Recuperación de la Estructura de hormigón del Canal de Descarga. (C.N. Vandellós II). V0

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Fig. 1. Canal de Descarga – C.N. Vandellós II

1-ANTECEDENTES La Central Nuclear de Vandellós II está ubicada en la ribera del Mar Mediterráneo, a unos 40 Km. al sur de Tarragona. El centro urbano más próximo es la población costera de L’Hospitalet de L’Infant, Tarragona. El canal de descarga (Fig. 1) tiene una longitud de 120 m y una anchura de 16 m. Está formado por una losa de hormigón armado de 1,2 m de espesor y dos muros de hormigón armado de 1 m de espesor y 6,3 m de alto. Existen dos puentes cuyas estructuras están conformadas por tablero de hormigón armado apoyado sobre vigas pretensadas de hormigón (1,2 m alto y 0,9 m de canto), de dimensiones 40 x 16 m (38 vigas) y 5 x 16 m (5 vigas). 2-OBJETO Y ALCANCE DE LOS TRABAJOS. De las visitas previas, se pudo constatar los procesos corrosivos en los que se encuentran los muros de hormigón armado y las estructuras de los puentes. La patología que se observaba es la de corrosión generalizada de las armaduras que causan desconchones y desprendimientos del hormigón de recubrimiento. Este hecho se traduce en

pérdidas de sección, tanto de las armaduras como del hormigón, reduciéndose por tanto la capacidad resistente de los elementos. Es de destacar que la corrosión de armaduras se produjo de manera desigual en los diferentes elementos estructurales. Así, la zona de los muros normalmente sumergida, presentaba menor daño por corrosión de las armaduras, gracias a la baja aportación de oxigeno en el proceso de corrosión de los armados, en cambio la parte superior de los muros presentaban mayor deterioro, ya que recibían directamente la niebla salina producida por la turbulencia que se produce en el agua que circula por el Canal y a la salida al mar por el embate Este. (Fig. 2). Esta condición de alta humedad y los procesos de humedad-secado, originaron un aceleramiento en la corrosión en los armados.

Fig. 2. Armadura vista en viga pretensada de la Estructura 3. Tanto los muros de hormigón armado como la estructura de los puentes, presentaban deslaminación del hormigón, armadura vista y problemas de corrosión en zonas que habían sido previamente reparadas. (Fig. 3)

Fig. 3. Problemas de deslaminación del hormigón en zonas anteriormente reparadas.

Otro de los principales problemas que nos encontramos en el Canal, fue el cuarteo del hormigón en la coronación de los muros. Este inconveniente se debió fundamentalmente a los fallos en la adherencia del puente de unión empleado en una reparación anterior. (Fig. 4)

Fig. 4. Hormigón cuarteado en la coronación de los muros. Con el paso del tiempo, estos elementos estructurales han ido sufriendo los correspondientes deterioros como causa de la corrosión generalizada de las armaduras. (Fig. 5)

Fig. 5. Factores de deterioro del hormigón de recubrimiento. Una de las patologías más importantes que pudieron afectar al hormigón, fue: La contaminación por cloruros. (Fig. 6) Cuando la cantidad de Cl- en la pasta cementícea adyacente a las barras de acero, supera un cierto valor denominado 'umbral crítico', la película pasivante que se formó sobre la superficie del metal, se altera. Esta alteración o rotura localizada origina una celda galvánica, en la cual el área atacada actúa como ánodo, iniciándose el proceso de corrosión. El resultado es una corrosión muy localizada llamada “por picaduras”, produciendo una brusca reducción de sección de los armados en zonas especificas (ánodos).

Fig. 6. Contaminación por cloruros procedentes del exterior, proceso de corrosión y reparación tradicional.

3-REHABILITACIÓN DE LOS MUROS LATERALES DEL CANAL DE DESCARGA. Para el comienzo de los trabajos, situados bajo el nivel del mar, fue necesario la evacuación del agua del trasdós de los muros reperforando los mechinales existente y canalizando el agua hacia zonas donde se colocaron bombas de achique.

Fig. 7. Obturadores colocados, evacuando agua de los mechinales. Una vez finalizados todos los trabajos de rehabilitación de los muros laterales del canal, se procedió a la inyección de los mechinales que continuaban dando un gran caudal. En obra se dispuso de mortero monocomponente de fraguado rápido a base de cementos Protland idóneo para la inyección mediante equipo de bombeo de mortero.

3.1.–LIMPIEZA DE LA SUPERFICIE Y DEMOLICIÓN DEL HORMIGÓN ALTERADO. La limpieza del hormigón se realizo con agua a alta presión (400 bar) y caudal 25 lt/min. Este elevado caudal ofrece un alto poder de impacto efectivo para las labores de limpieza, lo que permitió la eliminación del material depositado en la superficie y la apertura del poro del hormigón. Con la hidrodemolición a ultra alta presión (3.000 bar; 18 l/min), no sólo se consiguió eliminar la suciedad superficial y abrir el poro del hormigón para mejorar la penetración del inhibidor de corrosión, sino que se consiguió desprender el hormigón agrietado por procesos corrosivos en los armados. (Fig. 8)

Fig. 8. Saneo y limpieza de armaduras mediante hidrodemolición. 3.2.–PROTECCIÓN DE LAS ARMADURAS. Sobre la armadura limpia, se aplicó un revestimiento de protección anticorrosiva bi-componente formulado a base de cemento Pórtland, resinas sintéticas, árido fino e inhibidores de corrosión (aminocarboxilatos). (Fig. 9)

Fig. 9. Armadura de los muros pasivada.

3.3.–REGENERACIÓN CON MORTEROS PREDOSIFICADOS. Una vez pasivada la armadura e imprimado el soporte con un puente de unión acrílico de largo punto de contacto, se procedió a reponer con mortero de reparación el hormigón eliminado. Se empleó un producto monocomponente, fabricado a base de cemento Portland, de fraguado rápido y retracción compensada aditivado con polímeros y fibras, con áridos silíceos de granulometría continua e inhibidores de corrosión migratorios. El producto fue aplicado, en varias capas, mediante equipo de proyección de morteros y ayudado por plataformas elevadoras móviles. (Fig. 10)

Fig. 10. Aplicación de mortero de reparación. 3.4.–INHIBIDORES DE CORROSIÓN MIGRATORIOS. Se estimó conveniente la protección adicional de la estructura mediante la aplicación en toda su extensión de un inhibidor de corrosión migratorio mixto. Estos productos reducen la velocidad de corrosión en los armados y amplían la vida útil de la estructura. Los inhibidores de corrosión se aplicaron sobre el hormigón previamente limpio con airless a baja presión sobre toda la superficie de los muros del Canal.

3.5.–REVESTIMIENTO IMPERMEABLE ELÁSTICO. Posterior al saneo y limpieza del hormigón, se realizó la impermeabilización de los muros del Canal para minimizar al máximo posible el ingreso de más agentes promotores del deterioro del hormigón armado. El producto utilizado fue un sistema de impermeabilización flexible consistente en un mortero acrílico bicomponente, que proporciona una barrera efectiva contra la penetración de sales y del CO2 y otros agentes atmosféricos agresivos. El producto fue aplicado, en dos capas, mediante equipo de proyección de morteros, en dotaciones de 4,5 kg/m2. (Fig. 11)

Fig. 11. Aplicación revestimiento elástico. 3.6.–TRABAJOS EN LA CORONACIÓN DE LOS MUROS. En la coronación de los muros nos encontramos con el problema del resquebrajamiento del hormigón, principalmente por fallos de adherencia del puente de unión empleado en una anterior reparación, lo que produjo corrosión de las armaduras que favorecieron el cuarteo del hormigón. Para solventar el problema se rehormigonó la coronación de los muros del Canal de Descarga, el proceso en la ejecución fue el siguiente: ♦ Demolición del hormigón antiguo hasta el

contacto de éste con el armado del muro. ♦ Saneo de la armadura, empleando la técnica

de hidrodemolición. ♦ Pasivado de la armadura. (Fig. 12)

Fig. 12. Saneado de hormigón y pasivado de armadura. ♦ Adicionalmente se suministro inhibidor de

corrosión de la armadura, que garantiza una mayor durabilidad.

♦ Imprimación con puente de unión del soporte

previo al hormigonado. ♦ Reposición del hormigón eliminado. Se debía

conseguir un doble objetivo: una efectiva protección de la armadura, garantizando un recubrimiento mínimo y recuperar la geometría original. (Fig. 13)

Fig. 13. Encofrado y rehormigonado. ♦ Por último se aplico un producto impermeable

al agua y dureza superficial suficiente para permitir su lavado en los periodos de mantenimiento del Canal.

4-RECUPERACIÓN DE LAS ESTRUCTURAS DE LOS PUENTES QUE ATRAVIESAN EL CANAL. La sistemática de actuación fue similar al tratamiento que se empleó en el saneo y regeneración de los muros, con la diferencia que la protección de las estructuras de los puentes fue mediante revestimientos acrílicos anticarbonatación transpirables.

Fig. 14. Aplicación con airless del revestimiento anticarbonatación. 5-CONCLUSIONES Y LOCALIZACIÓN GRÁFICA DE LOS TRABAJOS. Los trabajos de recuperación de la estructura de hormigón del Canal de Descarga se realizaron siguiendo las instrucciones de trabajo y garantizando la correcta ejecución de los mismos. Se elaboró catalogación y reportaje fotográfico de los defectos, para la creación de una base de datos útil a los trabajos de mantenimiento y control posteriores. Algunos ejemplos del reportaje fotográfico.

Trabajos ejecutados en los muros del Canal

5.1.–LOCALIZACIÓN GRÁFICA DE LOS TRABAJOS EN UN TRAMO DEL MURO VALENCIA.

Trabajos ejecutados, en el tramo 10 a 20 m en el muro VAL.

Resultado final del Canal de Descarga

5.2.–LOCALIZACIÓN GRÁFICA DE LOS TRABAJOS EN EL PUENTE 1.

Trabajos ejecutados, en el Puente 1.

Resultado final del Puente 1

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