Diagnóstico de Estructuras de Hormigón Armado Nuevas y Existentes
Modelo CTK-ConDiag para el Diagnóstico de Estructuras de Hormigón Armado existentes
El diagnóstico de obras de hormigón armado considera habitualmente una Inspección Visual inicial, la cual, sin perjuicio de que cuente con protocolos establecidos, sigue siendo subjetiva y cualitativa, sin entregar ninguna información sobre los distintos fenómenos de deterioro, que actúan sobre la estructura.
Se desarrolló una metodología de Diagnóstico de Estructuras complementaria a la Inspección Visual, que permite mediante la ejecución in-situ de ensayos no-destructivos (END), entregar como resultado una evaluación cuantitativa integral del “Estado de Salud” de los distintos elementos. Lo anterior permite contar con información fundamental para ajustar los ciclos de mantención o tomar decisiones a tiempo en caso de situaciones críticas, con el objetivo de asegurar el desempeño futuro.
Los conceptos asociados con Durabilidad, Desempeño, Serviciabilidad y tanto de Vida Útil como Vida Residual de una estructura, y la determinación de los períodos requeridos para ejecutar mantenciones, se muestra en forma esquemática en la Figura 1. Para obas nuevas se incorporó hace poco el concepto de "Certificado de Nacimiento", el cual permite contar con datos duros que actúan como Línea Base del Desempeño Inicial de una obra.
Figura 1: Nivel de Serviciabilidad de una estructura en el tiempo (adaptado de ISO 16311, 2014).
La metodología propuesta considera la ejecución de diversos END para determinar el estado de las armaduras de refuerzo, las características del concreto de recubrimiento y la presencia de grietas. Los ensayos considerados son: localizador y scanner de armaduras, esclerómetro Schmidt, niveles de potencial y velocidad de corrosión junto a resistividad del concreto superficial en un solo equipo, humedad superficial, permeabilidad al Aire, condiciones ambientales, concentración de CO2, profundidad de grietas y espesor de elementos de acero. Mediante la extracción de testigos de menor tamaño (1”) se determina colorimétricamente el avance de la carbonatación o cloruros.
Los resultados medidos en terreno son agrupados y ponderados en 4 niveles de Criticidad para determinar un Índice de Deterioro ID. A su vez los aspectos de agresividad del ambiente son considerados mediante un Índice de Exposición Ambiental IEA.
Figura 2: Índice de Deterioro ID e Índice de Exposición Ambiental IEA de la Metodología CTK-ConDiag
La incorporación de los resultados al Modelo CTK-ConDiag permite la combinación de ambos índices, obteniéndose un Nivel de Deterioro Global de la Estructura NDGE, el cual mide en 6 niveles el Grado de Deterioro determinado.
Tabla 1: Niveles de Deterioro Global de la Estructura NDGE
La metodología propuesta se presenta con resultados del estudio realizado en dos puentes ubicados en Chile en condiciones climáticas diferentes: clima seco del interior, y clima marítimo en la costa.
Figura 3: Mediciones in-situ en Puente Águila Norte, Santiago, Chile.
Los resultados se entregan en forma gráfica, lo que permite identificar fácilmente los distintos parámetros medidos. En este ejemplo se muestran el caso relacionados a los aspectos de "Recubrimiento", "Corrosión del Acero" y "Ambiente de Carbonatación". El resultado final del Diagnóstico queda expresado con un Nivel de Deterioro Global de la Estructura = 2,32.
