimiento considerable de )asta 0< cmpor ao en algunas 3onas de rea metropolitana. Este fen"meno se presentadesde )ace ms de un siglo y en los *ltimos aos )a ido incrementandoprincipalmente a causa de la intensificaci"n del bombeo de los acuferos parael abastecimiento de agua potable ya que se tiene calculado que tan solo en el!? se consumen 00 m0'seg de agua potable, esto se traduce como unasobree#plotaci"n de los acuferos de unos < m0'seg apro#imadamentepro$ocando el abatimiento de la presi"n )idrosttica en las arcillas y esfuer3osde tensi"n en el agua que causan compresi"n en las tres direccionesortogonales en la estructura del suelo, esto es debido a que en temporada dellu$ias el agua forma una lmina delgada sobre el estrato que disipa tensi"n.

    8o solo la e#tracci"n del agua del subsuelo pro$oca )undimientos, sinotambi&n de cualquier material del subsuelo como petr"leo, gas o a3ufretambi&n son capaces de ocasionar el )undimiento de la superficiedeformndola no solo $erticalmente sino tambi&n )ori3ontalmente, este es unfen"meno importante ya que algunas estructuras son muc)o ms sensibles alos mo$imientos laterales que a los $erticales.

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    Las grietas pueden o no estar asociadas al )undimiento del suelo( sin embargo,)oy se sabe que el agrietamiento se )ace ms frecuente durante fuertesllu$ias, ya que incrementa la presi"n de poros lo que causa esfuer3os de

    tensi"n del agua al suelo. La mayora de las grietas se forman a profundidad yluego se propagan )acia arriba( sin embargo, e#isten $arios mecanismospropuestos por distintos autores que pueden e#plicar su origen tales como+ lasdeformaciones )ori3ontales asociadas al )undimiento diferencial, las fuer3as defiltraci"n que generan tensi"n en la estructura, la tensi"n pro$ocada por lacontracci"n )ori3ontal de la 3ona donde se e#trae el agua, etc.

    En la Cuenca de :ico el fen"meno del agrietamiento est directamenterelacionado con el )undimiento regional de la cuenca debido al bombeo delagua de estratos del subsuelo.%pro#imadamente en el ao de D16, se comen3aron a utili3ar los po3os

    artesianos para abastecer de agua a la ciudad( sin embargo, la necesidad deabrir nue$os po3os se )i3o cada $e3 mayor y con el tiempo se agotaronmuc)os de los manantiales que se tenan en ese entonces. Comoconsecuencia los )undimientos se empe3aron a )acer notables en la superficiedel suelo y muc)as estructuras fueron daadas, $arios edificios, el sistema dedrenae, casas, etc.

    Es importante reali3ar el estudio del )undimiento, el agrietamiento y losdespla3amientos o deformaciones laterales que sufre el suelo de la C: ya queestos estn pro$ocando problemas no solo econ"micos por los daos quecausan directamente sobre la infraestructura urbana, sino tambi&n traen

    consigo problemas sociales y legales debido al riesgo que conlle$a )abitar3onas donde estos fen"menos estn latentes y adems son capaces depro$ocar inundaciones en donde se )an registrado p&rdidas )umanas. Estudiosdemuestran que el abatimiento de 0

    !ebido a los grandes daos ocasionados por el )undimiento y el agrietamientoen laCiudad de :ico, principalmente en distintos lugares de /3tapalapa,8et3a)ualc"yotl,C)alco, 9l)uac, Foc)imilco, el Centro Gist"rico, entre otros, el estudio deestos fen"menos se )a ido acrecentando con el paso de los aos. Ladelegaci"n /3tapalapa en el ao de propuso rellenar di$ersas fracturascon una me3cla de cemento-bentonitatepetate con el fin de mitigar el problemadel agrietamiento, adems implement" di$ersas normas para reducir el riesgode )undimiento y la generaci"n de grietas a causa de la e#tracci"n del agua enreas de riesgo. En septiembre del

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    Para estudiar el )undimiento y el agrietamiento del suelo es importante conocerla geologa y la ubicaci"n de cada 3ona para poder determinar la gra$edad delproblema y sus implicaciones econ"micas y sociales. %ctualmente el /nstitutode Beofsica de la ;8%: tambi&n reali3a trabaos de BP7 para la obser$aci"ny el monitoreo de estas grietas en la ciudad de :ico para poder construir unabase de datos.

    M!"#$%&'(& )! G!$!*#"%+$ , P*(-##"%+$ )! G*%!/#&

    Las grietas son planos de separaci"n o rotura presentes en una formaci"nrocosa y que pueden $ariar desde unos cuantos centmetros )asta $ariosmetros de tamao, estn relacionadas con procesos tect"nicos o con procesosde )undimiento diferencial del suelo.

    Cualquier cuerpo s"lido puede e#perimentar una deformaci"n que generagrietas cuando se somete a fuer3as e#ternas y pierde continuidad entre dos oms de sus partes.

    Estudios reali3ados acerca del comportamiento mecnico y la fracturaci"n delsistema lacustre de la C: =Iro3co y ?igueroa, > sealan que las fracturas

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    solo aparecen en 3onas de transiciones estratigrficas laterales y en 3onas quetienen un alto ni$el de )undimiento. La mayora de estas fracturas se inician aprofundidad y se propagan )acia la superficie, pero e#isten otros factores

    geol"gicos que determinan la susceptibilidad a la fracturaci"n tales como+

    Las caractersticas de una secuencia sedimentaria, como el ambiente dedep"sito y estructuras pre-e#istentes en el basamento.

    Los cambios $erticales y )ori3ontales en la granulometra de laformaci"n sedimentaria.

    La permeabilidad del terreno que condiciona el comportamientomecnico de los materiales.

    La interacci"n de factores geol"gicos que act*an como aceleradoresque rompen el equilibrio mecnico del sistema.

    La $ariaci"n del espesor de los sedimentos y la )umedad determinan laforma de las fracturas, su e$oluci"n y lo que sucede a sus alrededores.

    La $ariaci"n mineral"gica en el material arcilloso se puede traducir enmo$imientos de compresibilidad y fracturaci"n por efecto de ladeformaci"n diferencial.

    Gol3ter y colaboradores =65> afirman que las grietas se presentan en puntosde m#ima cur$atura donde se presenta el )undimiento y que la topografa dela roca basal es un factor importante. Larson =D0> propuso una lista de

    lugares en donde com*nmente la aparici"n de las grietas es ms susceptibledebido al abatimiento del agua subterrnea =?ig. 5.>

    a> 7obre el ee del lomo de un talud.b> En la orilla de un talud o un frente m"$il de )undimientos.c> 7obre el lomo de un talud sepultado.d> 7obre el contacto de dos facies sedimentarias de distinta compresibilidad.

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    . Las deformaciones )ori3ontales asociadas a )undimientos diferenciales=?et), 4>. ?uer3as de infiltraci"n que generan tensi"n =Lofggren, 6>0. 9ensi"n pro$ocada por la contracci"n )ori3ontal en la 3ona donde se e#traeagua subterrnea =Golt3er and !a$is, 65>

    ;no de los principales factores generadores de grietas en sedimentos lacustreses el desequilibrio mecnico causado por la alteraci"n de las propiedadesfsicas del sistema en tiempos muy cortos. E#isten fen"menos naturales queact*an como mecanismos generadores de fracturas, como son la acti$idad

    ssmica y las inundaciones causadas por llu$ias torrenciales( sin embargo, losmecanismos ms importantes son los procesos pro$ocados por acti$idades)umanas.

    Las grietas )an sido clasificadas en tres grupos principales de acuerdo con lascausas e#ternas o el mecanismo por el cual son generadas+

    - La variacin del contenido de agua de la formacin+ el agrietamientocomien3a cuando una $ariaci"n del contenido de agua produce un cambio enforma rpida en el estado de esfuer3os en las formaciones arcillosas, lasfuer3as de tensi"n son pro$ocadas por la e$aporaci"n. En el primer ciclo de

    secado del suelo se generan fracturas pro$ocando grietas muy cercanas entresi y en un ciclo posterior se genera otro agrietamiento con separacionesmayores e irregulares.

    Las grietas por $ariaci"n del contenido de agua son tradicionales en el Lago de9e#coco, generalmente son de tra3o irregular con una separaci"n )asta decientos de metros, normalmente tienen una direcci"n preferencial, aparecendurante la temporada de llu$ias, su abertura puede ser de unos cuantoscentmetros )asta medio metro. %parecen repentinamente y se a3ol$an enpocos meses con arcillas y limos transportados por el $iento y losescurrimientos.

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    Este tipo de grietas generalmente se encuentran rellenas por material fino o porarena con incrustaciones de calic)e y tequesquite. Estas grietas no atra$iesanconstrucciones importantes ya que generalmente solo se apro#iman a las

    construcciones y desaparecen cerca de estas.El asentamiento diferencial provocado por el hundimiento regional: debido al)undimiento regional se manifiestan grietas generadas por la tensi"n que seproduce, generalmente este tipo de grietas sigue trayectorias semeantes a lascur$as de ni$el topogrfico o el contorno de alguna formaci"n subterrnea conmayor rigide3 que las formaciones arcillosas. 7u longitud es superior a

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    ?ig. 5.0. Propagaci"n de grietaspor tensi"n =:odificada de

    %grietamiento de 7uelos, 7::7, >

    Por tensin cortante o deslizamiento+ las caras de las grietas se desli3an unasobre la otra en direcci"n perpendicular a su $&rtice por la separaci"nasim&trica por lo que se presenta un despla3amiento tangencial y perpendicularal frente de la grieta denominndose falla a causa del mo$imiento ocurrido =?ig.5.1>.

    ?ig. 5.1. Propagaci"n de grietas por tensi"n cortante o desli3amiento=:odificada de %grietamiento de 7uelos, 7::7, >.

    Por rotura transversal o por tensin cortante y torsin+ las caras de las grietasse desli3an una sobre la otra pero con un despla3amiento paralelo al frente dela grieta y ocasionado por la inducci"n de un esfuer3o de torsi"n =?ig. 5.4>.

    ?ig. 5.4. Propagaci"n de grietas por rotura trans$ersal o por torsi"n cortante y

    torsi"n =:odificada de %grietamiento de 7uelos, 7::7, >.

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    En general el agrietamiento de un cuerpo se puede generar por cualquiera de

    los modos descritos o por la combinaci"n de ellos, las grietas pueden sercontroladas si se modifica el estado de esfuer3os en la masa del suelo pormedio del uso de rellenos aplicados progresi$amente para reducir los esfuer3osde tensi"n en el $&rtice de la grieta.

    C#'-(& )! E&0!*(& , G!$!*#"%+$ )! F##&.

    En esta secci"n se describen los campos de esfuer3os e#istentes en la Cuencade :ico documentados gracias a distintos estudios geol"gicos reali3ados pordiferentes autores como :ooser =64>, de Cserna y colaboradores =DD>,Guesca=

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    ?ig. 5.5. :o$imiento de las placas tect"nicas que influyen en :ico=:odificada de 778>.

    Es importante recordar que debido al mo$imiento de las Placas tect"nicas, laC: se encuentra en una 3ona de alta sismicidad, por esta ra3"n la mayora delos estudios que se )an reali3ado $an enfocados a la e$aluaci"n del riesgo

    ssmico( sin embargo nos enfocaremos en el anlisis de la deformaci"n de C:pro$ocada por la con$ergencia entre dos placas ocenicas y una continentalque )acen que la placa cabalgante se someta a un campo de esfuer3ose#tensi$os y compresi$os. La deformaci"n en el centro de :ico se denominapor e#tensi"n y ci3alla, este fen"meno no es muy com*n en los procesos desubducci"n ya que se esperara que la placa cabalgante estu$iera sometida aun campo compresi$o orog&nico con fallamiento in$erso como sucede en lamayora de los procesos de subducci"n acti$os.

    La forma en la que sucede la deformaci"n en el centro de :ico es muyparticular y por lo tanto )aciendo un anlisis tect"nico regional de la estructurageol"gica de la cuenca, se puede inferir que los lineamientos tienden a reflearla presencia de sistemas de fallas =C)a$acn, .

    36 UNIDAD 6 PATOLOGIA DEL CONDRETO

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    D!&-##'%!$/(& H(*%($/#!&

    Los mo$imientos de la lit"sfera, en general de la corte3a terrestre, sontridimensionales.!ependiendo del estado de esfuer3os y las caractersticas geodinmicas del

    terreno, pueden dominar los mo$imientos $erticales o los mo$imientos)ori3ontales. La componente $ertical se reflea meor en la topografa por lasubsidencia y puede ser fcilmente estudiada a partir de m&todos geol"gicos,geod&sicos, y otros( sin embargo, los mo$imientos laterales o la componente)ori3ontal es menos e$idente y se manifiesta menos, sobre todo en reasplanas, donde la componente $ertical es pequea es muy difcil identificardic)as deformaciones con m&todos tradicionales. Por esta ra3"n recurrimos a)acer mediciones utili3ando el 7istema de Posicionamiento Blobal =BP7> parapoder lle$ar a cabo el estudio de los mo$imientos )ori3ontales y as poderencontrar su relaci"n con la geodinmica de la cuenca.La importancia de este captulo radica en la bre$e descripci"n de los

    principales mecanismos que participan en el comportamiento de una superficie.

    37 UNIDAD 6 PATOLOGIA DEL CONDRETO

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    % continuaci"n se describen algunas de las principales caractersticas de losdespla3amientos )ori3ontales+

    a> El espesor de la secuencia estratigrfica que conforma el relleno de lacuenca debe ser muy significati$o.

    b> Es esencial la e#istencia de )undimientos diferenciales en el rea.

    c> En el punto de m#imo )undimiento no )ay despla3amientos )ori3ontales ni

    a distancias grandes de la 3ona de )undimientos, es decir que la m#ima

    deformaci"n )ori3ontal de la superficie se presenta en los puntos de menor

    subsidencia, en la direcci"n del campo de esfuer3os )ori3ontales principales,

    esto es, el punto de m#imo mo$imiento corresponde con el punto de mayor

    pendiente del perfil de subsidencia $ertical, la tensi"n )ori3ontal de este punto

    es cero.

    d> Los despla3amientos )ori3ontales se dirigen )acia la 3ona del )undimiento.

    e> El m#imo despla3amiento )ori3ontal se presenta en el punto de m#ima

    pendiente de la 3ona de )undimiento.

    f> En el centro de la 3ona de )undimiento, la deformaci"n )ori3ontal es de

    compresi"n y en las orillas la deformaci"n es de e#tensi"n.

    g> 7e presentan principalmente en 3onas donde )ay estructuras geol"gicas

    acti$as, por eemplo una falla o una superficie de contacto, que pueden

    pro$ocar )undimientos ya que estn presentes planos de discontinuidad que se

    con$ierten en superficies con mo$imiento )ori3ontal del suelo.

    D!&-##'%!$/(& H(*%($/#!& !$ # C!$"# )! M%"(

    Como ya se )a mencionado anteriormente, una de las principales causas de

    subsidencia en la C: es la e#tracci"n de agua subterrnea. 7in embargo,cuando se )ace una e#tracci"n de cualquier tipo de material del subsuelo, yasean s"lidos, lquidos o gases, se presenta una deformaci"n de la superficie,pero no solo en direcci"n $ertical, sino tambi&n lateralmente, es decir, losmo$imientos )ori3ontales y los campos de $elocidad $ertical soncomplementarios entre s.

    La subsidencia en la C: es muy $ariable, podemos encontrar territorios en losque e#iste un gradiente de $elocidad muy pequeo en direcci"n $ertical y otrossitios que se caracteri3an por gradientes de alta $elocidad, lo mismo sucedecon los mo$imientos )ori3ontales.

    38 UNIDAD 6 PATOLOGIA DEL CONDRETO

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    Las caractersticas de los distintos tipos de suelo que conforman la C: influyendirectamente en el origen de los despla3amientos )ori3ontales. La Cuenca de:ico est consolidada sobre una cuenca )idrogrfica antigua,

    profundamente disectada, que drenaba )acia el sur =antiguo @o %macu3ac>,que qued" bloqueada por la 7ierra de C)ic)inaut3in )ace unos 4

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    D!%)( # #& "#*#"/!*&/%"#& )! &&!( )! #"%)#) )! M%"(8 9! !$ #$#& ($#& !& )!!!#)# "('-*!&%%%)#), baa resistencia a soportar

    cargas, aunado al )undimiento del suelo, lascimentaciones de edificios deben proyectarse yconstruirse considerando estos aspectos( en 4 el/ng. :anuel Bon3le3 ?lores in$ent" el pilote de control,que es una modificaci"n bsica a los pilotes apoyadosen estratos firmes, rgidamente unidos a la cimentaci"n=pilotes de punta>. La modificaci"n consiste+

    MN Oue en lugar de que los pilotes est&n rgidamenteunidos a la cimentaci"n, la atra$iesan libremente y se liguen a ella mediante unmecanismo o marco de carga, que contiene un componente de materialcompresible entre este marco y la cabe3a del pilote. % tra$&s del mecanismo sepueden controlar los mo$imientos del edificio. Los pilotes de control, sondispositi$os que tienen un paquete compresible entre el pilote y el puente, quees el que absorbe los mo$imientos $erticales de la estructura, con un rango dedeformaci"n del 4?@1>6

    ESTUDIOS. 8aci" en 9ecaete, Gidalgo, el 5 de unio de

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    contratista de los entrepisos de concreto del edificio de la 7ecretara de@ecursos Gidrulicos, en la ciudad de :ico. %ctu" como director t&cnico enla construcci"n del edificio del Beneral Electric. Como consultor en problemas

    de cimentaci"n particip" en la construcci"n de ms de D

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    disminuyendo su $ulnerabilidad ante e$entos ssmicos, otros ms se )anpodido reni$elar cuando )an sufrido desplomes, as )ayan sido ocasionadospor cualquier influencia. Con este sistema el /ng. Bon3le3 ?lores reali3"

    trabaos de recimentaci"n de tal importancia, que llam" la atenci"n no s"lo ani$el nacional sino tambi&n internacional, a tra$&s de artculos especiali3adospublicados en $arios congresos de mecnica de suelos, ms los desarrolladospor sus propias inter$enciones.

    9ambi&n ide" un sistema que llam" %ntissmico, o sistema a sal$o de sismos,por el que el anco 8acional de :ico le otorg" el Premio 8acional deCiencia y 9ecnologa a tra$&s del /nstituto de /ngeniera de la ;ni$ersidad8acional %ut"noma de :ico. Este dispositi$o est formadofundamentalmente por dos placas circulares de la mayor dure3a, cada una consuperficie terminada a espeo, de mm de espesor. La placa inferior est

    sueta a la cimentaci"n en su cara lisa y dura, perfectamente )ori3ontal y )aciaarriba( sobre dic)a superficie se encuentra un cierto n*mero de balines, esferasde acero duro, libres para mo$erse, manteni&ndolos untos por un anillo deacero que los rodea, tambi&n libre para mo$erse sobre la placa, pero deninguna manera susceptible de mo$erse ms all de la orilla de dic)a placa(sobre los balines est colocada la segunda placa, similar en todas suscaractersticas a la primera, con la superficie pulida )acia abao, esta segundaplaca a su $e3 est fia a la estructura del edificio. Bracias a la inercia deledificio, el dispositi$o asla efecti$amente de sus mo$imientos )ori3ontales a lacimentaci"n de la superestructura. Es un sistema efecti$o y efica3, ideal para laciudad de :ico. ?ue patentado e instalado en un edifico de departamentos

    ubicado en la calle de @ep*blicas 61 col. Portales y en una escuela del!epartamento del !istrito ?ederal en la calle de Fimilpa colonia 8ue$a%rgentina, )asta la fec)a despu&s de innumerables sismos, no )a causado elms mnimo dao ni el frecuente fen"meno de rotura de $idrios.

    SU PERSONA. Entre los antecedentes personales ms importantes del /ng.Bon3le3 ?lores, puede mencionarse su espritu deporti$o, que lo impuls" a sercorredor de pista, de D

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    solo 4 lecciones de una )ora, tambi&n a base de imgenes, mismo que se$iene utili3ando en $arias escuelas del !istrito ?ederal y de la ciudad de:onterrey, 8ue$o Le"n

    ASOCIACIONES. ?ue miembro de la Cmara 8acional de la /ndustria de laConstrucci"n( conseero y director de %lfabeti3aci"n y Capacitaci"n de lamisma desde 54 )asta 6. Perteneci" a la %sociaci"n de /ngenieros y%rquitectos de :ico, %.C., as como al colegio de /ngenieros Ci$iles de:ico, %.C. Concurri" al Club @otario C)apultepec de la ciudad de :ico y aotros, durante 11 aos con una asistencia del