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INFORME DE ENSAYOS REALIZADOS SOBRE ANCLAJES EN AMBIENTE

MARINO Comité de Seguridad de la FEDME

Autor: Francisco Manuel Martínez Huelva

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1. El Centro de Formación e Investigación ASAC VL, no se hace responsable de la errónea interpretación o usoindebido que pueda hacerse de este informe, cuya reproducción parcial con cualquier fin y la total, con finespublicitarios o divulgativos, sin autorización expresa de ASAC VL, está prohibida.

2. Los resultados se consideran propiedad de ambas partes, tanto del solicitante como de las personasencargadas del estudio, y sin consentimiento de ambas partes se abstendrán de comunicarlos a un tercero.

3. Salvo mención contraria, las muestras o muestras de ensayo objeto de este informe permanecerán en ASACVL, durante un periodo de tiempo de seis meses a partir de la fecha de emisión del mismo. Trascurrido esteplazo se procederá a su destrucción, por lo que cualquier reclamación debe realizarse dentro de ese plazo.

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INFORME DE ENSAYOS REALIZADOS SOBRE ANCLAJES EN AMBIENTE MARINO I. MOTIVO DEL INFORME Hace más de un año aproximadamente la Unión Internacional de Asociaciones de Alpinismo dejó de manifiesto, en su comunicado de prensa de noviembre de 2015 a nivel mundial., el grave peligro que suponen los anclajes de las vías cerca del mar. Se advertía que tener anclajes sometidos a la corrosión por stress o la corrosión bajo tensión (SCC) fue la causa de un número significativo de roturas de anclajes a muy baja carga en diferentes vías de escalada, así como el causante seguramente de muchos otros casos, y que este tipo de corrosión difícilmente puede ser apreciable a simple vista. Por lo que insistió a federaciones y equipadores, bajo una serie de recomendaciones implícitas en el documento, a intensificar los mecanismos adecuados para evitar males mayores. II. JUSTIFICACIÓN DEL METODO DE ENSAYO 1. Cualquier estudio realizado fuera de un entorno controlado y sin unos parámetros estándar generan un ruido considerable que debe ser tenido en cuenta. Si a esto le sumamos que se realiza en lugares de difícil acceso, el abanico de posibilidades de tipos de ensayos y maquinaria se reduce. Por lo que, con el objetivo de obtener el mayor numero de muestras de ensayo y conseguir una visión global y especifica de la resistencia y el comportamiento de estos anclajes a lo largo del tiempo, y con el fin de minimizar el ruido provocado durante la obtención de las mismas, se optó por simular solo el ensayo destructivo a extracción o flexotracción, que exige la norma EN959:2007, mediante un extractor de anclajes. 2. También se han realizado análisis microscópico en laboratorio, para identificar las formas de corrosión que han provocado la perdida de resistencia o degradación de los diferentes materiales. . 3. Fuera del objeto del estudio, pero de carácter fundamental para el mismo, se realizaron ensayos para la evaluación de la composición química de diferentes tipos de anclajes (PLX), con el fin de conocer realmente su composición y valorar si pueden ser una solución interesante para los diferentes problemas de corrosión localizados a lo largo del trabajo. Por último, se estudió la calidad de las soldaduras de algunos tensores. III. ZONA Y CAMPO DEL ESTUDIO El trabajo sumó 201 ensayos de resistencia a diferentes tipos de anclajes, tanto de acero al carbono como acero inoxidable 304, situados a una distancia de entre 11 y 0 km de la línea de costa, con una antigüedad de instalación de entre 10 y 20 años. En total se actuó en 11 escuelas, 19 sectores y 61 vías de escalada de las provincias de Lanzarote, Gran Canaria, Mallorca, Menorca y Cádiz.

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1. MALLORCA

1.1 Escuelas de escaladas Visitadas: Sa Foradada, Banyalbufar, Port del Sòller, Son Xanquete Fuera del informe y dentro de los ensayos descartados: Cala Figuera (Roca de muy mala calidad).

1.2 Tipo de Roca: Calizas Margas.

1.3 Cercanía al mar:

VALOR MÁXIMO VALOR MÍNIMO

3,5 km 0,5 KM

1.4 Ensayos Realizados

TIPO DE ANCLAJE

NUMERO DE ENSAYOS

TIEMPO DE INSTALACIÓN

VALOR DE RESISTENCIA

MEDIO


MÍNIMO


MÁXIMO

SUPERA LA NORMA EN-

959

CHAPA + PARABOLT FERRÍTICO

16 15 años 18,61 kN 13,5 kN 27 kN 93%

CHAPA + PARABOLT INOX 304

14 16 años 18,34 kN 11 kN 24,5 kN 83%

* Ensayosdescartados

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* Los ensayos descartados son debido a fallos del anclaje bajo circunstancias no producidas por la corrosión o por que están fuera del alcance de este estudio, (fallo de la resina, fallo de la roca, anclajes de los cuales no existe una mínima muestra (spit), par galvánico, instalación inadecuada.... )

1.5 Conclusiones:

Existe una mínima perdida de resistencia notable entre los anclajes de acero inoxidable 304 y los de acero al carbono. De los de acero al carbono solo han fallado un 7% de ellos por debajo de los requisitos de resistencia que fija la norma, mientras que los inoxidables han sido mucho menos estables produciendo un fallo de los anclaje por debajo de los requisitos de la norma en un 17%. En ningún caso los valores obtenidos han sido preocupantes, pero difícilmente llegaran a los requisitos de la UIAA en tener una vida mínima de 50 años.

Las zonas de Mallorca entre 1,5 y 7 km de la costa quedarían comprendidas, entre la zona 2 y 3 denominada por la UIAA. Por lo que se recomienda hacer uso de anclajes duplex (2205 o similar) o superausteníticos (904L o similar) con tratamiento de liberación de tensiones. Se puede hacer uso de otro tipo de materiales de inferior calidad, bajo un estudio en profundidad de la zona en concreto a instalar.

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2. MENORCA

2.1 Escuelas de escaladas Visitadas: Cavalleria, sector Roquero.

2.2 Tipo de Roca: Calizas Margas.



0 KM 0 KM


TIPO DE ANCLAJE

NUMERO DE ENSAYOS



MEDIO


MÍNIMO


MÁXIMO

SUPERA LA NORMA EN-

959

CHAPA + PARABOL INOX 304

3 19 años 14 kN 6 kN 19,5 kN 66%

TENSOR INOX 304

8 19 años 12, 78 kN 3 KN 28 KN 57%

* Ensayocadena 10 mm

acero al carbono

1 19 años . - 31 kN 100%


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* El ensayo de la cadena fue realizado a posterior, mediante tracción mecánica.* Los ensayos descartados son debido a fallos del anclaje bajo circunstancias no producidas por la corrosión o por que están fuera del alcance de este estudio, (fallo de la resina, fallo de la roca, anclajes de los cuales no existe una mínima muestra(spit), par galvánico, instalación inadecuada...)

2.5 Conclusiones:

Existe una notable perdida de resistencia en los anclajes de acero inoxidable 304 y los valores de dispersión son considerables dentro incluso del mismo tipo de vía. Esto es debido a la corrosión bajo tensión que hemos podido detectar en los diferentes análisis al microscopio. Los valores obtenidos han sido bastante preocupantes. En principio no existe un riesgo inminente, pues los ensayos se han realizado en vías de escalada que ya han sido reequipadas, pero se ha utilizado el mismo tipo de material y diseño de anclaje por lo que deberán de sustituirse en un periodo mínimo de 6 años.

Las zonas de Menorca situadas en primera línea de costa quedarían comprendidas entre el tipo de zona 1 y 2 denominada por la UIAA. Por lo que se recomienda hacer uso de anclajes de Titanio. Se podría hacer uso de materiales como los Duplex o los Superausteníticos con tratamiento de liberación de tensiones, pero bajo un estudio en mayor profundidad de la zona en concreto a instalar.

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3. LAS PALMAS DE GRAN CANARIA

2.1 Escuelas de escaladas Visitadas: Moya, Fataga, Cenóbio.

2.2 Tipo de Roca: Basalto.



2 KM 12 KM


TIPO DE ANCLAJE

NUMERO DE ENSAYOS



MEDIO


MÍNIMO


MÁXIMO

SUPERA LA NORMA EN-

959


22 16 años 20,59 kN 15 kN 25 kN 100%


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* Los ensayos descartados son debido a fallos del anclaje bajo circunstancias no producidas por la corrosión o por que están fuera del alcance de este estudio, (fallo de la resina, fallo de la roca, anclajes de los cuales no existe una mínima muestra(spit), par galvánico, instalación inadecuada...)

2.5 Conclusiones:

El comportamiento del acero al carbono en vías instaladas con una media de 16 años, y alguna de ellas con más de 20 años, instaladas a 2km de la costa dieron valores realmente sorprendentes; gracias a la forma de corrosión que se produce en este tipo de material, aunque los valores próximos a los requisitos de exigencias que marca la noma, hacen que el diámetro y tipo de material utilizado hasta la fecha, sigan siendo insuficientes para llegar a una vida útil de 50 años, como recomienda la UIAA.

Las zonas de Las Palmas de Gran Canaria entre 1,5 y 12 km de la costa quedarían comprendidas, entre la zona 2 y 3 denominada por la UIAA. Por lo que se recomienda hacer uso de anclajes duplex (2205 o similar) o superausteníticos (904L o similar) con tratamiento de liberación de tensiones. Se puede hacer uso de otro tipo de materiales de inferior calidad, bajo un estudio en profundidad de la zona en concreto a instalar.

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4. LANZAROTE

2.1 Escuelas de escaladas Visitadas: Moya, Fataga, Cenóbio.

2.2 Tipo de Roca: Basalto.



0 KM 0 KM


TIPO DE ANCLAJE

NUMERO DE ENSAYOS



MEDIO


MÍNIMO


MÁXIMO

SUPERA LA NORMA EN-

959


4 12 años 17,75 KN 17 KN 18,5 kN 100%

TENSOR FERRÍTICO

4 15 años 23,6 KN 22 KN 25 KN 100%

CHAPA + PARABOL INOX 304

10 9 años 4,69 KN 0,2 KN 18 kN 10%

TENSOR INOX 304

5 15 años 13,74 kN 10 kN 20 kN 40%


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2.5 Conclusiones:

El comportamiento del acero al carbono ha tenido un comportamiento muy superior respecto al acero inoxidable 304, debido a las diferentes formas de corrosión que les afectan. En las diferentes muestras de acero inoxidables 304 en el que se han realizado análisis al microscopio en todas ellas, se ha detectado corrosión bajo tensión. Un factor muy preocupante en del que se ha alertado a la comunidad escaladora local.

Las zonas de Lanzarote situadas en primera línea de costa quedarían comprendidas entre el tipo de zona 1 y 2 denominada por la UIAA. Por lo que se recomienda hacer uso de anclajes de Titanio. Se podría hacer uso de materiales como los Duplex o los Superausteníticos con tratamiento de liberación de tensiones, pero bajo un estudio en mayor profundidad de la zona en concreto a instalar. Aunque actualmente la información que disponemos es escasa, no sabemos cómo pueden interactuar los cloruros de azufre contenidos en las rocas basálticas sobre el Titanio.

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5. CADIZ

2.1 Escuelas de escaladas Visitadas: Bolonia.

2.2 Tipo de Roca: Arenisca.



7 KM 6,5 KM


TIPO DE ANCLAJE

NUMERO DE ENSAYOS



MEDIO


MÍNIMO


MÁXIMO

SUPERA LA NORMA EN-

959


8 10 años 20,5 kN 18 kN 22 kN 100%

TENSOR INOX 304

7 12 años 22 kN 22 kN 22 kN 100%


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2.5 Conclusiones:

Se puede considerar un caso complejo y particular respecto a los datos obtenidos, pues la limitación de resistencia de la roca y la zona de protección que contempla, nos impidió realizar ensayos de rotura al máximo de la resistencia de los anclajes, realizando solo cargas máximas de 22 kN, muy por encima de lo que marca la norma. No obstante los valores obtenidos del comportamiento del acero inoxidable 304 han sido bastante satisfactorios, como consecuencia de su ubicación, del tiempo de instalación y la particularidad de que es una de las rocas menos agresivas de la península. El análisis posterior y realizado sobre el terreno tampoco ha evidenciado signos de corrosión, aun así no se recomienda la utilización de este tipo de inox 304 en el futuro.

Las zonas de Bolonia situadas a 7 km del mar quedarían comprendidas entre el tipo de zona 3 denominada por la UIAA. Por lo que se recomienda hacer uso de anclajes de Inox 316, 316 L y mejores.

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ANEXO A FOTOGRAFIAS DE DIFERENTES MUESTRAS DE ENSAYOS POR ZONAS.

1. MALLORCA

1. Ensayo flexotracción muestra numero 15 acero al carbono, resitencia 18,5 kN, fallo de rotura por la chapa.

2. Ensayo flexotracción muestra numero 41 acero al carbono, resitencia 10,5 kN, fallo de rotura por la chapa.

3. Ensayo flexotracción muestra numero 45 par galvánico, resitencia 17 kN, fallo de rotura por el parabolt.

4. Ensayo flexotracción muestra numero 47acero al carbono, resitencia 16 kN, fallo de rotura por el parabolt.

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ANEXO A

FOTOGRAFIAS DE DIFERENTES MUESTRAS DE ENSAYOS POR ZONAS. 2. MENORCA

1. Ensayo axial, muestra numero 19 acero inox 304, resitencia 3 kN, fallo de rotura por la soldadura. 2. Ensayo axial, muestra numero 20 aceroinox 304, resitencia 24,5 kN extración completa. 3. Ensayo flexotracción muestra numero 25 inox 304, resitencia 6 kN, fallo de rotura por el parabolt. 4. Imagen detalle de rotura de la muestra numero 25.

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ANEXO A

FOTOGRAFIAS DE DIFERENTES MUESTRAS DE ENSAYOS POR ZONAS.

3. LAS PALMAS DE GRAN CANARIA 1. Ensayo flexotracción muestra numero 19 acero al carbono, resitencia 20 kN, fallo de rotura por el parabolt. 2. Imagen detalle de rotura de la muestra numero 19. 3. Ensayo flexotracción muestra numero 20 acero al carbono, resitencia 20,5 kN, fallo de rotura por la chapa. 4. Ensayo flexotracción muestra numero 21 acero al carbono, resitencia 21 kN, fallo de rotura por la chapa.

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ANEXO A FOTOGRAFIAS DE DIFERENTES MUESTRAS DE ENSAYOS POR ZONAS.

4. LANZAROTE 1. Ensayo axial, muestra numero 41 acero al carbono, resitencia 25 kN, extracción completa. 2. Ensayo axial, muestra numero 45 aceroinox 304, resitencia 10 k, rotura lado contrario a la soldadura. 3. Ensayo flexotracción muestra numero 46 inox 304, resitencia 4 kN, fallo de rotura por el parabolt. 3. Ensayo flexotracción muestra numero 48 inox 304, resitencia 3,5 kN, fallo de rotura porla chapa.

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ANEXO A

FOTOGRAFIAS DE DIFERENTES MUESTRAS DE ENSAYOS POR ZONAS.

4. CADIZ 1. Ensayo flexotracción muestra numero 2 acero al carbono, resitencia 19, fallo de rotura por el parabolt. 2. Ensayo flexotracción muestra numero 5 acero al carbono, resitencia 20 kN, fallo de rotura porel parabolt. 3. Ensayo flexotracción muestra numero 7acero al carbono, resitencia 22 kN. 4. Ensayo flexotracción muestra numero 12 acero al carbono, resitencia 22 kN.

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