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RESUMEN El objetivo del presente trabajo fue hacer un diagnóstico sobre las medidas de prevención, control y mantenimiento que se tienen en Chile para el buen funcionamiento de las estructuras de acero descubierto o de hormigón armado, relacionado con el riesgo de corrosión.El punto de partida del estudio, fue el análisis de las normas chilenas que tienen relación directa o indirecta con la corrosión de acero1. Posteriormente se investigó sobre las fallas más frecuentes en las estructuras portuarias de Chile, en donde se ha debido destinar importantes recursos monetarios ala reparación de estas instalaciones dañadas por corrosión. ABSTRACT The object of the present paper was to diagnose about the measurements for prevention, control and maintenance that have been applied in Chile for the acceptable performance of the exposed steel structures or reinforced concret, in relation with therisk of corrosion.The first step was to analyse chilean standards that have direct or indirect relation withthe steel corrosion.Afterwords, the more frecuent failures in port estructures in Chile were investigated, where important amounts of money are expended to repair corrosion damaged structures. INTRODUCCIÓN Aunque desde fines del siglo ante pasado se usa el hormigón armado como material de construcción, el conocimiento de patologías como la corrosión del acero, la degradación del hormigón que lo protege debido a la carbonatación, a la acción de sulfatos, a las reacciones árido- álcalis ó a la presencia de ácidos, por nombrar las más comunes, aún lo desconoce un alto porcentaje de profesionales del área, a nivel mundial. Esta situación se debe en gran medida a que el análisis de los defectos en la construcción no corresponde sólo al ámbito de ingeniería, construcción o arquitectura, sino que involucra otras áreas de gran importancia como la química, geología, física y metalurgia, entre otras. Este desconocido carácter interdisciplinario que tiene el estudio de las patologías del hormigón ha sido quizás la causa del retraso de la puesta en marcha de las distintas medidas de evaluación, mantenimiento, y desarrollo de medidas de protección a las distintas obras de hormigón armado. En Chile ciertamente se ha avanzado en ese aspecto, pero se debe intentar mejorar lo deficitario impartiendo el conocimiento de temas como éstos en las universidades y capacitando a los profesionales del área, ya que existe un vacío en cuanto a medidas de control, protección y mantenimiento de las edificaciones tanto de acero a la vista como recubierto.

DESARROLLO

El uso del acero en Obras Públicas y Civiles es muy variado, pudiendo estar asociado al hormigón como armadura, o bien como estructura metálica descubierta. Entre los usos más corrientes, se puede citar: Edificación de obras con estructura metálica Puentes Pasarelas peatonales Ductos Plataformas marinas Estructuras portuarias Es lamentable que estas estructuras fallen en forma catastrófica, ya que cuando se trata de procesos de corrosión el problema no es visible en un alto porcentaje, o si loes, puede que no sea detectado a tiempo si la estructura carece de mantenimiento periódico, por lo cual hay pérdida de vidas humanas y de recursos cuando estas estructuras colapsan por corrosión. Surge entonces como primera consecuencia analizar las normas chilenas que tienen relación con el acero y el hormigón armado, con el fin de saber si son suficientes o se debe trabajar a nivel nacional para lograr un mayor control sobre las construcciones que se realizan en nuestro país. Del universo de normas chilenas que existen en el INN (instituto Nacional de Normalización) relativos a construcción, se han elegido las que den alguna información sobre el tema corrosión. Su extracto relativo al problema se indica a continuación1: NCh 163 Of 79 Áridos para morteros y hormigones. (K/m3) Requisitos generales: Máx Cl- 1,20 horm. armado 0,25 horm. preten SO4 –2 solubles en agua 0,60 S –2 oxidables, max 1,80 Carbono y lignito oxidables para hormigón a la vista 0,5 Carbono y lignito para todo otro 1,0

Nota3 “Para cuantificar el contenido de Cl- se debe considerar el aporte proporcional de la arena y la grava en 1 m3de hormigón elaborado.

Cuando haya aporte de Cl- de los demás componentes del hormigón (agua de amasado, cemento, aditivos) los límites de la tabla deben considerar también dichos aportes”. Nota 4 “Para cuantificar el contenido de SO4 –2 y S-2 oxidables, se debe considerar el aporte proporcional de la arena y la grava en 1 m3de hormigón. Cuando haya aportes de SO4 –2 y/o S-2 de los demás componentes del hormigón (excluyendo el cemento) los límites deben considerar también dichos aportes”. Nota 5 “El límite de S-2, está basado en el comportamiento de áridos de la zona central del país, los cuales, con contenidos similares de S-2, no han presentado reacciones perniciosas en servicio”. Nota 6 “Siempre que existe riesgo de corrosión de armaduras y/o desintegración del hormigón, es necesario establecer en las especificaciones técnicas las precauciones necesarias para su protección (NCh 170, H). Al efecto, es recomendable asesorarse por entidades y personas especializadas en el tema”. Nota 7 “El ensayo es optativo (de SO4 –2 y S -2)con cualquiera de ambas sales. En caso de incumplimiento se recomienda decidir sobre la base de ensayo de congelación y deshielo sobre probetas de hormigón aceptando una pérdida de masa igual o menor al 25% en 300 ciclos. (Ver anexo E)”. Anexo E Se recomienda emplear las siguientes normas mientras no haya chilenas: Carbono y lignito: ASTM C 123 Congelación y deshielo: USBR Reactividad potencial. Método químico: ASTM C 285 Nota del autor: (Las normas ASTM C 123 y C 285 se refieren a análisis de Carbono y Lignito) Nch 170 Of 85 Hormigón: requisitos generales Definiciones: Hormigón es un material que resulta de la mezcla de agua, arena, grava, cemento y eventualmente aditivos y adiciones, en proporciones adecuadas que, al fraguar y endurecer, adquiere resistencia. Aditivos: materiales activos agregados al hormigón en pequeñas cantidades. En el anexo G de NCh 170: G1.- “La protección del hormigón contra el ataque de los sulfatos, o de otros elementos de carácter químico o similar se logra fundamentalmente con una excelente calidad de su fabricación, alta densidad, homogeneidad, con baja

razón agua- cemento, y con el empleo de cementos adecuados. En este sentido, el aire incorporado es beneficioso, por cuanto permite reducir la razón agua- cemento mencionada” G3.- El hormigón que deba ser impermeable o vaya a estar expuesto a ciclos de hielo deshielo, debe dosificarse de acuerdo con lo especificado en 5.3.2 de la norma(*) (*) 5.3.2 La determinación de la razón agua- cemento por durabilidad se debe hacer según la tabla 1 Tabla 1: Máxima razón agua cemento en casos de exposición severa Estructura continua o frecuentemente Estructura expuesta a aguas agresivas húmeda o expuesta a hielo - deshielo en contacto con el suelo o amb. Marino 0,45 (secciones delgadas (e< 20 cm.) 0,40 y secciones con recubrimiento menor que 2 cm.) 0,50 toda otra estructura 0,45 G 5. -“No debe usarse CaCl2 en la fabricación de hormigón que vaya a estar severa o muy severamente expuesto a soluciones que contienen sulfatos, tal como se establece en la tabla 2”. Tabla 2 Exposición SO4 -2soluble en H2O SO4 -2en H2O mg/l al SO4 -2 en el suelo %p/p Despreciable Moderada (agua de mar) 0,00- 0,10 0-150 Severa Muy severa más de 2,00 más de 10.000 G.6. - “Para la protección contra los efectos de la corrosión, la concentración de ión Cl- soluble en agua presente en el hormigón, a la edad de 28 días, proveniente del agua, los áridos, del cemento o de los aditivos, no debe exceder los límites de la tabla 3”. Tabla 3 Cantidad máxima de Cl como protección contra la corrosión Tipo de elemento Contenido máx de Cl- soluble en agua en el Hormigón (kg Cl / m3) hormigón pretensado 0,25 hormigón armado 1,20

G7. - Cuando el hormigón armado vaya a estar expuesto a sales descongelantes, agua salobre, agua de mar o a neblina proveniente de estas fuentes, su dosificación debe atenerse a lo establecido en 5.3.2 (*) de la norma, y a las protecciones superficiales especificadas en la norma NCh 430. (*) 5.3.2 La determinación de la razón agua cemento por durabilidad se debe hacer según tabla 1 (antes escrita) Anexo H NCh 170 H 5 Prohibiciones H 5.1 Se prohibe la limpieza y tratamiento de la superficie de la junta de hormigonado con ácidos o productos corrosivos para el hormigón o para el acero de las armaduras NCh 428 Of 57 Ejecución de construcciones de acero. Se establece las condiciones mínimas que deben cumplirse en la ejecución de las construcciones corrientes de acero al carbono, incluso las de acero cobreado. - Recubrimientos protectores. 1. - Los elementos de una estructura que estén sucios u oxidados deberán ser limpiados empleando escobilla metálica, esquirlas de acero, sopletes limpiadores,decapado con ácido u otro procedimiento equivalente. Enseguida toda la estructura se recubrirá por algún método aceptado con una capa de material especial que impida la oxidación del acero. El sistema que se emplee será elegido de común acuerdo por el cliente y el fabricante y se ceñirá en general a las normas correspondientes. Si el método elegido es la protección por pinturas se observarán las precauciones descritas en los párrafos siguientes. 2. - Las superficies que sean accesibles después de armada la estructura se pintarán previamente con dos manos de pintura anticorrosiva después de limpiarlas debidamente. No será necesario pintar las superficies de recintos que quedarán cerradas herméticamente de modo que no exista posibilidad de renovación de oxígeno ni de penetración de humedad. No se pintarán las superficies de contacto de uniones de taller, ni aquellas que van a estar embebidas en hormigón. 3. - Las piezas remachadas o soldadas no se pintarán sino después de que hayan sido aprobadas por la inspección. 4. - Las cabezas de remaches colocados en faena se limpiarán y se cubrirán con una mano de material anticorrosivo antes de pintar. 5. - No se pintará sobre superficies húmedas o escarchadas.

6. - Los materiales empleados como elementos anticorrosivos y pinturas deberán cumplir con las normas correspondientes. Se recomienda usar como anticorrosivo un recubrimiento químicamente inhibitivo de la corrosión el que deberá ser cubierto a su vez en un plazo no mayor de 3 meses por una mano o más de pintura de terminación para que no pierda su eficiencia. NCh 859 Of 72 Acero- alambres desnudos sin tensiones internas para tendones para hormigón pretensado- Especificaciones. Presentación: Se aceptará la presencia de oxidación superficial que no cause socavaciones o porosidad notable a simple vista. NCh 925 Acero: tubos y piezas especiales para agua potable. Protección por revestimiento bituminoso 1.3 Esta norma no se aplica a situaciones especiales de corrosión (agua, terreno, ambiente, etc.) casos en que la autoridad* competente exigirá justificación de la protección Autoridad: La que tiene atribuciones para velar por la aplicación y cumplimiento de leyes, reglamentos y normas. Los tubos y piezas especiales de acero se protegerán contra la corrosión por revestimientos bituminosos como sigue: Interior: 1) En frío 2) En caliente por centrifugación Exterior: 1) Aplicación en frío 2) En caliente 3) En caliente más envoltura de fieltro de vidrio 4) Capa de lechada de cal 4.4: Espesor exterior 2,5 mm La lechada de cal protege de la acción de algunos terrenos. Se prepara con: 250 litros de agua, 5 litros de aceite de linaza cocido, 90 kilos de cal viva y 6 kilos de sal NCh 1079 Of 77 Arquitectura y construcción- Zonificación climático habitacional para Chile y recomendaciones para el diseño arquitectónico. (Temperatura medida a: 12; 18; 24 hora de Greenwich). Clasificación de nueve zonas, no incluye territorio Antártico, Isla de Pascua, archipiélago Juan Fernández, Islas Salas y Gómez, San Félix y San Ambrosio. Contiene: a) localidades más importantes b) temperatura media, oscilación diaria

c) soleamiento: horas/sol d) humedad relativa e) precipitaciones (mm) f) heladas g) nieve (días/ año) h) salinidad atmósfera- suelo (sí ó no) i) altura (m) Además: Protección contra el sol: orientación de muros que requieren protección. NCh 1125 Of 76 Requisitos que deben cumplir las piezas de fundición gris austenítica de hierro. Se aplica a las piezas que se destinan para usos en que es esencial la resistencia al calor, a la corrosión y al desgaste para usos especiales. Composición química: C(2,4- 3 %), Si, Mn, S, Cu, Ni, Cr. , (todas están en la norma) NCh 1159 Of 77 Acero estructural de alta resistencia y baja aleación para construcción. Los aceros de alta resistencia y baja aleación se usan en aquellos elementos en que es importante obtener una economía en el peso o una resistencia adicional a la corrosión atmosférica. Estos aceros tienen una resistencia a la corrosión atmosférica equivalente al doble de la de un acero al carbono con cobre y equivalente al cuádruple de la de un acero al carbono sin cobre (Cu máx: 0,02%) La técnica de soldadura en estos aceros es de fundamental importancia y se subentiende que el procedimiento de soldadura se hará de acuerdo con métodos calificados. Alcance y campo de aplicación 1.1 Esta norma establece los requisitos que deben cumplir los productos de acero de alta resistencia y baja aleación laminados en caliente. 1.2 Se aplica a los productos planos, a los perfiles y a las barras que se empleen en construcciones estructurales soldadas, apernadas o remachadas. 1.3 Grado de acero Y 49- 35 ES Nch 1498 Of 82. Hormigón. Agua de amasado. Requisitos 4.1 Agua potable se puede usar si no se contamina antes de su uso 4.2 Se permite empleo de agua de mar sólo en hormigones simples de resistencia característica a la compresión inferior a 15 Mpa (150 Kgf/cm2) siempre que no exista otra fuente disponible de agua. 4.3 No se permite agua que contenga azúcar (sacarosa, glucosa, etc.) 4.4 De otro origen siempre que se cumplan los requisitos mínimos de tabla 4.

TABLA 4 pH 6- 9,2 NCh 413 Sólidos en suspensión (mg/l) < 2.000 NCh 416 Sólidos disueltos * mg/l