Construcción y Mantenimiento de Puentes de Acero y Concreto: Mitos y Realidades

Mito 1: Los puentes son estructuras estables con una vida útil indefinida

Realidad: En México, se han colapsado varias partes de puentes debido a diversos factores.

Puente de concreto: Se utiliza frecuentemente en México por falta de conocimiento sobre otras opciones y por la sobrecarga (SC) de los vehículos.

Ejemplos de Fallas en Puentes en México

• Puente Chalma (2014): Losa de concreto soportada por dos vigas de acero armado, simplemente apoyada, con un claro de 32 m. Colapsó por el paso de camiones, falta de mantenimiento o efecto de resonancia.
• Puente Tonalá (2009): Socavamiento de 11 metros en dos pilares, debido a un cambio en la profundidad del cauce.
• Puente Coyuca 1 (2013): Socavón causado por el huracán Manuel, afectando una viga pretensada simplemente apoyada. Colapsaron siete puentes en total.
• Puente Papagayo 1: Problemas en la Barra Vieja, con grietas y fallas estructurales.
• Canal: Afectado por los huracanes Manuel e Ingrid.
• Puentes de acero: Fallan por fractura en la armadura que se extiende al alma, debido al efecto de fatiga (sobrecarga).

Mito 2: El concreto dura para siempre sin necesidad de mantenimiento

Realidad: El concreto se va deteriorando por los mismos factores que afectan a otros materiales.

Causas Importantes del Deterioro de Puentes de Concreto

• Contaminación por cloruros de las sales de deshielo, el aire y el agua de mar salina.
• Ataque de sulfatos.
• Efectos térmicos.
• Mala calidad del concreto.
• Insuficiente recubrimiento del concreto.
• Falta de mantenimiento.
• Reacción álcali-sílice (principal causa, inherente al material, causa expansión).
• Drenaje insuficiente, lo que provoca agrietamiento.

Reacción Álcali-Sílice

Es una combinación de gel que se produce por:

• Reactivos de sílices o silicatos en el agregado.
• Alta cantidad de álcalis (sodio y potasio).
• Alta humedad en el concreto.

Estudio de Kogeler

• El aumento del uso de sales en algunas carreteras y las sobrecargas que sobrepasan los límites permitidos son factores críticos.
• El aumento en el número de aplicaciones de concreto preforzado ha dado lugar a un gran número de puentes con solo 3 a 5 cm de recubrimiento.
• La corrosión del acero de preesfuerzo es uno de los factores críticos que justifican el incremento en el número de puentes clasificados como deficientes.
• Hay una necesidad de considerar protectores de recubrimiento en estructuras de concreto.

Quebec 2006: La corrosión es difícil de detectar.

Mito 3: Los puentes de concreto tienen una duración mayor que los puentes de acero

Realidad: No existe evidencia estadística que apoye la premisa de que los puentes de concreto duran más que los de acero.

Factores que Determinan la Esperanza de Vida de un Puente

a) La edad del puente es el principal factor.

b) El segundo determinante más importante del deterioro del puente es la intensidad media del tráfico.

Mito 4: El comportamiento del acero de grado intemperizable solo funciona en condiciones climáticas ideales

Realidad: El comportamiento ante el intemperismo del acero se ha demostrado con éxito en estudios de la FHWA (Federal Highway Administration).

Factores a Considerar Según la FHWA

a) Condiciones ambientales y del sitio.

b) Ubicación: Donde se aplique sal y estén sujetos a tránsito pesado.

c) Detalles de diseño y ubicación.

d) Drenaje.

e) Mantenimiento e inspección: Según la AISI (American Iron and Steel Institute), se deben incluir:

• Limpieza de canales en las juntas.
• Limpieza de la pintura del acero.
• Eliminación de la suciedad y residuos.
• Mantenimiento de la pantalla de los desagües.
• Eliminación de la vegetación cercana.

Manchas del concreto: Pueden indicar problemas de tracción durante la construcción de la cubierta. Se busca protección contra la corrosión de 25 a 30 años.