Rev. Téc. Ing. Univ. Zulia. Vol. 34, Nº 2, 23 - 39, 2011

Evaluation of the corrosion in a railroad bridge as it contributes to the structural evaluation, diagnose and propose of rehabilitation

Rosa E. Malavé1*, Miguel Sánchez2, Oladis de Rincón2, William Campos2, Zaida Castro1, Antonio J. Acosta1 y Dayrol López3

1Departamento de Ingeniería de Construcción, Decanato de Ingeniería Civil, Universidad

Centroccidental Lisandro Alvarado. Barquisimeto, Venezuela. *rmalave@ucla.edu.ve / rosaeugeniamalave@gmail.com

2Centro de Estudios de Corrosión, Universidad del Zulia. Maracaibo, Venezuela.

3Universidad Nacional Politécnica. Barquisimeto, Venezuela

Abstract

The object of the work was to investigate the damages by corrosion of a railroad bridge, to

determine the advance of the corrosive process, its causes and to evaluate its possible

rehabilitation. Its structure is type lauers, metalist with 71m of length and 30 years on

service. The methodology was the inspection, the study of the descriptive memory of the

bridge and with bases to these aspects the accomplishment of a series of tests. Also the

atmosphere was evaluated, that is to say, temperature, humidity, factor of humectatión and

wind speed. In the metallic elements a corrosion located in the inferior part of the bridge

was observed, in the superior part the structure was observed in good state. With respect to

the elements of reinforced concrete absence of cracks and fissures was observed in the

support walls, nevertheless in the lateral walls was appraised a displacement. According to

this evaluation the bridge can be rehabilitated. It was recommended to replace all bolt of

the inferior zone, reinforcing the inferior beams of the segment and the two extreme cross-

sectional beams of the bridge. The supports to be much deteriorated it were recommended to replace them.

Key words: Metallic bridges, corrosion, to rehabilitate.

Evaluación de la corrosión en un puente ferroviario como aporte a la evaluación estructural, diagnóstico y propuesta de rehabilitación

Resumen

El objetivo del trabajo fue investigar en un puente ferroviario tipo cercha, metálico con 71m

de longitud y 30 años de servicio, el avance del proceso corrosivo, sus causas y evaluar la

posibilidad de rehabilitarlo. La metodología seguida fue la inspección, el estudio de la

memoria descriptiva y con base a estos aspectos la realización de una serie de ensayos.

También se evaluó el ambiente, esto es, temperatura, humedad, factor de humectación y

velocidad del viento. En los elementos metálicos se observó una corrosión localizada en la

parte inferior del puente y en la parte superior la estructura estaba en buen estado. Con

respecto a los elementos de concreto armado se observó en los muros de apoyo ausencia

de grietas y fisuras, sin embargo en los muros laterales se apreció un desplazamiento. El

puente se puede rehabilitar, por tanto se refirieron los resultados a los ingenieros

estructurales. Se recomienda sustituir todos los pernos de la zona inferior, reforzar las vigas

inferiores y las dos vigas transversales extremas del puente; y se recomendó sustituir los apoyos por estar muy deteriorados.

Palabras clave: Puentes metálicos, corrosión, rehabilitar.

Recibido el 30 de Junio de 2006 En forma revisada el 30 de Julio de 2007

Introducción

En la zona centroccidental de Venezuela existe un tramo ferroviario cuya reparación

responde a un plan nacional de actualización y modernización de las vías férreas, es por ello

que con el objeto de evaluar la rehabilitación de uno de sus puentes en uso para

locomotoras y vagones de carga se solicitó su evaluación. Cabe destacar que actualmente

las velocidades de los trenes son bajas por las características de la vía y la capacidad de las

locomotoras disponibles, pero a corto plazo se tiene previsto la incorporación de trenes de

tecnología más avanzada, con velocidades para trenes de pasajeros máximas de 120Km/h y

para trenes de carga de 90 Km/h y su colocación se hará en una línea súper larga sin costuras.

Con respecto al tema en estudio es valido mencionar, que una de las diferencias entre la

evaluación de estructuras existentes y el dimensionamiento de estructuras nuevas, reside

en el grado de la información disponible. En estructuras existentes siempre es posible

incrementar el nivel de precisión de los modelos de cálculos a través de la adquisición de

más datos de la estructura a evaluar, es decir, actualizando la información disponible

mediante los datos del proyecto, inspecciones, ensayos y mediciones "in situ" [1, 2].

Siendo así, el objetivo principal de un proyecto de rehabilitación es reducir las

incertidumbres asociadas con las variables que intervienen en el análisis de seguridad

estructural y según esos resultados proponer la factibilidad de rehabilitación y reforzamiento

de la estructura con las nuevas condiciones de carga. En consecuencia, la seguridad, en

este caso del puente, esta asociada a diversos parámetros que intervienen en la

determinación de la capacidad portante, estos son: geometrías, parámetros mecánicos de

los materiales, acciones a las cuales esta expuesto y, naturaleza y extensión de los daños. Esas fuentes de incertidumbre se pueden clasificar en [3]:

– Incertidumbres físicas: asociadas al dimensionamiento geométrico, a la incidencia del

ambiente sobre las condiciones de los materiales y su modificación con el tiempo, a las modificaciones de carga y envejecimiento natural por influencia del ambiente, entre otros.

– Incertidumbre estadística: esto es la caracterización de todos los parámetros que

intervienen en la resistencia o en las acciones trabajando con muestras de tamaño limitado,

por tanto las distribuciones estadísticas y sus parámetros dependen en gran grado de la

información disponible.

– Incertidumbre de los modelos: Todos los modelos empleados en los cálculos son aproximaciones de la realidad, que en ocasiones incluyen simplificaciones o desviaciones.

Con base a lo expuesto los profesionales asociados al área de corrosión, tuvieron como

tarea en este caso, suministrar a los ingenieros estructurales la mayor información relativa

a las incertidumbres físicas mencionadas, la cual usarían en los modelos de cálculo, para

finalmente arrojar un diagnóstico de la estructura y su posibilidad de rehabilitación, por lo

tanto en lo que se refiere la presente publicación tiene como alcance evaluar solo estos aspectos sin llegar al modelaje matemático.

Parte Experimental

Con el propósito de recabar la información necesaria para identificar los procesos corrosivos que inciden en la evaluación estructural, se acordó la siguiente metodología [4]:

Búsqueda del histórico del puente

Esto es, proyecto, planos e intervenciones previas.

Inspección preliminar

Esto es visitas al sitio y registro fotográfico, para así realizar el levantamiento ocular de los daños e identificación de las zonas críticas.

Inspección detallada

Esto es revisión rigurosa de las zonas críticas identificadas en la inspección preliminar. Para

realizar esta inspección se dividió la estructura según la facilidad de acceso en Zona 1,

accesible sin equipos complementarios y Zona 2, accesible con equipos complementarios. La

Zona 1: constituida por los durmientes de madera, los cordones inferiores de la cercha, las

vigas transversales, largueros y arriostramientos inferiores, fundaciones, estribos, muros y

apoyos. La Zona 2: constituida por los cordones superiores de la cercha y los

arriostramientos medio y superior. Lo cual resultó difícil de inspeccionar debido a la altura

de la estructura, a la velocidad del viento y a la dificultad de colocación de andamios u otros

equipos, por ello se acordó realizar la inspección utilizando expertos en escalada vertical

para que hicieran el registro fotográfico y el conteo de elementos, bajo la supervisión de los ingenieros de corrosión.

En esta inspección se hicieron la identificación de materiales, la selección de ensayos, las

zonas para el muestreo, el levantamiento, tipificación y calificación de daños. Para realizar

la inspección detallada en los elementos metálicos y en el concreto se utilizaron las

siguientes técnicas y ensayos, recomendadas en el trabajo de Flores J (2005) [5] y en el manual DURAR:

a. Inspección ocular: la identificación de los elementos. Cuantificación de pernos oxidados y

perdidos en zonas críticas. Revisión de las soldaduras Cuantificación de daños, Identificación

de fisuras y grietas en el concreto.

b. Levantamiento fotográfico, con una cámara digital Sony, Mavica MVC-FD200 c. Prueba de sonido del metal con el Martillo y limpieza con cepillo metálico, en áreas preestablecidas

d. Mediciones físicas y eléctricas para verificar espesores de las estructuras metálicas.

Para ello se usaron, cinta métrica larga 50m, corta de 5m, un vernier de apreciación y un medidor de espesores por ultrasonido marca el cometer.

e. Ensayo de tintas penetrantes, tintas marca magno flux, según norma ASME sección V, en las áreas requeridas.

f. Equipos y herramientas para trabajos en altura: arneses, mosquetones, sistema yermar.

g. Ensayo de pérdida de alcalinidad o carbonatación el concreto, mediante el ensayo de la fenolftaleína

h. Extracción de núcleos de concreto para evaluar resistencia, de acuerdo con las normas Covenin 338-79 y 345-80 [6].

Evaluación del ambiente que rodea la estructura

Para identificar la influencia de las condiciones ambientales frente al fenómeno de la

corrosión, se revisó el histórico climatológico de la ciudad, tomando datos de proyectos de

investigación previos realizados por la Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado [7].

Además se hizo un muestreo de temperatura, humedad relativa y velocidad del viento los días de trabajo en campo.

Resultados

Histórico del puente e identificación de elementos

La información relativa al puente se encontró en los planos suministrados por la empresa

contratante [8] y se corroboró en el sitio. El puente se le da el nombre de "la Ruezga", está

ubicado en un barrio perimetral de la ciudad de Barquisimeto en Venezuela. Es una

estructura con 30 años de servicio, tipo cercha de acero con una separación de 5.30 m,

diseñado en una sola vía de 71 m de longitud, con una altura con respecto al cauce de la

quebrada de 25 m. Los componentes del puente desde el punto de vista de los materiales,

se pueden clasificar en, elementos metálicos (en su mayoría), cuya identificación, peso y

longitud aparece en la Tabla 1; elementos de madera y elementos de concreto armado. En la Figura 1 se pueden ver varias fotografías del puente.

Los elementos metálicos están constituidos básicamente por dos cerchas principales, y

todos sus componentes: el cordón superior (CS y CN) e inferior (VS y VN), los

arriostramientos, las montantes y las diagonales, Figura 1a). El puente tiene, dos largueros

(VSI y VNI ) para soporte de los rieles de la vía férrea, once vigas transversales (T1 a T11)

para transmitir las cargas a las cerchas principales, Figura 1b y una serie de

arriostramientos verticales y transversales para proporcionar estabilidad al sistema

estructural, Figura 1c). Sobre los largueros se encuentran conectados los durmientes de los

rieles, de madera con una separación regular de 60 cm y sobre ellos van colocados cuatro

rieles, dos principales, separados 1.435 m, y dos secundarios, colocados en forma paralela e

interna en relación a los primeros. Conectada a una de las cerchas principales del puente

existe una pasarela metálica para uso peatonal, la cual es utilizada por los residentes del

lugar para atravesar la quebrada La Ruezga, ubicada y canalizada en la parte inferior del puente Figura 1d.

Los nodos o uniones metálicas, están constituidos por 100 cartelas, ubicadas, 22 en los

cordones inferiores (VS y VN) e identificados como 1SS, 1SN, 1NS y 1NN hasta 11SS,

11SN, 11NS y 11NN. En los cordones superiores (CS y CN) 18, identificados como 12SS,

12SN, 12NS y 12NN hasta 20SS, 20SN, 20NS y 20NN. En el arriostramiento intermedio 10, identificados como 21SS, 21SN, 21NS y 21NN hasta 25SS, 25SN, 25NS y 25NN.

Los soportes del puente, dos de cada lado, son apoyos metálicos anclados a los estribos

existentes; dos de los cuales son de carácter fijo (A1S y A1N) y los otros dos son de

carácter basculante-deslizante (A11S y A11N), Figura 1e,Figura 1f. Ambos tipos de apoyos

están anclados a los estribos existentes mediante cuatro pernos de anclaje, de Ø 1 ½ pulg.

Con respecto a los soportes del puente, no se encontró información en los planos relativa a

las cimentaciones de concreto armado, tipo de material, profundidad del anclaje ni

especificaciones de los espárragos. Los elementos de concreto armado conforman los

estribos, existen dos a cada lado del puente; dos nuevos en forma de L que sirven de

soporte al puente y dos correspondientes a un puente anterior, constituidos por muros de

contención laterales (aletas) de concreto armado, cada uno aparentemente con un anclaje y sin ninguna protección anticorrosivo Figura 1g.

Los accesos están constituidos por terraplenes de relleno, confinados inicialmente por los

estribos y aletas de concreto armado existentes, y posteriormente por placas rectangulares

de concreto armado, colocadas una encima de la otra, soportadas lateralmente por perfiles

de acero estructural, anclados al suelo de fundación, Figura 1h. El acero utilizado, según los

planos corresponde a un acero de alta resistencia, baja aleación y resistente a la corrosión

atmosférica, codificado como A242 (Clasificación del American Standard Testing) [9], en las

especificaciones se establece que elementos con espesores de hasta 100mm, pueden

resistir la corrosión sin aplicársele ningún revestimiento. La estructura es apernada en gran

parte de sus elementos, con algunos sitios de soldadura. Los pernos usados, segúnel

documento, son A490 (Clasificación del American Standard Testing).

Inspección preliminar

Se efectuaron dos visitas con los siguientes resultados: se verificó que en la estructura tipo

cercha metálica la mayoría de los elementos están apernados, se observó soldadura en

algunas partes de las vigas y en los apoyos. En la Figura 2se aprecian algunos de los detalles de esta inspección.

La estructura de acero del puente es de acabado rugoso, no presenta ningún tipo de

revestimiento, se aprecian zonas que en algún momento tuvieron fondo anticorrosivo

(Primer), pero al parecer ninguna pintura. Se observó un color negruzco, en ciertas zonas

verdosas y apariencia de puntos de corrosión dispersos en toda la parte inspeccionada. Los

apoyos están muy deteriorados y cubiertos por maleza, existen zonas muy corroídas en sus

elementos siendo los más afectados los ubicados del lado sur del puente, A1S y

A11S, Figura 2a. Los cordones inferiores de la cercha, en especial la del lado sur-este,

presentan mucha corrosión con pérdidas de espesores completas en el alma, Figura 2b, se

infiere que esto se debe al paso de personas por una pasarela que está a ese lado del

puente, allí esas personas hacen sus necesidades y esto propicia un ambiente diferencial

más agresivo. En las dos vigas transversales extremas (T1 y T11), se aprecia corrosión,

especialmente en las uniones apernadas, con gran cantidad de pernos y tuercas gastadas (Figura 2c).

Con respecto a la infraestructura, es decir, los estribos y los muros de contención (aletas)

de los terraplenes de relleno de los accesos del puente, son de concreto armado. El concreto

de los estribos nuevos en general se apreció en buen estado, sin grietas, manchas, ni

fisuras, En cuanto a los cuatro muros laterales todos se observaron rotados, como

consecuencia probable de una falla de anclaje, del empuje del relleno del terraplén de

acceso y/o del asentamiento del suelo de la fundación, Figura 2d. Los muros más afectados

son los ubicados al sur-oeste y sur-este, en ellos la placa de concreto está fracturada, y los

perfiles de soporte, presentan un nivel avanzado de corrosión. Actualmente el terraplén de

acceso, que originalmente estaba confinado por este elemento, presenta un estado de

deterioro notable como consecuencia de acciones vandálicas por parte de los residentes de

la zona. En la Figura 2e se muestra un detalle de uno de estos elementos de contención del

terraplén de acceso. En cuanto al acceso al puente, todos los durmientes de madera se

aprecian en mal estado, al parecer en algún momento fueron expuestos a fuego directo, gran cantidad de ellos están sin sujeción (Figura 2f).

En cuanto al medio, no se observan en las cercanías de la estructura aspectos ambientales

por los que se pueda presumir que la estructura esta expuesta a un ambiente agresivo,

aunado a las características del clima en la ciudad, temperatura promedio 28°, baja

pluviosidad y humedad promedio 65%. La estructura nunca soporta el humedecimiento y

secado de la quebrada ya que los elementos más cercanos están a 25m por encima con

relación al cauce y las cerchas tienen una altura de 15 m. Se presume en algunos

momentos ráfagas de viento por su altura y ubicación, siendo este el único efecto que

puede inferirse que modifica el ambiente generando zonas de mayor agresividad aunado a la presencia de la pasarela y la vegetación circundante.

De esta inspección preliminar se levantó un plano de daños críticos, ubicación, dirección del

viento, que se presenta en la Figura 3. Siendo estos los cuatro apoyos (A1S, A1N, A11S y

A11N), los cordones inferiores de la cercha tanto sur como norte (VS y VN), los durmientes,

la pasarela, los estribos viejos: las aletas y los muros de contención. Es importante destacar

que mediante esta inspección se determinó que la parte inferior del puente en el lado sur

estaba mucho más afectada por corrosión que el lado norte, se infiere que debido a la

pasarela.

Inspección detallada

Identificación de pernos, tuercas y cuantificación de la corrosión de elementos

Se identificaron cuatro tipos de pernos y tuercas estructurales de diámetro 3/4pulg. A490,

A325 tipo 1, A325 tipo 2 y grado 8, de fabricantes nacionales e importados. Se observó una

distribución aleatoria de ellos en la estructura, lo cual establece una diferencia con respecto

a lo mencionado en los planos, en donde se indica que solo se usaron pernos A490. Para

hacer la cuantificación de pernos dañados y perdidos en las zonas críticas se clasificaron

según la observación visual en Buenos (B), Regulares (R), y dañados (M). (B) cuando

conserven sus características de cabeza, cuerpo y tuercas con un mínimo de consumo. (R),

cuando esté levemente dañada su cabeza, cuerpo y tuerca y (M), cuando presenten cabeza,

tuerca muy corroídos o cuando su cuerpo esté al ras con la tuerca. Esta evaluación arrojó

que en las zonas críticas de la Zona 1 identificadas en la inspección preliminar, deben ser

sustituidos el 100% de los pernos (Figura 4, a, b y c). En el resto de la estructura de la

Zona 2 la mayoría de los pernos están en buen estado, con un porcentaje máximo de 30% a sustituir (Figura 5).

Como se mencionó en párrafos anteriores la evaluación en la Zona 2 o partes altas del

puente, se realizó contratando personal experto en ascenso vertical. Al revisar el registro

fotográfico, Figura 5, se constató que los daños en la zona superior son menores, en los

nodos evaluados se observó corrosión incipiente, con algunos pernos dañados por falta de

cuerpo y en otros casos falta de cabeza y tuerca que parece indicar más una falta en el

proceso constructivo. También cabe destacar que la viga transversal superior T20, se

observa mucha exfoliación por corrosión, correspondiendo su ubicación justamente a la dirección de vientos preferenciales (Figura 5c).

Apoyos

Con respecto a la evaluación de los apoyos, sus pernos de anclaje no poseen identificación

visible y sus dimensiones corresponden a pernos de diámetro 1 ½ pulg., cada apoyo tiene 4

pernos en las esquinas embutidos en el concreto. Las tuercas y espárragos conectores se

encuentran muy oxidadas y en algunos casos el espárrago muy corto, los cuales arrojaron

la siguiente altura del espárrago y consumo promedio de sus tuercas y de su diámetro:

AS1 tiene dos pernos en buen estado y dos con 50% y 80% de altura y entre 20% - 50%

de consumo. AN1, todos sus pernos en buen estado entre 80% y 100% de altura.

AS11 tiene dos pernos en buen estado y dos entre con 35% y 50% de altura y entre 12%-

15% de consumo; finalmente el AN11 tiene dos pernos en buen estado y dos con 35% de

su altura y entre 10%-12% de consumo.

Con la evaluación del sonido se determinó que los apoyos AS1, AS11 y AN1 tienen todos sus

componentes macizos con espesor de 26mm, el apoyo AN11 reportó un sonido hueco en

sus placas internas las cuales por ultrasonido dieron un espesor de 9,7 mm. Por esa razón

se le hizo la prueba de la tinta penetrante [10], para determinar alguna falla de

agrietamiento en la soldadura no detectable a simple vista, la cual dio negativa.

Medición de espesores

En cuanto a la evaluación de los elementos dañados por corrosión, varios reportaron

pérdidas de espesores altos, especialmente los ubicados en la parte inferior (a nivel del

tablero), como son el cordón inferior ubicado al lado sur vs. las vigas transversales de los

extremos oeste y este, T1 y T11, los dos apoyos del lado sur AS1 y AS11, algunas cartelas

de conexión, la pasarela peatonal y una gran cantidad de pernos y tuercas de fijación. Los

espesores se midieron en el ala para el caso de las vigas VS y VN y se calculó el porcentaje

de pérdidas de espesor con base al espesor nominal. Para las vigas transversales VT y los

largueros VSI y VNI, se hizo la medida en el alma, obteniendo el porcentaje de la forma

mencionada. En la Tabla 2 se presenta un resumen de los resultados de medición de espesores.

De acuerdo al estudio de medición de espesores, la zona que arroja mayores pérdidas

corresponde a las vigas identificadas como T1 y T11, 100% y 41% máximo

respectivamente, es decir las extremas del puente.

Las vigas longitudinales que conforman el cordón inferior de la cercha, esto es VS y VN,

están constituida cada una por 5 tramos de 14 m c/u, unido cada tramo por juntas a tope

apernadas y con tapa junta. Ambas vigas tienen en el alma unos orificios o huecos alargados en el diseño, para disminuir peso y que deberían permitir drenar el agua.

De acuerdo a los planos en estas vigas dos de sus tramos, tienen menor espesor con

respecto a los otros tramos. Estos tramos son tipo W14 × 87, en la Viga Sur, VS,

corresponden 1S-2S-3S y 9S-10S-11S y sus homólogos en la Viga Norte VN. Los tramos de

mayor espesor son tipo W14 × 103, en la Viga Sur VS, corresponden a 3S-4S-5S, 5S-6S-7S y 7S-8S-9S y sus homólogos en la Viga Norte VN.

Según las medidas de espesores con ultrasonido, que se hicieron básicamente en las alas de

la VS, se encontró una disminución hasta la cartela 2SS, en el primer tramo de 14m: 1S-2S

de promedio de 61%, en el tramo 9S-10S de promedio 19% y en el 10S-11S de promedio

33%, existen pérdidas similares en los conectores de esas áreas. Por otro lado en el tramo

4S-5S, que según los planos es una viga de mayor espesor, en el ala reporta una

disminución de 20% y en el alma de 30%, lo cual no se corresponde con su apariencia física

ya que no se observa corroída. Con respecto a la viga longitudinal norte VN, se observa

relativamente en buen estado y las pérdidas de espesores máximas medidas son de 16%.

Con respecto a las vigas longitudinales internas VSI y VNI, no se observan daños

generalizados, las pérdidas de espesores están focalizadas en la zona de unión con las vigas transversales T1 y T11, llegando a ser la máxima medida 57%.

Evaluación de los accesos del puente, del concreto de los estribos y las aletas

Con la finalidad de evaluar la calidad del concreto de los estribos y elementos de contención

(aletas) del puente, se realizó la extracción de dieciséis núcleos de concreto; en cada uno

de los extremos del puente se extrajeron cuatro núcleos de concreto en los estribos de

apoyo del puente y cuatro tención de los terraplenes de acceso. En los estribos de apoyo en

forma de L se tomaron dos núcleos en la base y dos en el espaldar; en relación a los

estribos y aletas se tomaron dos en cada uno de estos elementos. El resultado de los

ensayos a compresión de los núcleos extraídos, arrojó que la resistencia promedio a la

compresión del concreto de los estribos de apoyo es igual 250 kgf/cm2, y la de los estribos y

aletas de contención igual a 263 kgf/cm2. En ensayo de pérdida de alcalinidad dio negativa,

el valor de profundidad reportado corresponde a la respuesta normal de una estructura con

esa la edad, esto es entre 3mm y 4mm. En ninguno de los cuatro se apreciaron evidencias de corrosión.

El terraplén de relleno de los accesos del puente se encuentra confinado por un estribo y

dos aletas laterales, en su extremo, y por una serie de placas de concreto, soportadas

lateralmente por perfiles de acero anclados al suelo, en su parte posterior. Tal como se dijo

en la inspección preliminar, se observó un desplazamiento lateral apreciable del extremo superior de todas las aletas, superior a 20cm en algunos casos.

Evaluación del ambiente

El deterioro de una estructura desnuda ya sea metálica como el puente o también el

concreto armado, se origina básicamente por acciones del medio las cuales generan el

fenómeno de corrosión. En consecuencia, en este caso se identificaron cuatro factores que

pueden incidir en la activación del fenómeno [10, 11], especialmente en la estructura

metálica ya que no se encontraron evidencias de corrosión en los estribos de concreto, estos son:

– La acción del oxígeno y el agua sobre la superficie metálica, estos dos elementos

atmosféricos, son los más importantes en términos de la corrosión, el primero es el

elemento oxidante por naturaleza. El segundo, puede estar en fase de vapor o en fase

líquida, depositarse por condensación en la superficie, disolver elementos poluentes y llegar a ser un electrolito fuerte.

– La presencia de gases en la atmósfera, tales como gas carbónico (CO2), anhídrido

sulfuroso (SO2) y amonio (NH3), los cuales se disolverán y depositaran en la superficie metálica, generando la oxidación del metal. En este caso especifico, se generan ambientes

agresivos por la presencia de SO2 y NH3 proveniente de las excretas humanas.

– El tiempo real de humectación, esto es el lapso de tiempo en el cual la superficie se

mantiene mojada por efectos de la temperatura, humedad relativa, condensación, evaporación y lluvias.

– La velocidad y dirección del viento, afectan los bordes de las estructuras expuestos a

vientos preferenciales; se corroen más rápido que las otras, ya que se crean diferencias de

concentración de contaminantes en sus superficies. En este caso los vientos preferenciales

tienen una dirección sur-este a nor-oeste, estando todas las caras sur de los elementos, del lado sur más expuestos.

Todos los factores mencionados dependen de parámetros ambientales como son la

temperatura, la humedad relativa, la velocidad del viento y las precipitaciones. La diferencia

de temperatura entre el día y la noche y en consecuencia la diferencia de humedad relativa

facilitan que haya un tiempo de humectación mayor en la superficie, que aunado a los agentes agresivos que se van disolviendo generan las pilas electroquímicas.

Para hacer análisis del ambiente, se tomaron los parámetros meteorológicos de los dos años

previos al estudio [7]. Con estos datos se cálculo del tiempo de humectación, el resumen se

presenta en la Tabla 3 en ella se aprecia una alta humedad 80,20% y un factor de

humectación promedio 54, 60.

Considerando que los datos ambientales son validos en el puente por ser propios de la zona

en estudio y porque las medidas realizadas "in situ" durante la evaluación arrojaron

parámetros ambientales menos agresivos, se aplicó lo establecido en la norma ISO 9223,

esto es de acuerdo al factor de humectación que corresponde al rango 30%-60% e

infiriendo los menores contenidos de Cloruros P0 y de Sulfatos S0, se ubicó en la tabla del

acero de la mencionada norma el tipo de ambiente, arrojando un ambiente de corrosividad

media, lo cual ratifica la poca agresividad en el sitio. Sin embargo, durante los días de

evaluación se detectaron las ráfagas ocasionales de viento 34 km/h, que junto con la

ubicación de la pasarela y la vegetación, se infiere que crearon condiciones favorables para la corrosión sobre todo en la zona sur del puente.

Conclusiones

Desde el punto de vista de corrosión, el puente puede ser rehabilitado. Se aprecia una

corrosión superficial generalizada en el puente, con zonas críticas en los extremos y los

apoyos, pero la condición puede ser controlada con un buen tratamiento superficial y su

revestimiento. El material usado para la construcción de los elementos metálicos del puente

según los planos es un material de mayor calidad a la exigida por el ambiente, ya que el

Acero A-242 es un acero, del alta resistencia, baja aleación y resistente a la corrosión

atmosférica. Sin embargo, la utilización de pernos A-325 en algunos sitios y no los

establecidos en el proyecto A-490, pudo haber generado corrosión localizada, debido a que

su composición es de mayor actividad, sobre todo en las zonas donde se generó mayor agresividad por el ambiente.

La realización de un levantamiento topográfico (altimetría y planimetría) de los accesos de

concreto es de suma importancia para un proyecto adecuado de reforzamiento y

estabilización, tanto de las aletas como de los estribos del puente, requerido a los fines de

proporcionar una seguridad estructural adecuada de estos elementos.

Aun cuando el acero usado es de buena calidad, se observaron detalles constructivos no

recomendables para evitar la corrosión, tales como perfiles de alas largas W en las vigas VS

y VN, en donde a pesar del hueco de drenaje se depositó el agua y otro tipo de

desperdicios. La humectación arrojó un valor medio 54,60% y los otros parámetros

ambientales de temperatura y humedad relativa, conducen a definir el medio como de corrosividad media.

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