Durabilidad del hormigón armado en ambientes marinos

26-09-2024 | Publicado por Joaquín Martí

El hormigón armado se utiliza frecuentemente en ambientes marinos debido a su capacidad para resistir las duras condiciones imperantes cerca de las costas y bajo el agua. Sin embargo, su durabilidad en ambientes marinos depende de factores como la calidad de la mezcla de hormigón, el nivel de exposición al agua de mar y los organismos marinos, el diseño de la estructura y las prácticas de mantenimiento.

El tema genérico de la durabilidad, incluida la de las estructuras de hormigón, ya se ha tratado en dos posts anteriores. En ambientes marinos, la durabilidad de las estructuras de hormigón armado se ve afectada principalmente por factores como:

• Diseño de la Mezcla de Hormigón: La calidad de la mezcla de hormigón es un factor clave para su durabilidad. Un diseño de mezcla apropiado, que incluya el uso de cemento adecuado, agregados y aditivos, puede mejorar la resistencia del hormigón a la penetración de cloruros y ataques químicos del agua de mar.
• Espesor del Recubrimiento: El recubrimiento de las armaduras juega un papel esencial para protegerlas contra la corrosión. Un recubrimiento más grueso ayuda a evitar que los iones de cloro lleguen al acero y desencadenen su corrosión.
• Exposición a Cloruros: El agua de mar contiene iones de cloro, que con el tiempo pueden penetrar en el hormigón y provocar la corrosión de las armaduras. Cuanto menores sean la porosidad del hormigón y el contenido de cloruros, menor será el riesgo de corrosión.
• Pretensado: El pretensado reduce o elimina las tensiones de tracción en el hormigón, lo que ayuda a controlar su fisuración. Las fisuras del hormigón pueden proporcionar vías de penetración para que sustancias perjudiciales, como los iones de cloro, alcancen el acero de las armaduras.
• Organismos Marinos: Los ambientes marinos albergan diversos organismos capaces de adherirse a las superficies de hormigón, lo que puede llevar a la formación de biofilms y a una posible degradación del hormigón.
• Acción de Oleaje y Mareas: Las estructuras en ambiente marino se ven sometidas a ciclos de humedad y secado por la acción de las olas y las mareas, lo que puede contribuir al deterioro del hormigón con el tiempo.
• Diseño y Construcción: Un diseño y técnicas de construcción adecuados, incluyendo un armado, pretensado y recubrimiento apropiados, son esenciales para garantizar la durabilidad en ambientes marinos.
• Mantenimiento: Las inspecciones y mantenimiento regulares ayudan a identificar síntomas de deterioro y a aplicar medidas idóneas de reparación y protección.

Para mejorar la durabilidad del hormigón armado en ambientes marinos, los ingenieros pueden hacer uso de recursos adicionales como la protección catódica, armaduras con recubrimiento de epoxi o materiales compuestos como los polímeros reforzados con fibras (FRP). En general, si se diseñan, construyen y mantienen adecuadamente, las estructuras de hormigón armado muestran buena durabilidad en ambientes marinos.

Principia tiene experiencia en muchas estructuras de este tipo, pero las estructuras flotantes para turbinas eólicas constituyen una adición relativamente reciente e importante. Actualmente se consideran principalmente cuatro conceptos para la estructura de soporte, todos ellos amarrados al fondo del mar. Quizás el más común es una estructura semisumergible con amortiguación activa lograda mediante bombeo de agua.

Otra posibilidad es una estructura tipo mástil, fuertemente lastrada en la parte inferior para mantener su verticalidad. Un tercer concepto es una plataforma fijada con cables al fondo del mar, en la que la tensión de los cables compensa la flotabilidad de la estructura. El cuarto concepto es una estructura tipo barcaza cuadrada, cuyos movimientos se ven amortiguados por el chapoteo de agua dentro del marco de la barcaza. Principia ya ha participado en estudios que tratan varios de esos conceptos y estamos convencidos de que participaremos en muchos más.