A lo largo de su vida útil, las estructuras civiles, ya sean metálicas u de hormigón, presentan fallasen su rendimiento relacionados con fallas de diseño, problemas constructivos, cuestiones operativas del entorno y/o falta de mantenimiento.

Varios factores pueden impactar las condiciones de durabilidad, funcionalidad y estabilidad de las estructuras, como la acción del clima, tensiones o impactos mecánicos, desgaste y vibración, entre otros. Para cumplir con los requisitos mínimos de calidad, como la seguridad contra roturas, el rendimiento en servicio y la capacidad de soportar las influencias ambientales previstas y definidas en el proyecto, las estructuras deben someterse a ciclos de inspección y mantenimiento, evitando que las anomalías perjudiquen su rendimiento y, en una etapa más avanzada, comprometan su seguridad.

Así, es necesario realizar inspecciones exhaustivas y, cuando sea necesario, pruebas de campo y/o de laboratorio para detectar fallas e identificar sus causas y respectivos mecanismos de degradación, permitiendo la definición de planes y metodologías de recuperación y, en casos críticos, la elaboración de proyectos de refuerzo estructural.

El área de GIA-O&M cuenta con un equipo especializado y el equipo necesario para realizar inspecciones, pruebas, evaluación y diagnóstico sobre las condiciones de durabilidad y funcionalidad de las estructuras, así como la provisión de especificaciones técnicas y presupuesto para servicios de recuperación.

Para el análisis de la estabilidad de las estructuras, se realizaron levantamientos de campo para reconstituir la geometría de la estructura, pruebas para la caracterización de materiales y monitoreo para identificar la frecuencia natural de la estructura – actividades necesarias para la elaboración de modelo matemático a través de software de elementos finitos, con el objetivo de analizar la capacidad de carga, reajuste operativo y / o cumplimiento de normas técnicas.

Flujo de acción estándar en la zona

Con el objetivo de proporcionar una gestión más eficiente de los activos físicos, el área GIA-O&M también implementa y personaliza el sistema de gestión de mantenimiento de activos. Actualmente, también se está desarrollando una nueva plataforma integrada con BIM para la gestión de obras de arte especiales.

Integridad

Hay varias maneras de realizar una evaluación de la estructura para determinar su integridad:

Inspecciones

El objetivo de una inspección es identificar los daños y riesgos existentes en una estructura determinada de tal manera que permita elaborar el diagnóstico/pronóstico y, en base a ellos, realizar el análisis de las condiciones existentes en base a una matriz GUT (gravedad, urgencia y tendencia), generando en última instancia la elaboración de planes de mantenimiento a corto, medio y largo plazo, así como las metodologías de recuperación y/o protección que sean necesarias para devolver a la estructura las condiciones normales de funcionamiento y vida útil.

Las inspecciones se pueden realizar con la ayuda de cámaras de alta resolución, drones, andamios, plataformas de acceso y rapel, entre otros. Los siguientes son los tipos de inspecciones:

– Inspección catastral:
inspección con el objetivo de realizar una primera clasificación de riesgos y priorización entre un parque de activos.

– Inspección de rutina:
inspección realizada de acuerdo con la periodicidad predefinida en el plan de gestión de activos del cliente, con el objetivo de monitorear el cuadro patológico.

– Inspección especial:
inspección detallada de la estructura, identificando cada una de las anomalías existentes centrándose en el plan de mantenimiento y posterior contratación de las obras de recuperación.

A partir de las inspecciones y, cuando sea necesario, de acuerdo con los resultados de las pruebas realizadas, el equipo técnico de concremat produce una serie de productos que apoyarán a sus clientes en la toma de decisiones. Vea a continuación algunos de ellos:

» Emisión de informe técnico que contenga las condiciones de durabilidad y funcionalidad.

» Desarrollo de metodologías de recuperación y/o protección.

» Determinación de niveles de alerta y prioridades de intervenciones.

» Elaboración de planes de mantenimiento a corto, medio y largo plazo.

» Elaboración de presupuesto para la ejecución de las obras de recuperación/reparación.

El área también realiza otras evaluaciones y genera productos más específicos de acuerdo con las necesidades del cliente y la naturaleza del proyecto.

Pruebas

El uso de ensayos en inspecciones de estructuras disminuye la subjetividad y, en consecuencia, mejora los resultados obtenidos en el análisis de las estructuras. Las pruebas ayudan en la identificación de los mecanismos de deterioro y permiten analizar el grado de desgaste de la estructura.

A partir de un primer análisis de los daños existentes, nuestro equipo define las pruebas necesarias, que pueden ser, entre otras:

» Identificación de refuerzos y verificación del espesor de la cubierta de hormigón por pacometría.

» Determinación de la profundidad de carbonatación del hormigón y el recubrimiento de los refuerzos.

» Verificación del potencial de corrosión de los refuerzos.

» Verificación de la homogeneidad del hormigón.

» Verificación de la resistencia eléctrica del hormigón.

» Determinación de la resistencia a la compresión (fck) del hormigón.

» Determinación de las características físico-químicas del hormigón.

» Determinación del contenido de iones cloruro y azufre.

» Determinación de la reacción álcali-agregada – RAA.

» Partículas líquidas y/o magnéticas penetrantes.

» Medición de pérdida de espesor de elementos de refuerzo y/o metálicos.

» Ultrasonido para la determinación de irregularidades de soldadura y elementos metálicos.

» Pruebas de carga estáticas y dinámicas.

A partir de las inspecciones y, cuando sea necesario, de acuerdo con los resultados de las pruebas realizadas, el equipo técnico de concremat realiza una serie de productos que apoyarán a sus clientes en la toma de decisiones. Vea a continuación algunos de ellos:

» Emisión de informe técnico que contenga las condiciones de durabilidad y funcionalidad.

» Desarrollo de metodologías de recuperación y/o protección.

» Determinación de niveles de alerta y prioridades de intervenciones.

» Elaboración de planes de mantenimiento a corto, medio y largo plazo.

» Elaboración de presupuesto para la ejecución de las obras de recuperación/reparación.

El área también realiza otras evaluaciones y genera productos más específicos de acuerdo con las necesidades del cliente y la naturaleza del proyecto.

Capacidad de carga

Las principales razones que llevan a la necesidad de verificar la capacidad de carga de la estructura son la condición patológica agresiva y avanzada, los cambios en el uso de la estructura, la adecuación y el cumplimiento de las normas vigentes.

En este paso, a través de modelos matemáticos de elementos finitos, la estructura se modela y evalúa para deformaciones, estado, límites de servicio (ELS) y estado de último límite (ELU).

Desafortunadamente, es inexistente cultura y costumbre de almacenamiento de los proyectos originales, así como las intervenciones realizadas a lo largo del tiempo. De esta manera, es necesario reconstituir primero la estructura.

Las actividades que se realizan en este tipo de trabajos son:

» Levantamiento geométrico manual y/o escáner láser.

» Reconstitución / revisión el proyecto original.

» Modelado numérico para comprobar la capacidad y resistencia de la carga.

» Monitorización dinámica para la calibración del modelo matemático.

» Emisión de informe técnico que contenga las condiciones de estabilidad.

» Determinación de coeficientes de seguridad y prioridades de intervenciones.

» Desarrollo de proyectos de refuerzo estructural.

» Elaboración de un presupuesto para la ejecución de obras de refuerzo estructural.

Represas

Para las estructuras de presas (acumulación o relaves), se requieren actividades técnicas más específicas. Actualmente existe una estandarización técnica que define las premisas y requisitos que deben cumplir los propietarios de los activos. Nuestros equipos son capaces de llevar a cabo las siguientes actividades:

» Inspección periódica.

» Inspección especial multidisciplinar.

» Realización de las campañas de lectura de la instrumentación existente.

» Comprobaciones de los niveles de alerta de instrumentación.

» Análisis del comportamiento de la instrumentación.

» Análisis de estabilidad.

» Elaboración del Plan de Seguridad de Presas (PSB).

» Preparación de la Revisión Periódica de Seguridad de Presas (RPSB).

» Elaboración del Plan de Atención de Urgencias (PAE).