Resumen Kevin
- 1. ¿Cómo alargar el periodo de vida o utilidad de las estructuras de concreto?Kevin José Barros Llanos<br />“La ciencia más útil es aquella cuyo fruto es el más comunicable.”Leonardo Da Vinci (1452-1519)<br />Resumen<br />El proceso de la creación estructural culmina con la construcción, que debe efectuarse de manera que se garantice la fiel reproducción de aquella estructura que se modeló. De allí la importancia ese proceso se realice siguiendo paso a paso los métodos y técnicas de acuerdo con las exigencias establecidas por los diseños. El objetivo es el de lograr que la edificación posea todas las características del análisis y diseño no solo en cuanto a su geometría, cuantía y colocación del refuerzo, si no en la calidad de los materiales utilizados, con el fin de obtener una estructura que pueda soportar muchas factores influyentes sobres estas por un periodo más largo de tiempo.<br />Palabras claves<br />Durabilidad del concreto, mecanismos de daño, vulnerabilidad, patología del concreto, agresividad del medio ambiente, componentes del concreto.<br />Introducción<br />El diseño de las proporciones en peso de los componentes del concreto, la preparación, transporte, vaciado y curado son etapas que deben realizarse bajo estrictas condiciones de calidad que en procedimientos manuales son más difíciles pero no imposibles de satisfacer.<br /> Este panorama muestra la incidencia directa que posee la técnica constructiva en la vida futura de la edificación, por lo que se hace necesario destacar algunos elementos para profundizar el comportamiento de las estructuras en el tiempo.<br /> Al termino de la presente centuria, se hace necesario evaluar esa metodología ante la evidencia de que algunas estructuras construidas en concreto, presentan notable deterioro ante la acción de efectos ambientales, con lo cual se crea una nueva variable que es necesario involucrar en los procesos de análisis, diseño, construcción y ahora, de mantenimiento que permita garantizar un nivel adecuado de seguridad, estética y resistencia a pesar del transcurso inexorable del tiempo.<br /> Aparece entonces la necesidad de crear estructuras que satisfagan los requisitos anteriores, es decir, que sean durables. Señalaremos algunos aspectos que tienen que ver con esa característica y que presenta hoy una preocupación mundial.<br />Desarrollo<br />¿Qué es la durabilidad?<br /> Es la capacidad que tienen las estructuras de concreto para resistir la acción del clima, los ataques químicos, la abrasión o cualquier otro proceso de deterioro.<br /> El problema de la durabilidad de las estructuras de concreto debe considerar los siguientes planteamientos básicos: por una parte necesitamos conocer sobre el grado de agresividad del ambiente y por otra la calidad del concreto estructural.<br /> La agresividad del medio ambiente con base en las condiciones de exposición de las estructuras y sus partes, debe tomar el micro y macro climas actuantes sobre la obra y sus partes criticas. De acuerdo con varios autores, la agresividad ambiental puede estimarse según el punto de vista de durabilidad del propio concreto, considerando diferentes clases de agresividad que de manera objetiva califiquen el riesgo del deterioro. <br /> La clasificación de agresividad ambiental según el punto de vista de durabilidad de la armadura puede evaluarse tomando en consideración la humedad relativa y contenido de gas carbónico o cloruros en el ambiente. <br />Mecanismos de daño<br /> Acciones Físicas: Se refiere esencialmente a los cambios volumétricos que experimenta el concreto, como consecuencias de cambio de humedad y/o de temperatura. Pero también las acciones físicas hacen referencia a las variaciones en su masa.<br /> Acciones Mecánicas: Dentro de los factores de deterioro están la deformación lenta (fluencia); las sobrecargas y deformaciones impuestas (fisuras estructurales); los impactos; las vibraciones excesivas; y los daños por abrasión (frotamiento, rozamiento, raspado) que están relacionados con el uso que se da a la estructura.<br /> Acciones Biológicas: Como consecuencia de la biorreceptividad que ofrecen las superficies de concreto, aparentemente por la disminución del pH sobre sus mismas superficies, se dan las condiciones para la colonización, establecimiento y desarrollo de microorganismos de origen animal o de origen vegetal, que también afectan la durabilidad el concreto. <br /> El periodo de tiempo constituye la vida prevista o vida proyectada en servicio. Normalmente, para edificaciones convencionales este periodo de tiempo puede ser de 50 años. Sin embargo, para obras de infraestructura, algunas recomendaciones estipulan hasta 100 años o más. <br />Agresividad del medio ambiente<br /> Las condiciones del medio ambiente que rodea una estructura de concreto simple o reforzado, tienen una incidencia directa sobre los procesos de deterioro de la misma y para ello, deben tenerse en cuenta el macro clima, el clima local y el microclima.<br /> En estructuras expuestas al aire, las condiciones atmosféricas que se encuentran en torno a la estructura (macroclima), tienen una influencia relativamente pequeña sobre la durabilidad del concreto cuando la atmosfera no está enrarecida, pero cuando hay presencia de aire poluto y lluvias acidas, su impacto sobre la durabilidad del concreto puede ser alto.<br /> El clima local, ósea aquel que rodea la estructura hasta pocos metros de distancia; y el microclima, medio ambiente próximo a la superficie de la estructura a escasos milímetros o centímetros, son los que ejercen una influencia decisiva en la durabilidad de los elementos que la componen. <br /> Del mismo modo, las estructuras sumergidas en el suelo (cimientos, muros de contención, etc.) o en el agua (pilotes u otras estructuras), pueden verse afectadas en su durabilidad, por contacto superficial o saturado de sustancias agresivas con la pasta de cemento o con el acero de refuerzo.<br />Definición y alcance de la Patología del Concreto<br /> La patología del concreto puede definirse como el estudio sistemático de los procesos y características de las “enfermedades” o los “defectos y daños” que pueden sufrir el concreto, sus causas, sus consecuencias, y sus remedios. El alcance de la patología del concreto, se puede visualizar en el esquema de la figura 2.<br /> Al igual que los seres vivos, el concreto puede sufrir enfermedades y lesiones (defectos o daños), que alteran su estructura interna y su comportamiento. Algunas de ellas pueden ser congénitas, es decir, que estuvieron presentes desde su concepción y/o construcción; otras pueden haberse contraído durante alguna etapa de su vida útil; y otras pueden ser consecuencia de accidentes.<br />Según el modelo presentado, las enfermedades se manifiestan mediante unos síntomas que están representados por fenómenos que exhibe el concreto, tales como: manchas, cambio de color, hinchamientos, fisuras, pérdidas de masa, u otros.<br />Conclusión<br /> Para que un concreto sea durable, es decir resistente a la acción destructiva de acciones físicas, mecánicas, químicas y/o biológicas y mantenga su forma original y la calidad especificada durante su vida útil, y por ende podemos lograr que este periodo de vida se extienda un poco más a lo planeado, no solo es importante cumplir con los requisitos de resistencia, sino también tener en cuenta los aspectos de durabilidad en los que podemos encontrar la selección y calidad de los componentes del concreto tales como el cemento, el agua, el agregado fino, el agregado grueso, los aditivos y las adiciones.<br /> Un problema que se observa normalmente es que en las instituciones de educación superior enseñan a diseñar por esfuerzos mecánicos para que las estructuras de concreto aguanten la carga, además de ello, se debe tener en cuenta la durabilidad, que es la vida útil de la estructura de por lo menos 50 años, sin que haya problemas de deterioro por la contaminación ambiental, si bien no la podemos detener, sí podemos hacer algo dentro de la estructura para mejorar esa calidad y esa capacidad de soportar los ataques del medio ambiente. (1)<br /> A la hora de construir la estructura de concreto, hay que tener en cuenta de que el material de concreto que rodea al acero sea de buena calidad, que el espesor del recubrimiento sea suficiente, se deben aplicar los mecanismos en el diseño de estructuras de concreto armado antes de que sean construidas para alargar el período en que el deterioro por contaminación ambiental inevitablemente va a llegar.<br /> Un factor muy importante en la durabilidad de una estructura de concreto, es el mantenimiento, es decir por medio de la patología del concreto explicada anteriormente, se pueden hacer estudios e investigaciones sobre las estructuras para encontrar daños visibles y no visibles, y así mismo encontrar diagnostico a estos problemas para realizar un mantenimiento que permita el arreglo y sanación de la estructura, con el fin de poder alargar su vida útil dentro de la zona urbana.<br />Bibliografía<br /> Durabilidad y patología del concreto – Diego Sánchez De Guzmán<br /> Patología del concreto.<br />profesor de la Universidad del Zulia y especialista en el área, Sebastián Delgado<br />