CÓMO DEBE SER LA EVALUACIÓN DE UNA ESTRUCTURA ANTES DE SU REHABILITACIÓN

Experto
CARLOS ALBERTO ARCILA

Ingeniero civil

RESUMEN: 

Una estructura a rehabilitar exhibe algún tipo de deterioro, ha sufrido daño, acusa los efectos de la edad, presenta signos de mal funcionamiento, fisuración, señales de corrosión, entre otros. Dado que existe una o varias razones para la evaluación de una estructura, se debe tener en cuenta que cada caso posee unas condiciones u objetivo particular, lo que implica un tratamiento distinto.

El tratamiento conveniente para la evaluación de un muelle marítimo puede ser irrelevante al evaluar un puente en una ciudad del interior, así como el tratamiento para evaluar una piscina puede resultar escaso cuando se evalúe una planta de tratamiento de aguas residuales. 

¿Qué debe incluir la evaluación de la estructura? 

Es muy importante realizar una inspección preliminar a la que asista un especialista o varios en caso de ser necesario. La primera visión deberá basarse en la identificación del tipo de estructura que se va a evaluar, tamaño, edad, localización, función, si está constantemente o esporádicamente expuesto a agentes dañinos, acceso a los elementos estructurales, lesiones existentes y su nivel de importancia, problemática de la estructura, estado actual, factibilidad para su rehabilitación, lo que permitirá obtener detalles importantes y respuestas a interrogantes que existían, con el fin de que el cliente pueda tomar una decisión con base en fundamentos de peso.

Hay estructuras que se desean conservar durante un tiempo prudencial mientras es reemplazada por otra con mejores especificaciones, mientras que otros casos deben ser repotenciadas de inmediato pues no existe otra opción. Los alcances, al llevar a cabo una evaluación, pueden ser entonces distintos. Es importante determinar la composición de la estructura, es decir, identificar si es de concreto reforzado, pre-esforzada o mixta ya que generalmente evaluadores de estructuras de concreto no contempla la evaluación de estructuras metálicas y viceversa.

El acceso a la estructura debe estudiarse detenidamente ya que en casos en que el sitio de muestreo presente dificultades de acceso, el costo de la evaluación puede incrementar considerablemente en relación con los ensayos que se deberán realizar (Chimeneas, silos, puentes de grandes luces y gálibos, etc.). El suministro eléctrico y la disponibilidad de agua son también de gran importancia, así como las condiciones en las que se va a evaluar la estructura, estando en uso o con la posibilidad de detener su servicio (tanques, plantas de tratamiento, puentes, etc.).

Como resultado de la inspección preliminar debe haberse logrado un consenso sobre el tipo de evaluación, los ensayos que corresponden llevarse a cabo y su cantidad. Un especialista con experiencia y conocimiento en el tema deberá hacerse cargo de la toma de decisión técnica de rehabilitación, para lo cual es necesario contar con la información precisa de lo que se requiere, detalles de la estructura, planos si los hay, registros de calidad de los materiales y forma de acceder a los elementos a evaluar.

Tipos de Ensayos en Estructuras

Existen ensayos parcialmente destructivos y ensayos no destructivos. Las regatas para la extracción de barras de refuerzo y la medida de la profundidad de carbonatación, la extracción de núcleos, así como la toma de muestras secas para ensayos químicos, hacen parte de los primeros. 

Fotos 1 y 2. Apiques de verificación de refuerzo ) y prueba de medición de profundidad de carbonatación . Crédito: Miguel García Mulford

Ensayos para determinar la velocidad de una onda ultrasónica a través del concreto, las pruebas de esclerometría, la medida del potencial de corrosión y de la resistividad eléctrica del concreto son algunos ejemplos de ensayos no destructivos.

Fotos 3 y 4. Pie de fotos: Medida del potencial de corrección y medida de la resistividad eléctrica del concreto. Crédito: Miguel García Mulford

Cada ensayo debe ser entendido a cabalidad y hay que saber qué tipo de información suministra. Se debe evitar realizar cualquier tipo de ensayos que no generarán información valiosa o que se vuelvan irrelevantes ante la información suministrada por otra prueba, por ejemplo, al extraer 150 núcleos de concreto de las estructuras de un puente vehicular de gran tamaño (vigas, estribos y tablero), también se llevarán a cabo 150 lecturas de esclerometría en los mismos elementos, lo que restará valor a la esclerometría teniendo en cuenta que información sobre la resistencia del concreto al fallar los núcleos es más precisa. 

Por ejemplo, cuando se requiere hacer 40 lecturas de esclerometría y en los mismos sitios de los núcleos extraídos, es posible entonces establecer una correlación entre resistencias e índices esclerométricos dando la posibilidad de continuar evaluando otro número grande de elementos solo con esclerometría, ahorrando tiempo y costos, dado que ya se cuenta con una correlación válida entre ambas pruebas.

El levantamiento de lesiones es otro factor clave, el cual debe definirse, de antemano, mediante un levantamiento y consignación de la información. En el levantamiento de fisuras se puede llegar a una exageración exigiendo precisión donde no es posible, teniendo en cuenta que el exterior de una fisura puede no coincidir con lo que existe al interior del elemento. Es útil levantar fisuras que tienen como causa un esfuerzo que el concreto reforzado no es capaz de resistir, como fisuras de flexión y de cortante o de torsión si la hay. En ellas es importante definir la orientación, trayectoria y si pasan o no a la otra cara del elemento. 

Foto 5. Pie de foto: Levantamiento de lesiones con pérdidas de recubrimientos. Crédito: Miguel García Mulford

De igual forma al levantar pérdidas de recubrimiento, zonas con barras expuestas por corrosión se hace uso de regletas que ayudan a que en oficina se pueda estimar cantidades de reparación, sin embargo, no se debe dejar de lado 2 aspectos de gran importancia:

  • La regleta no muestra la profundidad del concreto que debe ser saneado, por lo cual esta debería estimarse en campo.
  • Reparar zonas que muestran deterioros no es la solución al problema, a los pocos años e incluso meses puede aparecer otra zona aledaña fisurada o con desprendimientos, lo que indica que se cometió un error al estimar la extensión de la intervención debiéndose extender a todo el elemento evitando hacer parcheo.

Finalmente, en algunos casos a través de ensayos de petrografía la información a obtener no esclarece el problema. La petrografía siempre deberá ser especificada cuando el estudio de la microestructura del concreto y su porosidad sean importantes para definir, en casos como, baja resistencia, abuso en la dosificación de agua, curado defectuoso que ha dejado cemento y adiciones sin reaccionar, cuando se presente un ataque de sulfatos (caso no muy común), cuando se requiera descartar reactividad álcali-agregado, o la formación tardía de etringita, entre otros.  Incluso al realizar ensayos de petrografía el patólogo, debe orientar al petrógrafo sobre el objetivo a identificar, haciendo explícitas las posibilidades de lo que se está presentando con el fin de encaminar correctamente la investigación y evaluación. 

Asimismo, se puede contar con un informe con una descripción precisa y exhaustiva de los agregados, comentarios sobre la porosidad, fisuras, existencia de contaminantes, entre otros, pero con poca información sobre eventos patológicos propios de materiales cementosos.

BIBLIOGRAFÍA

ACI 364.1 R-1999 Guide for Evaluation of Concrete Structures Prior to Rehabilitation

Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.

CONCLUSIÓN

La evaluación de cualquier estructura de concreto debe contar con información de la estructura, el objetivo o fin actual o futuro de la misma y expertos en patología con el fin de lograr un análisis profundo y acertado para identificar ensayos o pruebas pertinentes a realizar, así como la rehabilitación correcta y necesaria a realizar. Es vital conservar, ampliar y estar en constante actualización en la industria de la construcción sobre estudios del concreto, de los materiales cementantes y adiciones puzolánicas teniendo en cuenta que el concreto es el material de construcción más utilizado en el mundo.

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Acerca del autor

  • CARLOS ALBERTO ARCILA

    Profesión: Ingeniero civil
    País: Colombia

    Ingeniero civil de la Universidad Nacional de Colombia, especialista en Patología de la construcción de la Universidad Santo Tomás y con cursos especializados en patología y rehabilitación de estructuras en el Instituto Eduardo Torroja de Madrid. Fue presidente del comité de normalización del concreto del ICONTEC durante 6 años. Actualmente es consultor en durabilidad, evaluación y rehabilitación de estructuras. Se ha desempeñado como profesor universitario en las áreas de concretos y patología estructural. Es Coautor del libro Rehabilitación y Mantenimiento de estructuras editado por el profesor Paulo Helene en el 2007.

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