Reparación de estructuras de hormigón-concreto con resinas epoxi

El auge que han experimentado las resinas epoxi en la reparación de las estructuras de hormigón-concreto armado se debe a que se trata de un compuesto con unas características físico-químicas que le aportan gran versatilidad y unas propiedades excepcionales. 

Figura 1. Grietas y fisuras en muros de hormigón-concreto armado. Fuente: Pixabay

Definición de la resina epoxi

Una resina epoxi o poliepóxido es un polímero termoestable que se endurece cuando se mezcla con un agente catalizador o endurecedor.

 Las resinas epoxi más frecuentes son producto de una reacción entre epiclorohidrina y bisfenol A, caracterizadas por la presencia, dentro de su molécula, de un grupo epoxi en cada extremo de su cadena.

Al variar las proporciones de bisfenol y epiclorohidrina, se pueden obtener moléculas más o menos grandes, con cadenas que se van repitiendo, hasta conseguir, de esta forma, que las resinas tengan unas u otras propiedades.

Utilidades

Con respecto a la utilidad de las  resinas epoxi, son empleadas en las reparaciones y refuerzos por las siguientes razones:

• Las resinas epoxi poseen una retracción química prácticamente despreciable.
• Su retracción térmica es muy pequeña.
• Su reactividad puede regularse dentro de amplios márgenes.
• Puede ser compatible con la humedad.
• Las resinas epoxi presentan una excelente adhesión frente al hormigón y al acero.
• Poseen excelente resistencia mecánica.
• Su red reticular es totalmente estable frente a la intemperie y los medios agresivos.
• Las resinas epoxi presentan la particularidad de poder formar por reticulación una red más o menos flexible.

Aplicaciones

Las aplicaciones más frecuentes de las resinas epoxi, desde el punto de vista de su aplicación en reparaciones y refuerzos, son:

• Inyección de fisuras y grietas.
• Unión de acero a hormigón en refuerzo.
• Unión de hormigones de distinta edad en refuerzos.
• Adhesivos para unir morteros u hormigones en reparaciones.
• Morteros epoxi para rellenar coqueras o zonas sin hormigón en reparaciones y restauraciones.
• Las resinas epoxi pueden usarse para revestimientos anticorrosivos y sellantes, en protecciones, etc.

Figura 2. Revestimiento de muros. Fuente: Pixabay

Las resinas epoxi son líquidos muy viscosos, transparentes, que, por sí solas, no tienen en general aplicación. Es por ello, que se provoca una reacción de las resinas epoxi con endurecedores o agentes de curado, que inducen el endurecimiento de la resina al cabo de unas horas. 

Entre los endurecedores de resina epoxi, cabe distinguir lo fenoles, alcoholes, tioles, aminas, amidas, ácidos carbóxilos, etc. Este catalizador influye en las propiedades finales de la resina: brillo, color, dureza, termorresistencia, etc.

Propiedades

De acuerdo con las características que tenga la resina base y el endurecedor, tendremos unas propiedades físicas y químicas determinadas. Algunas de estas propiedades de las resinas epoxi son las siguientes:

• Resistencia a tracción, desde 300 a 900 Kp/cm².
• Resistencia a compresión, que oscila entre 1200 a 2100 Kp/cm².
• Viscosidad comprendida entre 100 y 15.000 cP a 25º C.
• Las resinas epoxi presentan excelente adhesión al soporte, que rompe siempre el hormign a tracción.
• Velocidad variable en adquirir resistencias, desde 0,5 hasta 10 horas. La máxima resistencia suele alcanzarse a los siete días.
• Retracción mucho más pequeña que la del hormigón.
• Módulo de la elasticidad variable, desde 15.000 hasta 300.000 Kp/cm².
• Alargamiento de rotura, oscilante entre el 2 y el 5 % en formulaciones sin carga. En morteros este alargamiento puede ser del 0,5 o 1%.
• Las resinas epoxi tiene un coeficiente de dilatación térmica variable desde 2 hasta 6×10-6 m/mºC.

Estas buenas propiedades de las formulaciones epoxi, permiten que se empleen:  

• En forma de morteros: mezclas de arena, resina y endurecedor. 
• En forma de masillas: constituidas por mezclas de resinas y endurecedores a las que se les han añadido agentes tixotrópicos. 
• En forma de formulaciones sin ninguna carga: formadas exclusivamente por una mezcla de resinas y endurecedor.

Podemos concluir que, las múltiples propiedades, características y aplicaciones de las resinas epoxi, han significado una razón de peso para su empleo en la reparación de estructuras de hormigón-concreto armado. En estos aspectos yace el motivo de su auge en la reparación de estructuras. 

Aplicación de resinas epoxi en el sellado de grietas en estructuras de hormigón armado: 

• https://www.youtube.com/watch?v=UpoZN7F_2EQ&ab_channel=SikaColombiaS.A.S.
• https://www.youtube.com/watch?v=sNVhiRc5AZM&ab_channel=Sispo%2CS.L.
• https://www.youtube.com/watch?v=7ws10shNibU&ab_channel=Carbocreto

Autor: Eduardo Martín del Toro, docente del Máster en Patología, Rehabilitación de Estructuras y Eficiencia y Ahorro Energético en Edificación