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VIDA
ÚTIL DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN
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Para el Coordinador
del Proyecto de Reglamento Argentino de Estructuras de Hormigón,
Ingeniero Alberto Giovambattista, estos comentarios son el final de una
crónica anunciada. |
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| Antecedentes
históricos. Los hormigones obtenidos por la acción
cementicia de las cenizas volcánicas, mezcladas con cal, piedra
y agua, fueron utilizados por comunidades antiguas, en construcciones que
aún podemos admirar luego de milenios. El Acueducto
de Segovia (109 a C) y el Panteón de Roma (27 a C), son obras
paradigmáticas de durabilidad, entendida la misma, como la aptitud
para conservar sus propiedades y características con el transcurso
del tiempo. En 1824 Joseph Aspdin, patentó el cemento Portland, a base de piedra caliza y arcilla, que se consideró un aglomerante con propiedades superiores a las del cemento romano. Desde 1867 hasta 1873, se registraron las primeras patentes sobre el hormigón armado. Luego de las primeras obras, realizadas en Alemania, Austria y U.S.A, tuvieron un importante impulso en Francia a partir de 1890. Las primeras columnas premoldeadas de hormigón armado, se fabricaron en 1891, para la línea de tranvías de Le Mans. El primer pavimento de hormigón en 1893, se construyó en Ohio. También en U.S.A se utilizaron en 1908 placas premoldeadas para silos y chimeneas industriales. Esta introducción cronológica, demuestra que el uso del material que nos ocupa, se comenzó a difundir hace poco más de 110 años. Con las características superiores del cemento Portland y los actuales conocimientos tecnológicos, se peden obtener mayores capacidades que la de los primitivos hormigones, para resistir las acciones de las exposiciones al medio ambiente y los procesos de degradación de los materiales, por ataques químicos y físicos. Es oportuno señalar que las obras antiguas aún existentes, con los hormigones romanos, en los últimos decenios han sufrido mayores deterioros progresivos, por la creciente contaminación ambiental. |
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| Comportamiento
de obras locales en servicio. Aparte de la subsistencia
de las contrucciones mencionadas en los antecedentes históricos,
me he ocupado de las búsqueda de precedentes locales, que
son considerados como la fuente principal complementaria, para los
Reglamentos de American Concrete Institute, que han servido como base conceptual
del Proyecto, en Dicusión Pública. Para una valoración ajustada a la realidad, he tenido en cuenta las 5 condiciones establecidas en el artículo 2.2.9.2 del Proyecto de Reglamento, Para que una obra existente sirva como antecedente, se debe cumplir: 1) estén construídas en materiales similares, 2) sean de igual tipología estructural, 3) estén emplazados en la misma zona, 4) las condiciones de exposición dean similares, 5) tengan más de 15 años en servicio. La observación y la evaluación del comportamiento a largo plazo, es una tarea que requiere muchos años e implica gran retardo en su aplicación para una nueva planificación. La utilización de los resultados de un análisis retrospectivo, fue posible en este caso, ya que previamente los había realizado para unos documentos de la Serie Temática, que titulé "Ingeniería en Area Histórica". Se trata de un relevamiento de construcciones, realizadas alrededor del Km 0 de las Rutas Nacionales Argentinas . Además de las obras subterráneas, sanitarias, viales y de los espacios públicos, efectué el inventario de 2818 edificios, construídos en esta área del Casco Histórico. Discrimino entre ellos, los más antiguos con estructura de hormigón, que servirán para comenzar a generar un banco de datos, comprobando el comportamiento, en las condiciones de exposición: A1, A2 y A3 definidas en el Proyecto. En la tabla 2.1, se clasifican las distintas clases de exposición. Las correspondientes a la clase A, abarca las siguientes subclases : - Clase A1 - No agresiva - Estructuras revestidas. - Clase A2 - Ambiente normal - Temperatura moderada y fría, sin congelación - Humedad alta > 65% - Precipitación media anual < 1000 mm. - Estructuras expuestas o sumergidas. - Clase A3 - Climas tropical y subtropical - Precipitación media anual > 1000mm. - Temperatura media mensual durante más de 6 meses > 25º C. |
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| Detallo en un listado, la ubicación y el año de construcción de los edificios, en los que se utilizaron estructuras de hormigón armado, en el entorno del eje cívico de la Avenida de Mayo, el que contiene el más destacado patrimonio edilicio de Buenos Aires. | ||||||||||||||||||||
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| A
pesar de que por la extraterritorialidad, no fue incluído en el trabajo
de referencia, agrego al final de la lista de obras precedentes,
por su antigüedad y relevancia, el edificio Kavanagh, inspirado en
las Torres Art Deco, con sus 120 metros fue la estructura de hormigón
armado más alta de Latinoamérica, recien superado en
1954 por el edificio Atlas de 133 metros en la esquina
de Leandro N. Alem y Viamonte. El listado que antecede, corresponde a edificios que no solamente continúan cumpliendo con la aptitud estructural, sino con las condiciones de diseño previstas en el proyecto. Si bien se trata de obras entre 70 y 90 años de antigüedad, su estado actual, permite estimar que superarán las prestaciones de los 417 edificios ya centenarios, con estructura de acero, que fueron relevados en la misma área del estudio, que abarca 195.6 Ha (sólo el 1% de la superficie de Buenos Aires). Algunos de dichos edificios, con apropiadas intervenciones de mantenimiento y refuncionalización, preanuncian un nuevo ciclo de vida centenario. En otros se alentó la corrosión de sus estructuras de acero, con una prolongada actitud negligente en su mantenimiento, llegándose en algunos de ellos, como recientemente en el edificio de Rivadavia 1238, a que la Guardia de Auxilio para evitar accidentes, retirara las ménsulas de sus balcones. Las obras listadas son precedentes, que complementan al Reglamento, para fundamentar los 100 años de vida en servicio, que propongo para edificios con estructuras de hormigón armado, revestidos y con las clases de exposición A, preponderantes en edificios urbanos. Destaco la necesidad de explicitar la interfaz de la estructura con el medio ambiente, observándose que las más antiguas de las obras presentadas como precedentes, tienen sus estructuras revestidas, mientras que las de 70 años, ya comenzaban a dejarlas expuestas. Con los conocimientos tecnológicos actuales y la utilización de los nuevos componentes, no utilizados en las obras relevadas (incorporadores de aire, aditivos, superfluidificantes, adiciones minerales, etc), es posible prescindir de revestimientos. para determinadas exposiciones. Tanto es derroche proteger al hormigón, contra riesgos a los que no va a estar expuesto, como lo es tambien establecer una menor vida útil en servicio. En los casos que no se pueda cumplir con los requisitos de durabilidad, se deberá recurrir a protecciones externas, para no disminuir la vida útil Además de las comprobaciones realizadas en los edificios relevados como precedentes, plantearé otras razones que también fundamentan el acrecentamiento de la vida útil en servicio. |
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| Visión
económica tecnológica.
En un trabajo titulado Durabilidad Diferencial,
enfocado en una visión dinámica, que relaciona el crecimiento
poblacional con la vida útil de los edificios, concluyo con el cálculo
de la economía resultante con estructuras de 100 años
de vida útil. La durabilidad establecida, justificada por razones económicas, no debe sorprender, si observamos los escenarios urbanos y rurales de todo el mundo con la preponderancia de edificios más que centenarios en uso. La calidad del hormigón elegida a los efectos resistentes, debe ser igual o mayor a la necesaria por razones de durabilidad. Hay que distinguir previamente el deterioro a prevenir: abrasión, congelamiento, corrosión etc. El medio alcalino (pH> 12) del hormigón, rodea al acero con una capa pasiva de óxidos, que lo preserva de la corrosión. Esa protección se pierde por la acción de las sustancias que están en el medio ambiente y penetran por difusión en el sistema de poros. El CO2 carbonata el hidróxido de calcio Ca(0H)2, formando Ca CO3 de menor pH. Con la penetración del CO2 el agua y el oxígeno a través del recubrimiento, por las fisuras y los poros, cuando llegan al Fe, forman óxido de hierro (Fe O2 ) y la mancha roja indica la corrosión de la armadura. Las barreras físicas para dicha agresividad, la constituyen esencialmente : el espesor del recubrimiento de las armaduras y la apropiada dosificación, elaboración, colocación y curado del hormigón. Complementando el anterior estudio sobre Durabilidad Diferencial, en otro documento de la misma Serie Temática, titulado Sustentabilidad Funcional consideré el concepto Valor de Uso, donde señalaba, que los requerimientos cambiantes a lo largo la vida útil, exigen nuevas tecnologías, como la complementación con componentes adaptables, para simplificar las renovaciones necesarias y mantener el valor de uso durante los 100 años de vida útil. |
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| Impacto
ambiental.
Para el año 2015, los189 Estados miembros de la Naciones Unidas,
se comprometieron en el Desarrollo del Milenio.. El 7º, de los ocho objetivos suscriptos, dice: Garantizar la sustentabilidad del medio ambiente, incorporando los principios de desarrollo sostenible en las políticas y programas nacionales, disminuyendo la pérdida de recursos del medio ambiente. La hegonomía del hormigón con respecto a la madera y la mampostería, fue lograda por su versatilidad, bajo costo y durabilidad. Los requerimientos de energía para producir, transportar y construir, revierte esas ventajas y así resulta la madera la que menos energía utiliza, luego sigue la albañeria y finalmente el hormigón y el acero. Por su parte, las estructuras de acero pueden ser recicladas varias veces y la producción de acero a partir de chatarra, necesita 4 veces menos energía que el acero producido con minerales de hierro. A fines del siglo 20, 14,5 mil millones de toneladas de materias primas naturales, se consumían en las obras de hormigón por año y mil millones de toneladas de escombros, se generaban por las demoliciones anualmente, El consumo de la energía de la industria del hormigón, contribuye con el 3% de los gases que producen el efecto invernadero en la atmófera terrestre. Este importante impacto ambiental, requiere : 1) buscar la mayor eficiencia de la industria del hormigón y 2) prescribir sin demora, aumentos de la vida en servicio de las nuevas estructuras de hormigón que se construyan. Con la vida en servicio de 100 años, duplicaremos la productividad de los recursos para su producción y la eficiencia de la industria del hormigón, Este enfoque ecológico industrial, exige la impostergable reestructuración del proceso constructivo, con el objeto de minimizar el derroche de recursos naturales no inagotables, para un futuro sustentable. Con este razonamiento, basado en decisiones globales de interés mundial, también resulta necesario acrecentar la durabilidad de las estructuras de hormigón. |
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| Estrategia
de mantenimiento.
En el artículo 2.2.2.1, sugiero agregar algunas recomendaciones,
para la estrategia de mantenimiento mencionada en el mismo. El período de uso, cuya duración debemos aumentar, nos obliga a considerar al tiempo como 4ª dimensión, en las obras de construcción, físicamente tridimensionales. En los comentarios del capitulo 2 del Proyecto, al referirse a la vida útil en servicio, hay una frase final que motivó una de mis objeciones en la presentación del Reglamento. El artículo C. 2.2.1.3, dice: La vida útil en servicio de la estructura, es el período de tiempo a partir de su construcción, en el cual la estructura debe mantener las condiciones de seguridad, funcionalidad o aptitud de servicio y aspecto aceptable, sin gastos de mantenimientos significativos. En tal oportunidad manifesté, que en la redacción de Normas IRAM habíamos suprimido, desde hace tiempo expresiones tales como " sin gastos de mantenimiento significativos", pues la imprecisión da lugar a interpretaciones ambiguas. La supresión de la misma, no se debe sólo a razones semánticas, pues si bien las estructuras de hormigón armado, requieren menor gasto de conservación que las de acero y madera, no se puede incitar al descuido en el mantenimiento, pues como hemos visto es una inactividad que ya tiene muchos adeptos Realizando un análisis del ciclo de vida, desde el diseño hasta la demolición, (cuestión que debemos incluir en próximos Reglamentos), se necesitan metodologías que planifiquen el mantenimiento, para el uso sostenible de las construcciones, sobre todo con las exposiciones de agresividad creciente. Entre las propuestas de redacción alternativa de algunos artículos, incluyo la necesidad de incluir en el plan de mantenimiento, las inspecciones sistematizadas, que permitan el reconocimiento temprano de los daños y sus indicios para ejecutar previsoras reparaciones. En las últimas décadas del pasado siglo, en Inglaterra se planteó una nueva disciplina, la Terotecnología (teros del griego = conservar), con el objetivo principal de reducir los costos de los ciclos de vida y el estudio de los posibles rediseños para el alargamiento de la vida útil. Al concluir con este enfoque también se comprueba, que al aumentar la durabilidad, disminuiremos los gastos de mantenimiento anuales y por lo tanto el costo final. |
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