Determinación de la profundidad de penetración en el hormigón de los productos TherGlass Concrete Inner Seal.

14 Enero 2022
El hormigón armado, desde que se utilizó por primera vez a finales del siglo XIX, se ha convertido en el material de construcción más utilizado y ha hecho una enorme aportación al desarrollo económico global.
 
Sin embargo, incluso el hormigón de la mejor calidad, sometido a una amplia gama de condiciones atmosféricas y medioambientales, requiere protección y reparaciones periódicas, con objeto de garantizar la durabilidad del diseño de la estructura.
 
El agua, si bien, no daña el hormigón en masa, es el principal causante de los daños que sufren el hormigón armado, provoca la mayoría de las patologías estructurales, las cuales pueden ser de muy diversa índole, ya que ésta puede llegar a transportar contaminantes y cloruros que causan corrosión en las armaduras del hormigón y provocan daños por heladas, eflorescencias y erosión.
 
La mayoría de los ataques que sufre el hormigón están relacionados con el agua, ya que es el medio de transporte de sustancias disueltas y contaminantes que penetran en el hormigón, causando la corrosión en las armaduras y provocan daños por heladas, eflorescencias y erosión. Hay veces que, si bien el agua no es la causa única o suficiente, sí que es un elemento necesario para que se desarrollen los procesos de degradación, como, por ejemplo, en la corrosión de las armaduras. Otro causante de la degradación del hormigón es la carbonatación.
 
Una matriz de hormigón convencional tiene multitud de cavidades microscópicas. Los poros y capilares forman parte natural de su masa y son túneles comunicados entre sí, que permiten el paso del agua y otros líquidos.
 
Los materiales minerales de construcción son productos de poro abierto, que al contacto con el agua se produce el efecto capilar, pudiendo infiltrarse en muy poco tiempo grandes cantidades de agua en el material de construcción. Los ciclos de congelación-descongelación, la lluvia ácida, los ciclos de cristalización, hidratación e higroscopia, la expansión y contracción del propio material, así como la acción del agua con contenidos en dióxido de carbono, destruyen la red cristalina de los materiales minerales.
 
La norma europea EN 1504, como referencia.
El mantenimiento correcto de una estructura de hormigón es esencial para poder garantizar la durabilidad de diseño, ya que puede haber numerosas causas de deterioro del hormigón.
 
La norma europea EN 1504 normaliza las actividades de reparación y proporciona un marco normativo mejorado, para conseguir reparaciones y protecciones correctas y duraderas para las estructuras de hormigón.
 
Una forma revolucionaria y confiable de impermeabilizar y proteger el hormigón, sin usar membranas y sin cambiar su aspecto, es mediante la Nanocristalización Catalizada, lo que permite sellar grietas de hasta 2,00 mm y volver a sellar las grietas finas que se desarrollan después del tratamiento.
 
La Nanocristalización Catalizada, es una barrera interna de la superficie que puede adaptarse al estrés térmico del hormigón y no forma ninguna película superficial por lo que no puede ser dañada por el tráfico o la exposición ambiental.
 
Desde el Grupo Ibercal, bajo la marca Therglass Technik®, hemos desarrollados una novedosa generación de productos de nanocristalización, desarrollados específicamente para aportar soluciones definitivas a muchos de los problemas que sufre la construcción y más concretamente, el hormigón armado.
 
El desarrollo de productos de última generación, junto a la aplicación mediante técnicas sencillas, ofrecen soluciones contundentes y económicas, para la nueva construcción y rehabilitación edificios.
 
Las excelentes prestaciones de los selladores Therglass® Concrete, así como la sencillez del método de aplicación, garantizan el éxito de la intervención y aportan valor a la estructura protegida, lo que supone un salto cualitativo importante en el sector constructivo y de rehabilitación, al ofrecer una mejora estructural nanométrica para los materiales pétreos porosos y en especial, para el hormigón ya que son conformes con las exigencias de la norma europea EN 1504-2:2005 Parte 2, “Sistemas de protección superficial para el hormigón” según los siguientes principios y métodos de aplicación:
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Determinación de la profundidad de penetración, así como de la capacidad de impregnación en el interior del hormigón, de los productos TherGlass® Concrete Inner Seal, mediante un método de inyección por gravedad. 

Una de las características esenciales de los productos y sistemas para la protección y reparación de estructuras de hormigón, según EN 1504-2, mediante el método de impregnación hidrófoba e impregnación, es la medida de la profundidad de penetración. 

En ambos casos, los ensayos para determinar los valores característicos, se realizan en base a las normas europeas EN 1766 + EN 13579 + EN 14630 y consisten en aplicar el producto, mediante impregnación, sobre un soporte-sustrato realizado con probetas de hormigón tipo C (0,70) según EN 1766, de un tamaño aproximado de 100 x 100 mm por un grueso de 100 mm. 

Después de 28 días de curado de acuerdo con la Norma Europea EN 1766, las probetas se deben almacenar según el procedimiento seco indicado en la Norma Europea EN 1766. 

En ambos casos, la profundidad de penetración se mide con una exactitud de 0,5 mm rompiendo la probeta tratada y rociando la cara de ruptura con agua (utilizando el método de ensayo de la fenolftaleína pero reemplazando ésta por agua) de acuerdo con la Norma Europea EN 14630. La profundidad de la zona seca se considera como la profundidad efectiva de impregnación hidrófoba. 

Cuando se trata de impregnación hidrófoba, la norma exige Clase I, (valores <10 mm) para los hormigones sometidos a tipos de ambientes X0 y XC1. 

Cuando se trate hormigones con exposiciones a tipos de ambientes XS1, XS2 y XS3 XD1, XD2 y XD3 XF1, XF2, XF3 y XF4 XC2, XC3 y XC4, la profundidad de penetración será Clase II (≥10 mm) 

En el caso del método, simplemente de impregnación, la norma EN 1504-2 exige valores ≥5 mm, pero el nuevo código estructural, aprobado y publicado en el BOE nº 190 del 10 de agosto de 2021, establece un nuevo criterio de selección de clase para las impregnaciones, cuyo valor será >10 mm (según la tabla 39.5.1.b) 

Para las pruebas de caracterización o ensayos iniciales de tipo, realizados por los laboratorios LGAI Technological Center S.A. (Applus) nº de expediente 18/16396-206, sobre el producto TherGlass® Concrete Inner Seal, la profundidad de penetración media fue de 16 mm, pero la penetración de las nanosilicatos de sodio TherGlass® Concrete Inner Seal, en el hormigón, pueden ser mucho mayor, dependiendo de la porosidad del hormigón y sobre todo, de la forma en la que se aplique el producto consolidante. 

ESTUDIO EXPERIMENTAL: 

A continuación, presentamos un estudio realizado de acuerdo a un método de ensayo experimental (no normalizado), y que demuestra como los nanosilicatos de sodio, TherGlass® Concrete Inner Seal, pueden llegar penetrar en un hormigón sano, hasta 194 mm, de profundidad o más, todo dependerá del grado de porosidad del hormigón a tratar, así como de la cantidad de material aplicada y el tiempo de exposición sin que el producto solidifique en superficie. 

Con éste estudio queda evidente, el método de aplicación, la profundidad de penetración, la capacidad de impregnación y cuantificada la cantidad de producto necesario en kg por unidad de volumen, para la consolidación y densificación de hormigones, algo de gran utilidad, por ejemplo, para la consolidación de muros o pilares.

El ensayo ha sido realizado sobre piezas de hormigón prefabricado, con una fuerza comprensiva de 36 N/mm2 y una capacidad de absorción de agua ≤ 6%. Las piezas fueron aserradas, hasta darles forma de prisma rectangulares y con las siguientes características:

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En la parte superior de las briquetas se colocaron botellas con una capacidad de 50 ml. Las botellas fueron llenadas, una con el producto Therglass® Concrete INNER SEAL HC-850 (imagen izquierda) y la otra con el producto Therglass® Concrete INNER SEAL (imagen derecha). 

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Las muestras recibieron el producto colocado en la parte superior, el cual se fue introduciendo en el hormigón por efecto de su propia gravedad, durante 72 horas. 

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Al finalizar la prueba, las piezas de hormigón fueron seccionadas por el centro, para determinar tanto la profundidad de penetración, como la superficie total impregnada por los distintos selladores. El material sobrante en las botellas, se pesó para cuantificar la cantidad de producto consumido. 

Sobre las partes interiores de las probetas después de seccionar las muestras, se pulverizó fenolftaleína, con objeto de determinar la profundidad de penetración y las zonas invadidas o consolidadas por los selladores. 

La fenolftaleína, de fórmula C20H14O4, es un indicador de pH que en disoluciones básicas de pH=10, toma un color magenta o rosado. 

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Tanto Therglass® Concrete INNER SEAL como Therglass® Concrete INNER SEAL HC-850, penetraron en la totalidad de la longitud de las probetas, llegando a cubrir los 194 mm, de las mismas. 

La intensidad del tono magenta en la imagen de la izquierda, provocado por la reacción con la fenolftaleína, delata un mayor efecto consolidante del producto Therglass® Concrete INNER SEAL HC-850. Los consumos ocasionados se muestran en el cuadro siguiente:

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CONCLUSIONES: 

Según éste estudio, con TherGlass® Concrete Inner Seal, se podría consolidar una losa de hormigón de 25 cm, en todo su espesor, y para ello, serían necesario 3,91 kg/m2 de Therglass® Concrete INNER SEAL HC-850 o 3,30 kg/m2 de Therglass® Concrete INNER SEAL, según el grado de consolidación deseado. 

CALIDAD: 

La gama TherGlass® Concrete Inner Seal, son productos de uso exclusivamente profesional. Para su fabricación solamente se utilizan materias primas muy puras y de alta calidad. 

Los parámetros de fabricación están regulados según un Sistema de Gestión del control de la Calidad, conforme a la norma ISO 9001:2015 (certificado nº ER-1598/2006) y un Sistema de Gestión para la protección Ambiental y la prevención de la contaminación, según la norma ISO 14001:2015 (certificado nº GA-2007/0577). 

Un riguroso control de producción en fábrica, (certificado nº 0099/CPR/B15/0097) que comprende un conjunto de procedimientos, inspecciones y ensayos regulares y/o evaluaciones, controles de materias primas, etc, garantiza la conformidad de las características de las prestaciones declaradas. 

Tanto el Sistema de Gestión de la Calidad, como el de Gestión Ambiental y el Control de producción en Fábrica, están auditados y certificados por AENOR 

Por todo ello, TherGlass®, garantiza la composición, características y propiedades descritas en la declaración de prestaciones, correspondientes a la gama de producto TherGlass® Concrete Inner Seal, por un periodo de 10 años.

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