96 proximidades de la estación, dada la facilidad para el suministro de carbón y los vientos dominantes (González, 1981).
Esta central estaba compuesta por dos calderas del sistema Bacan-Wilcot, que tenían alojados en su parte alta dos calderones, uno de 224 tubos de 4 pulgadas y otro de 196, siendo su presión de trabajo 200 lb/pg2. Para optimizar su eficacia, llevaba otros secundarios como un emparrillado y una piscina de enfriamiento con una capacidad de 1.105 m3. Con el vapor producido se movían dos máquinas de triple expansión con una potencia de 860 CV que servían para mover dos alternadores de 600 Kw/hora y una intensidad de 260 A (Paz L. y Paz S., 2008).
Años después, la empresa decidió parar esta central al conectarse Corrales a la subestación de Cía. Sevillana de Electricidad de Gibraleón. Pero debido a los continuos cortes de corriente que se producían en el suministro eléctrico, aquella decisión se llevó a efecto durante un corto periodo de tiempo. La dirección de Tharsis tomó la decisión de volver a ponerla en funcionamiento en la década de los 40; siendo, por lo tanto, esta etapa la última que estuvo en actividad esta modesta central (Cuenca et al, 2013).
FIGURA 2. Vista general de la central térmica.
Cuenta con una chimenea (Fig. 2) que es el elemento singular que caracteriza al conjunto por su esbeltez y por su diferenciación de material en cuanto a textura y color ya que se trata de fábrica de ladrillo visto de color rojizo frente al resto del edificio de hormigón. Destaca asimismo el buen estado de conservación generalizado que presenta frente a la importante degradación de los elementos de hormigón.
Hoy en día, la central siendo patrimonio histórico, conserva la estructura y la majestuosa chimenea, y habiendo perdido todo su mobiliario, se encuentra en total abandono y deterioro.
CAUSAS DE ATAQUES AL HORMIGÓN
Estos pueden ser clasificados como: físicos, causados por la exposición de cambios ambientales extremos tales como ciclos de hielo/deshielo o cambios
artificiales como la exposición al fuego; químicos, causados por ataques por ácidos y/o sulfatos, agua, o reacción álcali-áridos; biológicas y estructurales (presencia de bacterias, sobrecargas, ciclos de carga).
Únicamente nos detendremos aquí en lo que son relevantes en los ataques al hormigón de la central de Corrales objeto de nuestro estudio.
Ataque por sulfatos. Este fenómeno se genera cuando el hormigón se encuentra expuesto a aguas o suelos que contienen iones sulfatos. Estos pueden penetrar el hormigón y reaccionar con los componentes del cemento. Los sulfatos están siempre presentes en el cemento y forman la etringita durante las primeras etapas. Esto es debido principalmente al yeso (sulfato cálcico), que reacciona con los aluminatos del cemento (reguladores de fraguado), durante las primeras horas después del amasado con el agua para la producción de hormigón (Aguirre y Mejía, 2013).
Los daños en el hormigón por reacciones con sulfatos surgen cuando sulfatos adicionales penetran en el hormigón o cuando hay adición posterior de sulfatos.
Este fenómeno ocurre de una manera heterogénea y muy posterior. Estas reacciones expansivas pueden producir también fisuración, desprendimientos del hormigón y pérdida de resistencia, puesto que ocurren cuando el hormigón ya está endurecido.
Ataques al hormigón por agua de mar. El agua de mar es una fuente principal de cloruros que pueden atacar el hormigón. Su ataque proviene de una reacción más o menos simultánea de sulfatos, cloruros y otros constituyentes del cemento (C3A, Ca(OH)2). Las sales de magnesio en el agua marina son las más agresivas.
La causa de la degradación sigue siendo principalmente la formación de etringita que genera la expansión del hormigón, dando lugar a la fisuración. El ataque comienza desde la superficie y penetra a lo largo del tiempo hacia el corazón de la estructura. Las áreas con más riesgo en las estructuras marinas son las situadas en la zona de carrera de marea, puesto que la acción mecánica del oleaje se añade a la reacción química, eliminando más hormigón dañado, y suministrando acceso a más cantidad de cloruros (aparte del efecto dañino de los ciclos de sequedad-humedad).
El drenaje de ácido de mina (AMD) es un proceso natural a través del cual el ácido sulfúrico se produce cuando los sulfatos de las rocas son expuestos al aire libre o reaccionan con el agua. Cuando las grandes cantidades de roca que contienen minerales sulfatados, son excavadas en tajo abierto o en vetas en minas subterráneas, estos materiales reaccionan con el aire o con el agua para crear ácido sulfúrico. Cuando el agua alcanza cierto nivel de acidez, un tipo de bacteria común llamada “Tiobacilus Ferroxidante”, puede aparecer acelerando los procesos de oxidación y acidificación, lixiviando aún más los residuos de metales de desecho.
DESCRIPCIÓNDE LOS DAÑOS
Se detalla a continuación una serie de anomalías, las cuales se relacionan a continuación con indicación del grado de afección y su ubicación:
- Corrosión y laminación del acero en vigas, nervios parteluz y losas de hormigón de la estructura horizontal, ocasionando pérdida de material en estos elementos.
- Corrosión y laminación en los pilares y los muros de cerramiento de hormigón armado de la estructura vertical ocasionando pérdida de material en ellos (fig. 3)
FIGURA 3. Daños generalizados por ambiente agresivo (exterior)
Pérdida de sección de la armadura en un considerable número de pilares.
Fisuraciones de diferentes tipologías y espesores, principalmente inclinadas, en paramentos verticales.
Fisuras en forjados de cubierta (fig. 4).
FIGURA 4. Daños en el interior, pérdida de recubrimiento.
Fisuras de cortante en nervios parteluz y vigas jácena.
Los elementos de hormigón de la cimentación se encuentran expuestos al agua de la ría proveniente de AMD. En estos casos, los sulfatos penetran el hormigón y reaccionar con los componentes de la
matriz cementicia causando reacciones químicas expansivas (Mejía y Rodríguez, 1999).
Este fenómeno ocurre de una manera heterogénea y muy diferida en el tiempo (después de meses o incluso años). Estas reacciones expansivas producen fisuración, desprendimientos y pérdida de resistencia en el hormigón (Mehta y Monteiro, 2006).
ESTUDIO DE RESISTENCIA DEL HORMIGÓN Para determinar las características resistentes del hormigón, se efectuaron dos tipos de ensayos, la extracción y rotura de probetas testigo y un estudio de ultrasonidos (fig. 5 y 6).
FIGURA 5. Cata en forjado (Fuente: Vorsevi 2009)
Figura 6. Cata en una viga (Fuente: Vorsevi 2009).
La extracción y rotura de las probetas-testigos se realizó siguiendo las normas UNI-EN 12390-3. En los ensayos no destructivos se ha seguido la norma UNE- EN 12504-4.
Los ensayos de resistencia a compresión realizados en muestras extraídas de elementos estructurales arrojan como resultado una resistencia media normalizada a compresión de 150 kg/cm2 aproximadamente. En la correlación realizada entre el estudio mediante ultrasonidos y las resistencias a compresión, se obtiene como resultado una resistencia estimada media de 175 kg/cm2 (VORSEVI, 2009).
98 En las figuras 5 y 6 se muestran algunas catas realizadas para la definición de las armaduras.
PROPUESTA DE REPARACIONES
En elementos con desprendimiento de hormigón y/o con fisuras y grietas a causa de la corrosión del acero interior se hace preciso efectuar un picado de las superficies con martillete eléctrico, eliminando los fragmentos fisurados, y una limpieza mediante lanzadera de agua a presión con arenador, desprendiendo los trozos sueltos y disgregados de hormigón y mortero, y eliminando el óxido de las armaduras al descubierto. Con esta operación se elimina también la capa de hormigón superficial más carbonatada, dejando la superficie rugosa y preparada mecánicamente para posterior reparación.
En las armaduras debe realizarse una pasivación por aplicación de una pintura de protección antioxidante de buena adherencia y de composición compatible con los morteros que se usarán en la fase siguiente.
Recomendamos utilizar una pintura de tipo epoxi, proyectando además sobre las barras, árido silícico antes del secado de la pintura, para aumentar la adherencia.
La operación debe efectuarse inmediatamente después de la limpieza de las armaduras, ya que con la operación anterior el acero queda totalmente desprotegido y la formación de óxidos se inicia inmediatamente. En los casos en los que existen pérdidas de sección del acero de armadura, debe efectuarse incorporaciones de barras, de similar cuantía a las existentes y empalmadas a las anteriores por solape. Una alternativa a esta solución sería la sustitución de las armaduras dañadas por bandas de fibra de carbono correctamente ancladas y adheridas al hormigón mediante resina epoxi (Vorsevi, 2009).
En la reparación pueden emplearse morteros cuyas características principales sean una alta adherencia y retracción compensada (mortero epoxi o los hidráulicos poliméricos). Dependiendo de su tipología, pueden requerir de la aplicación previa en la superficie de una película de epoxi o bien de saturación de humedad.
Debe conseguirse en todos los casos un adecuado recubrimiento, definido en el artículo 37.2.4 de la instrucción EHE en función de la resistencia a compresión del mortero. Debe cuidarse el proceso de curado, siguiendo las indicaciones del fabricante y teniendo en cuenta la época del año en que se ejecute.
Como alternativa a las propuestas anteriores se podrían plantear técnicas electroquímicas.
Aun cuando se han podido observar algunos elementos superficiales de la cimentación, sería necesaria la realización de algunas catas para valorar con exactitud los daños sufridos por la cimentación del edificio y en particular con el fin de determinar la probable pérdida de resistencia del hormigón posiblemente de forma puntual.
CONCLUSIONES
Como puntos fundamentales de este estudio, podríamos señalar los siguientes:
Se aprecian daños de gran importancia en todos los elementos estructurales (forjados, vigas y pilares) con pérdida de masa de hormigón y armaduras afectadas en grado importante por la corrosión.
Se observa un deterioro generalizado de la edificación, con desaparición de elementos significativos de la misma: tolvas, cerchas de cubierta, etc.
La cimentación presenta daños por efecto del AMD de las aguas de la ría, aunque el alcance de estos deberá ser confirmado en futuras campañas de estudio.
Es necesario acometer de forma urgente operaciones de reparación y/o refuerzo de los elementos estructurales.
AGRADECIMIENTOS
A Vorsevi por el trabajo realizado en su informe de daños y al Ayuntamiento de Aljaraque por la documen- tación aportada para la realización de este trabajo.
REFERENCIAS
Aguirre, A.M., Mejía, R. (2013): Durabilidad del hormigón armado expuesto a condiciones agresivas.
Materiales de Construcción. Vol. 63, 309, 7-38. doi:
10.3989/mc.2013.00313.
González Vílchez, M. (1981): Historia de arquitectura inglesa en Huelva.Universidad de Sevilla.
Secretariado de Publicaciones.
Paz López, J. A. de; Paz Sánchez, J. J. de (2008):
Aljaraque Corrales. Instalaciones mineras de Corrales.
Paz Sánchez, J. J. de (2007): El muelle de la compañía de Tharsis de Huelva.
Cuenca López, J. M.; Morillas Alcázar, J. M.; Molero de los Santos, M. E (2013): El patrimonio Industrial Minero de Corrales en Aljaraque: Catalogación, Propuesta de Protección Urbanística y Modelo de Difusión Didáctica para la Enseñanza Primaria Obligatoria. Tesis doctoral. Universidad de Huelva.
Vorsevi (2009): Estudios de reconocimiento de una estructura:Antigua Central Térmica en Corrales (Aljaraque - Huelva).
Mejía, R.; Rodríguez, P. (1999): Durabilidad y corrosión en Materiales Cementicios. CYTED, Costa Rica.
Mehta, P.K.; Monteiro, P.J.M (2006): Concrete Microstructure, Properties, and Materials. McGraw Hill, New York.