1Congreso DEIA                Diseño, Ecología, Innovación y Ahorro                Barcelona, 15 de Noviembre de 2011
Sika S.A.U.Congreso DEIA   Innovación desde                su fundación en 1910                                       2
3                ÍndiceCongreso DEIA                 Daños en el hormigón                 Protección del hormigón: UNE-E...
4                Daños principales en el Hormigón: CausasCongreso DEIA                                                    ...
5                Daños principales en el Hormigón: CausasCongreso DEIA                                                    ...
6                Principales Daños en el Hormigón: ConsecuenciasCongreso DEIA                       Corrosión de          ...
7Congreso DEIA                    Corrosión inducida por                Carbonatación, sales de deshielo
8Congreso DEIA                Corrosión inducida por cloruros,                            sulfatos
9Congreso DEIA   Consecuencias                       Agua                     Daño                  Estructural           ...
10Congreso DEIA   Protección del Hormigón: UNE-EN                             1504:2                Productos y sistemas p...
11                Objetivos de los sistemas de protecciónCongreso DEIA
12Congreso DEIA   ¿Qué es una Impregnación Hidrófobas?                                       Definición según UNE-EN 1504:...
13                ¿Qué es una Impregnación Hidrófobas?Congreso DEIA                          Son materiales transparentes,...
14                ¿En qué se basa su funcionamiento?Congreso DEIA   Las impregnaciones Hidrófugas son tratamientos que cam...
15                ¿Qué es una Impregnación Hidrófoba?Congreso DEIA   Soporte Sin Hidrófugo                          Soport...
16                Efecto “Paraguas”Congreso DEIA           ´                Comportamiento: PROTECCIÓN                 Re...
¿Por qué es importante“la difusión del vapor de agua”?                                                                    ...
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19                Función de las Impregnaciones HidrófobasCongreso DEIA   Aspectos de durabilidad                 Previen...
20                Función de las Impregnaciones Hidrófobas                Aspecto EstéticoCongreso DEIA                 P...
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Congreso DEIA                22
23                TecnologíasCongreso DEIA                                                            Materiales          ...
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29                ComparativoCongreso DEIA                                                      Tecnologías               ...
30                ComparativaCongreso DEIA                                        Tecnologías                Aspecto      ...
31                ComparativaCongreso DEIA                                       Tecnología                Aplicación     ...
32                Protección del hormigón mediante Imprenaciones HidrófobasCongreso DEIA       Condición                  ...
33                Ensayos-NormativaCongreso DEIA                       Europea                       (EN 1504-2)          ...
34                CriteriosCongreso DEIA                           Características                                  Criter...
Profundidad de penetraciónCongreso DEIA                                               Profundidad de                      ...
Profundidad de penetraciónCongreso DEIA                                             36
37                Ensayos-NormativaCongreso DEIA                   USA                                  Canada            ...
38                Test independientesCongreso DEIA                Efecto barrera frente a cloruros:                  Test ...
39                Test independientesCongreso DEIA                Durabilidad de las Impregnaciones Hidrófobas:           ...
40                DurabilidadCongreso DEIA                   Test internos y externos                   Evolución durant...
41Congreso DEIA                Estructuras y Soportes
42                Sistemas Sika para protección del HormigónCongreso DEIA   En general, existen 3 niveles de protección:  ...
43                Requerimientos para Diferentes Tipos deCongreso DEIA   Estructuras                                      ...
44                Requerimientos para Diferentes Tipos deCongreso DEIA   Estructuras                                      ...
45                Requerimientos para Diferentes Tipos deCongreso DEIA   Estructuras                                      ...
46                Requerimientos para Diferentes Tipos deCongreso DEIA   Estructuras                                      ...
47Congreso DEIA                Referencias de Obras
48                PuentesCongreso DEIA   Tranesbergsbridge, Suecia                Requerimientos:                 Protecc...
PuentesCongreso DEIA   Stäketbridge, Suecia                Requerimientos:                 Protección del viaducto frente...
50                Torres de RefrigeraciónCongreso DEIA   Tùrow Thermal Power Plant, Poland                Requerimientos: ...
51                Torres de refrigeraciónCongreso DEIA                Tùrow Thermal Power Plant, Poland                Tes...
52                Estructuras marinasCongreso DEIA   Saldahan Jetty en South Africa                Requerimientos:        ...
53                Estructuras marinasCongreso DEIA   Sitra Causeway en Bahrain                Requerimientos:             ...
54                EdificiosCongreso DEIA   Hotel Tivoli Vilamoura, Algarve, Portugal                en 2009               ...
55                Edificios HistóricosCongreso DEIA                Palacio Real – tratado con                Sikagard-700 S
56                Edificios Públicos          Hospital La Plana-VillarealCongreso DEIA                      Solución Sika:...
57                Edificios Públicos        Universidad PontevedraCongreso DEIA                        Solución Sika:     ...
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Ramón Martínez - Protección del hormigón

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Protección del hormigón: Impregnaciones Hridófobas (UNE-EN 1504:2)

Por Ramón Martínez

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Ramón Martínez - Protección del hormigón

  1. 1. 1Congreso DEIA Diseño, Ecología, Innovación y Ahorro Barcelona, 15 de Noviembre de 2011
  2. 2. Sika S.A.U.Congreso DEIA Innovación desde su fundación en 1910 2
  3. 3. 3 ÍndiceCongreso DEIA  Daños en el hormigón  Protección del hormigón: UNE-EN 1504:2  Impregnaciones Hidrófobas: * Definición y tipos * Ensayos  Referencias
  4. 4. 4 Daños principales en el Hormigón: CausasCongreso DEIA Various Maintenance Stability Más del 50% Acoustic 24 provienen de 2 2 Deformation 2 4 la humedad de Thermal Insulation 5 forma directa ó Humidity indirecta Cracks 31 13 4 Corrosion Debonding 2 10 Hygrothermy 10 Superficial Degradation 11 Aspect Fuente: CSTB, Belgium
  5. 5. 5 Daños principales en el Hormigón: CausasCongreso DEIA Sulfatos El agua lleva una serie de sustancias disueltas: cloruros y sulfatos que tienen una influencia negativa sobre las estructuras de hormigón. Cloruros
  6. 6. 6 Principales Daños en el Hormigón: ConsecuenciasCongreso DEIA Corrosión de Cl- + O2 + H2O armaduras por cloruros Ataque por SO42- + H2O sulfatos Reacción Alcali-Árido SiO2 + K2O + H2O Carbonatación H2O CO2 + H2O Ataque ciclos hielo- ↕0 C + deshielo
  7. 7. 7Congreso DEIA Corrosión inducida por Carbonatación, sales de deshielo
  8. 8. 8Congreso DEIA Corrosión inducida por cloruros, sulfatos
  9. 9. 9Congreso DEIA Consecuencias Agua Daño Estructural Menor Durabilidad
  10. 10. 10Congreso DEIA Protección del Hormigón: UNE-EN 1504:2 Productos y sistemas para la protección superficial del hormigón. Impregnación Hidrófoba Impregnación Revestimiento
  11. 11. 11 Objetivos de los sistemas de protecciónCongreso DEIA
  12. 12. 12Congreso DEIA ¿Qué es una Impregnación Hidrófobas? Definición según UNE-EN 1504:2 Tratamiento dado al hormigón que genera una superficie repelente al agua. Los poros y capilares están revestidos internamente, pero no rellenos. No se genera capa sobre la superficie y no hay ó es muy leve cambio estético.
  13. 13. 13 ¿Qué es una Impregnación Hidrófobas?Congreso DEIA Son materiales transparentes, generan una protección sobre el hormigón sin formar capa, aumentando la durabilidad de la estructura. No cambian la estética debido al tamaño pequeño de las moléculas. Impregnación Hidrófoba
  14. 14. 14 ¿En qué se basa su funcionamiento?Congreso DEIA Las impregnaciones Hidrófugas son tratamientos que cambian la tensión superficial de soportes minerales incluido el hormigón y producen una superficie repelente al agua y agentes agresivos disueltos en ella como cloruros y sulfatos. Efecto Hidrófobo Difusión vapor de agua R Si O O O R Si O O O Fuerte adherencia al soporte
  15. 15. 15 ¿Qué es una Impregnación Hidrófoba?Congreso DEIA Soporte Sin Hidrófugo Soporte Hidrófugo • La tensión superficial es mayor que la del • Reducción de la tensión superficial por la propio agua. impregnación hidrófuga. La atracción • La atracción del soporte al agua es mayor intermolecular es mucho mayor que la que la propia interacción entre las atracción del soporte sobre el agua. moléculas del agua. 0 0 θ 0o θ 1800 Absorción del agua por el soporte! La superficie repele el agua! Tensión superficial ≈ 80 mN/m Tensión superficial de soporte hidrofugado ≈ 14 – 24 mN/m
  16. 16. 16 Efecto “Paraguas”Congreso DEIA ´ Comportamiento: PROTECCIÓN  Reducción de la penetración de agua  Reducción de la penetración de otras sustancias (cloruros, sulfatos, etc.)  Reducción de la corrosión de armaduras  Aumento de la resistencia hielo- deshielo  Resistencia a las reacciones álcali- árido  No afecta a la permeabilidad del soporte  Aumento de la protección frente a la contaminación
  17. 17. ¿Por qué es importante“la difusión del vapor de agua”? 17Congreso DEIA  Permite la evaporación  Reducción de eflorescencias  Soporte seco  Baja cantidad de agua en los poros (no favorece la corrosión)  Etc,
  18. 18. 18 Función de las Impregnaciones HidrófobasCongreso DEIA Función = Protección = Durabilidad Mantener el agua fuera de la estructura PROTECCIÓN FRENTE:  Heladas  Sales de deshielo  Penetración de cloruros  Carbonatación  Ataque por sulfatos  etc.
  19. 19. 19 Función de las Impregnaciones HidrófobasCongreso DEIA Aspectos de durabilidad  Previenen los daños por ciclos de hielo- deshielo.  Previene la corrosión de la armadura al limitar el contenido de agua en el soporte, cloruros, sales…  Aumento de la protección como imprimación para revestimientos: previene la entrada de agua y sustancias disueltas en huecos ó defectos.
  20. 20. 20 Función de las Impregnaciones Hidrófobas Aspecto EstéticoCongreso DEIA  Protección de la estructura sin cambios estéticos  Reducción de eflorescencias  Reducción del crecimiento de microorganismos  Reducción de la contaminación en el soporte: polvo, suciedad  Aumento del aislamiento térmico por el efecto de secado de las fachadas.
  21. 21. 21 Para diferentes proyectosCongreso DEIA Puentes Estructuras marinas Galerías y túneles Silos y torres de refrigeración Edificios Casas Rampas Muros
  22. 22. Congreso DEIA 22
  23. 23. 23 TecnologíasCongreso DEIA Materiales Silano Siloxanos Siliconatos Moléculas pequeñas Moléculas de tamaño medio-grande Moléculas pequeñas (Tamaño~0.4 -1.5 nm) (Tamaño ~3 -30 nm) (Tamaño ~0.3 -0.6 nm) No polar No polar Polar Alta penetración Penetración media Penetración baja (debido al tamaño pequeño de las (debido al tamaño medio y la no (debido a la polaridad) moléculas y la no polaridad) polaridad)
  24. 24. 24 TecnologíaCongreso DEIA Silanos Pico meter 1 pm = 10-12 m Angström 1Å = 10-10 m 0,4 nm Nano meter 1 nm = 10-9 m Micro meter 1 µm = 10-6 m Ø 0.1 µm 70 µm Micro poros
  25. 25. 25 Tecnología con SilanosCongreso DEIA Requieren un alto contenido en sustancias activas debido a su baja masa molecular y su volatilidad Ventajas:  Alta penetración  Estabilidad alcalina Desventajas:  Alta volatilidad  Pérdida de material (tipo líquido no crema) durante la aplicación Tipos:  Base disolvente: Rango de concentración: 20 - 100%  Base agua: Rango de concentración: 20 - 50%  Cremoso: Rango de concentración: 25 - 80%
  26. 26. 26 Tecnología SiloxanosCongreso DEIA Requieren menor contenido en sustancias activas debido a su baja volatilidad, el producto permanece en la superficie. Ventajas:  Buen efecto perla  Estabilidad alcalina Desventajas:  Baja penetración debido a las cadenas moleculares  Riesgo de oscurecimiento del soporte sobre todo en altas concentraciones de siloxanos Tipos:  Base disolvente: Rango de concentración de 5 a 20%  Base agua: Rango de concentración de 7 a 20%
  27. 27. 27 Tecnología SiliconatosCongreso DEIA Necesitan bajo contenido en sustancias activas debido a la alcalinidad y requieren CO2 para activar la reacción sobre el soporte Ventajas:  Buen efecto perla  Buena relación coste-beneficio  Base agua Desventajas:  Baja penetración  Corta durabilidad  Riesgo de eflorescencias  No adecuado para soportes alcalinos como el hormigón  Reacción lenta – riesgo de lavado en caso de lluvia durante las primeras 24 horas.
  28. 28. 28 ComparativoCongreso DEIA Silanos Siloxanos Siliconatos  Base agua  Base agua  Base agua  Base disolvente  Base disolvente  Cremoso  Resistencia álcalis  Resistencia álcalis  No resistencia álcalis  Alta volatilidad  Buen efecto perla  Requiere CO2  Alta concentración  Rápido efecto perla  No oscurece  Hormigón
  29. 29. 29 ComparativoCongreso DEIA Tecnologías Durabilidad Silano Siloxanos Siliconatos Profundidad de penetración    Resistencia ciclos hielo- deshielo y sales de    deshielo Resistencia a la alcalinidad    Reducción de la penetración de sustancias    agresivas Reducción de la corrosión   
  30. 30. 30 ComparativaCongreso DEIA Tecnologías Aspecto Estético Silano Siloxanos Siliconatos Riesgo de oscurecimiento del soporte    Riesgo de eflorescencias    Protección frente al  crecimiento de moho   Resistencia UV    Efecto perla    Reducción de polvo en el    soporte
  31. 31. 31 ComparativaCongreso DEIA Tecnología Aplicación Silano Siloxano Siliconato Volatilidad    Alta cubrición por capa    Sensibilidad a la lluvia    Sensible a la humedad    Uso como imprimación    Coste del material   
  32. 32. 32 Protección del hormigón mediante Imprenaciones HidrófobasCongreso DEIA Condición Influencia Implicación Producto  Hormigón muy compacto  Penetración reducida  Tecnología: Silanos  Sikagard-706 Thixo  Alto consumo  Hormigón poroso  Alta absorción  Silanos líquidos  Sikagard-705 L  Rápida penetración  Rápida absorción  Consumo menor  Altas temperaturas  Rápida evaporación  Producto tipo crema  Sikagard-706 Thixo  Viento  Mayor pérdida de producto  Salud medioambiental  Mayor coste  Productos base agua  Sikagard-706 Thixo  Sikagard-705 L
  33. 33. 33 Ensayos-NormativaCongreso DEIA Europea (EN 1504-2) Requerimientos básicos (para todos los usos)  Absorción de agua  Coeficiente de desecación  Grado de penetración Adicionales (para otros usos)  Resistencia a ciclos hielo-deshielo  Difusión de iones cloruro -
  34. 34. 34 CriteriosCongreso DEIA Características Criterio Grado de Absorción de agua y < 7,5% comparado con probeta sin tratar resistencia a los álcalis < 10 % en inmersión en disolución alcalina Coeficiente de desecación Clase I: > 30% Clase II: > 10% Profundidad de penetración Clase I: < 10mm (W/C = 0,70) Clase II: ≥ 10mm Pérdida de masa después de ciclos La pérdida de masa se deberá producir al menos hielo deshielo en presencia de sales 20 ciclos más tarde que la experimentada por una de deshielo(W/C = 0,70) probeta no impregnada.
  35. 35. Profundidad de penetraciónCongreso DEIA Profundidad de penetración (Clase II: ≥ 10 mm) (Clase I: < 10 mm) 35
  36. 36. Profundidad de penetraciónCongreso DEIA 36
  37. 37. 37 Ensayos-NormativaCongreso DEIA USA Canada NCHRP 244) (Alberta B388) Requerimientos Requerimientos Absoción de agua  Reducción de absorción de agua Reducción difusión iones cloruros tras exposición alcalina y abrasión Etc Adicionales Adicionales Federal Specification SS-W-110C Quebec Department of Transport MTQ
  38. 38. 38 Test independientesCongreso DEIA Efecto barrera frente a cloruros: Test German/Chinese University  Profundidad de penetración y cantidades para conseguir efecto barrera Efectividad de las impregnaciones frente a hormigones fisurados: Tested German/Chinese University yJapanese University  Prestaciones sobre hormigón fisurado  Profundidad de penetración  Protección prevista para baja penetración de las impregnaciones
  39. 39. 39 Test independientesCongreso DEIA Durabilidad de las Impregnaciones Hidrófobas: Investigación llevada a cabo por Swedish Cement and Concrete Research Institute “Este estudio indica que la vida en servicio para un tratamiento sobre hormigón mediante impregnaciones hidrófobas puede ser de al menos 15 años” Estudio en Estructuras marinas: Investigación llevada a cabo por Department of Civil Engineering KULeuven, Belgium
  40. 40. 40 DurabilidadCongreso DEIA  Test internos y externos  Evolución durante 10 años  Silanos (Sikagard-705L)  Baja absoción de agua en la  Conforme a SIA 162/5 superficie  Baja absorción de agua en la  Penetración hasta 6 mm superficie 1998 2008 Time
  41. 41. 41Congreso DEIA Estructuras y Soportes
  42. 42. 42 Sistemas Sika para protección del HormigónCongreso DEIA En general, existen 3 niveles de protección: Sistema 1: Sistema 2: Sistema 3: Protección del hormigón Protección del hormigón y de las Altos requerimientos de armaduras protección 1 2 3 2 1 1 1 Sikagard 1 Sika Ferrogard 1 Sika FerroGard 2 Sikagard 2 Sikagard 3 Revestimientos Sikagard Para estructuras de hormigón con Para exposición severa y riesgo Para exposición severa y protección defectos en el hormigón no visibles alto de corrosión de la armadura. de estructuras con alto riesgo de (fisuras < 0.3 mm) fisuración.
  43. 43. 43 Requerimientos para Diferentes Tipos deCongreso DEIA Estructuras √ Profundidad de penetración √ Reducción de la absorción del agua √ Reducción de la difusión de iones cloruro √ Alta resistencia a ciclos de hielo-deshielo y sales de deshielo √ Resistencia UV Silanos: SIKAGARD-706 Thixo
  44. 44. 44 Requerimientos para Diferentes Tipos deCongreso DEIA Estructuras √ Profundidad de penetración √ Reducción de la absorción del agua √ Alta resistencia a ciclos de hielo-deshielo √ Resistencia UV Silanos ó Siloxanos: SIKAGARD-706 Thixo ó SIKAGUARD-700 S
  45. 45. 45 Requerimientos para Diferentes Tipos deCongreso DEIA Estructuras √ Profundidad de penetración √ Reducción de la absorción del agua √ Reducción de la difusión de iones cloruro √ Resistencia UV Silanos : SIKAGARD-706 Thixo
  46. 46. 46 Requerimientos para Diferentes Tipos deCongreso DEIA Estructuras √ Reducción de la absorción del agua √ Reducción de eflorescencias √ Reducción de polvo, suciedad en el soporte √ Resistencia UV Siloxanos ó siliconatos : SIKAGUARD- 703 W, SIKAGUARD 711 ES, SIKAGUARD-700 S,SIKAGARD-71 W
  47. 47. 47Congreso DEIA Referencias de Obras
  48. 48. 48 PuentesCongreso DEIA Tranesbergsbridge, Suecia Requerimientos:  Protección del viaducto frente a los ciclos hielo-deshielo y sales de deshielo Solución Sika:  Sikagard-706 Thixo  Superficie: ~30’000 m²  Aplicación mediante airless  Consumo: 1 x 400 g/m²
  49. 49. PuentesCongreso DEIA Stäketbridge, Suecia Requerimientos:  Protección del viaducto frente a los ciclos hielo-deshielo y sales de deshielo y ambiente marino Solución Sika:  Sikagard-705 L  Superficie tratada: ~20’000 m²  Aplicación por airless  Consumo: 2 x ~150 g/m² 49
  50. 50. 50 Torres de RefrigeraciónCongreso DEIA Tùrow Thermal Power Plant, Poland Requerimientos:  Refuerzo  Protección externa frente a ambiente industrial muy agresivo Solución Sika: Sistema para el exterior:  Imprimación hidrófuga:  Sikagard-700 S  Revestimiento protector:  Sikagard-680 S
  51. 51. 51 Torres de refrigeraciónCongreso DEIA Tùrow Thermal Power Plant, Poland Test adicionales han demostrado como el sistema de protección se ha mantenido durante más de 16 años!
  52. 52. 52 Estructuras marinasCongreso DEIA Saldahan Jetty en South Africa Requerimientos: Requirement: un muelle de más de 40 años Protección de frente al ambiente marino. Protection of a 40 years old jetty  Sistema de protección con varias capas against the harsh conditions of marine Solución Sika: environment  Inhibidor de Corrosión: Multi layer of protection required  Sika FerroGard-903  Imprimación hidrófuga:  Sikagard-706 Thixo  Revestimiento de protección elástico:  Sikagard-550 W Elastic  Superficie tratada: ~27’000 m²
  53. 53. 53 Estructuras marinasCongreso DEIA Sitra Causeway en Bahrain Requerimientos:  Protección frente al ambiente marino Solución Sika:  Imprimación hidrófoba:  Sikagard-705 L  Aplicación air less  Consumo: 2x 150g/ m²  Superficie tratada: ~100000 m²
  54. 54. 54 EdificiosCongreso DEIA Hotel Tivoli Vilamoura, Algarve, Portugal en 2009 Requerimientos:  Protección del nuevo edificio  Granito muy poroso  Ambiente marino  Protección para evitar la aparación de eflorescencias Solución Sika:  Sikagard-700 S
  55. 55. 55 Edificios HistóricosCongreso DEIA Palacio Real – tratado con Sikagard-700 S
  56. 56. 56 Edificios Públicos Hospital La Plana-VillarealCongreso DEIA Solución Sika:  Sikaguard-700 S  Superficie: ~21.000 m²  Consumo: 12.000 kg
  57. 57. 57 Edificios Públicos Universidad PontevedraCongreso DEIA Solución Sika:  Sikaguard-700 S  Superficie: ~39.000 m²
  58. 58. Congreso DEIA 58

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