INFORME PATOLOGIAS QUE SE ENCUENTRAN EN UN DEPÓSITO DE AGUAS RESIDUALES

INFORME PREVIO SOBRE  LAS MANIFESTACIONES PATOLÓGICAS QUE SE ENCUENTRAN EN UN DEPÓSITO DE AGUAS RESIDUALES DE UNA PLANTA QUÍMICA EN NERVA (HUELVA) PROPIEDAD DE LA SOCIEDAD IGCAR

I.- ANTECEDENTES

Por encargo de la sociedad “CENTRO DE ESTUDIO Y CÁLCULO DEL HORMIGÓN (C.E.C.H)” y en virtud del contrato de colaboración suscrito entre la citada entidad y la “FUNDACIÓN EMPRESA-UNIVERSIDAD DE GRANADA”, se ha realizado un detenido examen de la documentación suministrada por C.E.C.H. con objeto de emitir un informe preliminar sobre las causas, gravedad y tratamiento, de las manifestaciones patológicas que se encuentran en una determinada zona de la superficie exterior de un depósito de aguas residuales de una planta química en NERVA (Huelva) propiedad de la sociedad  IGCAR.

La documentación suministrada para cumplimentar el encargo la componen los documentos siguientes:

• 14 Fotografías tomadas por personal de C.E.C.H. de las manifestaciones patológicas.

• Fotocopia del Proyecto de Tanque Prefabricado de 3.000 m3 para decantación de efluentes industriales, visado por el Colegio Oficial de Peritos e Ingenieros Técnicos Industriales de Sevilla el día 5 de Febrero de 2001 y redactado por el Ingeniero Técnico Industrial D. Emilio Villafuerte Fenández, colegiado nº 8278.

II.- INTERPRETACIÓN DE LAS MANIFESTACIONES PATOLÓGICAS    OBSERVADAS

        La causa de la patología  que describe el reportaje fotográfico debe encontrarse en los procesos de oxidación-corrosión en los que deben encontrarse inmersas  las armaduras de acero de algunos de los paneles de hormigón prefabricado que configuran la pared del depósito. La tipología de las fisuras existentes en la superficie vista del depósito obedece a un modelo que es característico de tal fenómeno.

El mayor enemigo de la durabilidad de las construcciones de hormigón armado es el fenómeno de la corrosión de las armaduras de acero. Gracias a la elevada alcalinidad de la masa del hormigón (por la alta concentración de hidróxido cálcico) el acero se encuentra protegido en su interior por la formación de una capa microscópica de óxido de hierro, conocida como “capa pasiva”, que impide la disociación del hierro. Por ello se dice que el acero recubierto de hormigón está protegido por pasivación.

        El anhídrido carbónico presente en el aire que ocupa los poros superficiales del hormigón puede reaccionar con el hidróxido cálcico presente en su masa para producir carbonato cálcico y agua. Con el tiempo, el hidróxido cálcico va desapareciendo de la red capilar, a la vez que se va formando una costra de carbonato cálcico que irá creciendo en espesor hacia el interior de la masa de hormigón.

Entre los factores que impulsan vertiginosamente el avance del proceso de carbonatación se encuentran; la permeabilidad del hormigón y el espesor del recubrimiento de las armaduras.

Otra causa que puede ocasionar la destrucción de la capa protectora del acero es la presencia de iones cloruro con una concentración mayor que un determinado valor. Para este caso resulta ser un factor decisivo la cantidad de cemento, ya que  este componente del hormigón se combina fácilmente con los iones cloruro, actuando como verdadero retardador del proceso de ataque a la capa pasiva por dichos iones.

Un tercer elemento dañino para el acero es el oxígeno del aire, responsable de la oxidación del acero. El carácter altamente expansivo del óxido de hierro provoca la rotura del hormigón y la aparición de fisuras longitudinales en la dirección de las barras oxidadas que van perdiendo sección útil hasta agotar, si no se actúa a tiempo, todo el margen de seguridad de la pieza.

Los procesos agresivos que se acaban de describir progresan gracias a los fenómenos de transporte y difusión. La carbonatación se extiende por el interior del hormigón por difusión del anhídrido carbónico presente en los poros llenos de aire, en tanto que el ataque de los cloruros se produce por difusión de los que se puedan encontrar en los poros llenos de agua (el cloruro requiere un medio húmedo para su transporte).

La corrosión en sí misma es un proceso electrolítico de transporte de iones de hierro por aportación de oxígeno y tiene lugar por la difusión del oxígeno presente en los poros llenos de aire, en forma análoga a la del anhídrido carbónico. La corrosión no se producirá en hormigones totalmente secos por encontrarse impedido el proceso electrolítico de transporte de iones, ni tampoco tendrá lugar en un hormigón saturado de agua por falta de oxígeno; incluso habiendo perdido la capa pasiva que inicialmente protegiera a las armaduras.

En condiciones medias de humedad la corrosión es posible, especialmente, en hormigones carbonatados. La situación más propicia para que se produzca es aquella en la que se producen ciclos de sequedad-humedad en combinación con altas temperaturas, ya que al aumentar la temperatura aumenta la velocidad de todos estos procesos.

        La localización de las manifestaciones no resulta casual y aleatoria. Por el contrario, se produce en una zona del depósito muy concreta; próxima a una instalación de evaporadores que debe ser considerada como un foco emisor de sustancias gaseosas altamente agresivas para las construcciones de hormigón armado que puedan alzarse en sus proximidades.  

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