Impermeabilización de hormigón para la sostenibilidad de la infraestructura en África

El hormigón es conocido por ser fuerte, duradero y perfecto tanto para fines utilitarios como decorativos en todo el mundo. Sin embargo, el hormigón también es poroso, permeable y propenso a agrietarse, por lo que es necesario impermeabilizarlo. El agua, si bien es esencial en la producción, colocación y curado del concreto, es al mismo tiempo corrosiva para el material, porque una vez que cumple su función en la producción y otros procesos, se convierte en un enemigo del concreto. Aunque clasificado por su función y la naturaleza de su exposición, el concreto también puede funcionar bien en ambientes húmedos.

A medida que África emerge como un actor global clave en la industria de la construcción con sus numerosas oportunidades de desarrollo de infraestructura, existe la necesidad de una conciencia general sobre los productos impermeabilizantes. Por lo tanto, la tecnología moderna y la modernización de la industria de la construcción con respecto al hormigón impermeable serán clave para mejorar la el desarrollo de infraestructura es sostenible.

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Beneficios

La exposición del concreto al agua reduce lentamente la permanencia/durabilidad de las estructuras de concreto, lo que eleva el costo de mantenimiento de puentes, edificios y otras instalaciones. Los efectos tóxicos del agua en las estructuras de concreto se pueden evitar mediante el uso de tecnología de concreto impermeable, que mejora de manera eficiente la durabilidad y la vida útil de las estructuras de concreto y, por lo tanto, reduce los costos de mantenimiento a largo plazo.

Las tecnologías de impermeabilización del hormigón como los PRA (reducción de la permeabilidad) pueden ahorrar mucho en los proyectos. Por ejemplo, cuando a veces es necesario detener la generación de energía de las represas hidroeléctricas para llevar la impermeabilización de membranas y el refuerzo con revestimiento expoxi, esto tiene un gran costo. Un buen ejemplo es la rehabilitación de la represa hidroeléctrica de Kariba en Zimbabue y Zambia, cuyas paredes se habían ido deteriorando como resultado de la corrosión y el bloqueo. Según los estudios realizados sobre la instalación, los dos gobiernos debían recibir 294 millones de dólares estadounidenses del Banco Mundial, la Unión Europea (UE), el Gobierno de Suecia y el Banco Africano de Desarrollo para la reparación; y el proyecto se llevaría a cabo durante seis años para lograr interrupciones mínimas.

El concreto impermeable reduce la permeabilidad y la mezcla actúa como un retardador suave, por lo que ayuda a controlar el calor de hidratación y, en consecuencia, reduce el agrietamiento por contracción. No cambia drásticamente las propiedades del concreto fresco, pero puede mejorar un poco la trabajabilidad.

Según John Gichohi, director de operaciones de Kenya Water Proofing Company Limited, lo hizo correctamente; La impermeabilización, especialmente utilizando productos con compuestos cristalinos, dura toda la vida útil de un edificio.

“La impermeabilización del sótano es bastante esencial. Al realizar la impermeabilización de un edificio, comenzamos desde la base hacia arriba. Esto es para evitar que el agua subterránea penetre en el edificio y lo haga habitable. Para edificios muy profundos, hacemos doble impermeabilización: en la parte inferior y en la parte superior de la losa de hormigón”, explica. “Además, según el diseño del edificio, es necesario impermeabilizar las paredes para proteger el acero de refuerzo de la oxidación, que finalmente debilita la estructura. Es recomendable hacer la impermeabilización de las paredes desde el exterior. Sin embargo, en los grandes edificios, hacen un diseño de construcción de baliza a baliza, lo que dificulta la impermeabilización desde el exterior y, por lo tanto, lo hacemos desde el interior”, agrega.

Ingredientes

Los aditivos impermeabilizantes reducen la permeabilidad del hormigón, por lo que se conocen como aditivos reductores de la permeabilidad. Adicionalmente, estos se clasifican en dos: los utilizados en condiciones no hidrostáticas (PRAN) y los utilizados en condiciones hidrostáticas (PRAH). Según el American Concrete Institute, los PRAH son mejores que los PRAN.

La mejor opción para la impermeabilización bajo presión hidrostática serían los aditivos cristalinos hidrofílicos (que atraen el agua), ya que ofrecen la mayor resistencia a la infiltración del agua y sellan mejor los poros, las grietas y ofrecen beneficios a largo plazo. La reacción entre los principios activos contenidos en estos aditivos y las partículas de agua y cemento, produce cristales de silicato de calcio. Estos cristales se unen con la pasta de cemento y sellan eficazmente los poros y las microfisuras y, por lo tanto, evitan la infiltración de agua a través de la estructura. Las grietas se sellarán durante la vida útil de la estructura ya que esta reacción continúa. Deben evitarse los aditivos para concreto producidos con materiales químicos repelentes al agua (hidrofóbicos), como jabones, aceites vegetales, petróleo, ya que no sellan uniformemente todos los poros del concreto (el concreto tiene vacíos más grandes), aunque resisten la infiltración del agua al formar un repelente al agua. capa.

El uso de aditivos de hormigón impermeables depende de las condiciones a las que estará expuesta la estructura; la permeabilidad no es un gran problema con columnas interiores, vigas y losas de piso en construcciones de gran altura, pero el uso de PRA es importante cuando una estructura se va a exponer al agua bajo presión hidrostática, agua salada, humedad o sal misma . Se puede confiar en ellos para evitar fugas de agua, migración de agua, carbonatación, daños por congelación/descongelación y eflorescencia.

Las presas, puentes, piscinas, tanques de agua, túneles y subterráneos que experimentarán una exposición más extrema y continua se manejan mejor con el uso de PRAH, ya que son efectivos para resistir la permeabilidad del agua bajo presión. Los PRAN se evitan cuando el agua a resistir está bajo presión, pero se utilizan principalmente para ayudar a las estructuras o productos a repeler la lluvia y la humedad, según sea necesario en adoquines, bloques, ladrillos, paneles prefabricados y hormigón arquitectónico.

Los aditivos impermeabilizantes PRA se pueden agregar al concreto premezclado en la planta mezcladora según lo recomiende un arquitecto o ingeniero. También se pueden agregar a cualquier mezcla de concreto. Los expertos también pueden recomendar el uso de otros tipos de productos impermeabilizantes en un edificio o estructura completa.

Sin embargo, Nicole De Freitas de Sudáfrica insiste en que la impermeabilización se basa en que el concreto no se agriete y esto solo se puede lograr con 'buenas prácticas de cemento'. “La mayoría de los impermeabilizantes fallarán si el concreto se agrieta, ya sea que se especifique un sistema o una mezcla”, agrega.

Uso de Membranas Impermeabilizantes

Las membranas impermeabilizantes están disponibles en forma de lámina o en forma líquida. Las membranas líquidas se rocían, se enrollan o se alisan sobre la superficie de concreto y se curan para formar una capa impermeabilizante gomosa. Las láminas de membrana vienen en forma de lámina y se adhieren a la superficie de concreto para proporcionar una barrera impermeable que evita la intrusión de agua en los elementos estructurales de un edificio o sus espacios terminados. El material consiste en materiales impermeables de plástico, caucho o tela recubierta que evitan la entrada de agua en cimientos, techos, paredes, sótanos, edificios y estructuras cuando se instalan correctamente.

Según Don Mangione de Innovative Waterproofing Solutions de EE. UU., a medida que los contratistas enfrentan escasez de mano de obra y comienzan a deshacerse de materiales y procesos viejos e ineficientes en el ámbito de la impermeabilización y la restauración de techos; Las membranas líquidas aplicadas por pulverización en frío surgirán como la solución más eficaz, respetuosa con el medio ambiente y económica para la mayoría de las necesidades de envolvente de edificios.

Impermeabilización cementosa

El material es un compuesto a base de cemento con aditivos que se mezcla con otros agentes adhesivos para crear una lechada que se puede aplicar a superficies de concreto para impermeabilizar. Los materiales como las cenizas volantes, la escoria y la sílice se pueden mezclar con el concreto como partículas finas para llenar los huecos y hacerlo menos permeable.

Las membranas impermeabilizantes cementosas se han utilizado con éxito para proteger una amplia gama de edificios y componentes estructurales que están expuestos a humectación periódica o prolongada, baja presión hidrostática o, en combinación con la ingeniería adecuada, incluso alta presión hidrostática.

Las principales aplicaciones son el sellado e impermeabilización de terrazas, paredes de sótanos, depósitos de agua, piscinas, paredes y suelos de cuartos húmedos como aseos y baños. Las membranas de suspensión son fáciles de usar y no tóxicas. Las membranas también se pueden aplicar a superficies minerales mojadas o húmedas, ya que sus propiedades físicas dependen menos de la temperatura que los materiales a base de betún.

Impermeabilizante Cristalino

La exposición del hormigón al agua hace que se convierta en una masa sólida y dura. Los subproductos resultantes de la reacción residen en los conductos capilares del hormigón. Impermeabilizante cristalino se aplica en forma de revestimiento o como aplicación en seco sobre la estructura y actúa cuando el químico reacciona con la humedad y los subproductos de la reacción entre el concreto y el agua. Esto da como resultado un producto insoluble; además, esta reacción ocurre donde pasa el agua, ya sea en las grietas de la estructura o en el interior.

Ayuda a proteger las estructuras contra los efectos de productos químicos agresivos. También mejora la impermeabilidad y durabilidad del concreto al llenar y tapar poros, capilares, microfisuras entre otros vacíos que son insolubles y altamente resistentes a la formación de cristales.

Elegir el material impermeabilizante adecuado

Cuando se trata de elegir el material de impermeabilización adecuado para un proyecto en particular, hay muchos factores involucrados. Según Anthony Ajulo de Tecnologías avanzadas de hormigón (Ley de Nigeria), entre estos factores se encuentran la historia del área donde se va a construir, el nivel del agua y factores ambientales como la cercanía. “La especificación de aditivos o revestimientos impermeabilizantes incorrectos puede llevar al fracaso de un proyecto. Según ACI 212, los aditivos cristalinos son los aditivos recomendados para la construcción en áreas sujetas a presión hidrostática”, agrega.

Theodore Mellos, Gerente Regional de Ventas de Exportación  ALCHIMICA Productos químicos para la construcción, señala que la resistencia al agua, la resistencia a los rayos UV, la resistencia a la lluvia ácida y la capacidad de resistir daños en los ciclos térmicos son los principales factores que determinan la durabilidad de los sistemas de impermeabilización. Eso significa que no hay "soluciones únicas para todos", y diferentes aplicaciones de impermeabilización requieren el uso de diferentes sistemas.

Agrega además que HYPERDESMO®, el producto estrella de ALCHIMICA Building Chemicals al ser un sistema de impermeabilización de aplicación líquida, permite optimizar consumos, espesores de película y forma de aplicación, a lo que mejor se adapte a cada proyecto. Además ya diferencia de las membranas prefabricadas, el uso de sistemas de aplicación líquida asegura una adherencia uniforme al soporte sin incorporar costuras, característica que minimiza los riesgos potenciales de fisuras y filtraciones en el futuro.

Maria Hyttinen Directora de Exportaciones en Impermeabilización nórdica Finlandia comenta: “Lo importante que los consumidores deben entender es que la impermeabilización es una parte integral del desempeño estructural de un edificio. Hemos observado que en los mercados de bajos ingresos y orientados a los precios, los consumidores tienden a reducir los costos en las aplicaciones de impermeabilización y, por lo tanto, sacrifican la seguridad y la estabilidad de una estructura a largo plazo. Cuando se trata de impermeabilización, las soluciones baratas suelen acabar siendo mucho más caras”,

“Nordic Waterproofing Group es un líder del mercado del norte de Europa dentro del mercado de la impermeabilización. La empresa tiene productos impermeabilizantes fabricados con betún modificado con SBS, lo que los hace flexibles y duraderos y, cuando se instalan correctamente, se supone que nuestros productos impermeabilizantes duran décadas ( ca. 30-40 años) sin reparación”, dijo Maria Hyttinen.

Francesco Marcelli de Diasen advierte además que el contratista debe elegir materiales impermeabilizantes que sean rápidos y fáciles de aplicar. “Deberías necesitar sólo un rodillo o un cepillo, no necesitas fuego y grandes membranas bituminosas, sólo algunos cubos; Los materiales deben estar listos para ser aplicados, sin necesidad de realizar mezclas especiales. Consumo muy bajo: esto significa que generalmente con un cubo de 20 kg se pueden impermeabilizar hasta 10 m2. Los materiales deben ser a base de agua, para que no sean peligrosos para el transporte y sean seguros para los hombres que los aplican”, añade.

Sin embargo, Colm Halley, Gerente General de Fosroc Kenia comenta que, el producto equivocado, mal aplicado, terminará con costos enormes en daños y fugas de agua. Por lo tanto, es fundamental que hable con el fabricante y se asegure de que se proporcionen las especificaciones correctas y de que se tomen todas las medidas para garantizar que se apliquen correctamente.

“A medida que los proyectos se vuelvan cada vez más complejos y aumenten las expectativas de los desarrolladores/propietarios de viviendas, las tecnologías más antiguas como las membranas APP comenzarán a desaparecer como en el resto del mundo. Vemos un movimiento hacia productos impermeabilizantes de un solo componente aplicados con rociador y un movimiento hacia membranas roll-on de tecnología superior”, afirma.