RESERVADOS DERECHOS - Universidad Rafael...
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I REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA FACULTAD DE INGENIERÍA ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL ESTUDIO DE LA CORROSIÓN EN EL SISTEMA DE GUAYAS EMPLEADAS EN LAS PILAS PRINCIPALES DEL PUENTE GENERAL RAFAEL URDANETA, MARACAIBO ESTADO ZULIA TRABAJO ESPECIAL DE GRADO REALIZADO POR: BCH. CARLOS EDUARDO GAMARRA APONTE TUTOR ACADÉMICO: PROF. ANA CASTRO MARACAIBO, DICIEMBRE 2009 DERECHOS RESERVADOS
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REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA
UNIVERSIDAD RAFAEL URDANETA
FACULTAD DE INGENIERÍA
ESCUELA DE INGENIERIA CIVIL
ESTUDIO DE LA CORROSIÓN EN EL SISTEMA DE GUAYAS EMPLEADAS EN LAS PILAS PRINCIPALES DEL PUENTE GENERAL RAFAEL URDANETA,
MARACAIBO ESTADO ZULIA
TRABAJO ESPECIAL DE GRADO
REALIZADO POR:
BCH. CARLOS EDUARDO GAMARRA APONTE
TUTOR ACADÉMICO:
PROF. ANA CASTRO
MARACAIBO, DICIEMBRE 2009
DERECHOS RESERVADOS
II
ESTUDIO DE LA CORROSIÓN EN EL SISTEMA DE GUAYAS EMPLEADAS EN LAS PILAS PRINCIPALES DEL PUENTE GENERAL RAFAEL URDANETA,
MARACAIBO ESTADO ZULIA.
Carlos Gamarra
CI: 18.509.386
Teléfono: 0416-2592059
TUTOR ACADÉMICO
ANA CASTRO C.I: 6.728.686
DERECHOS RESERVADOS
III
DEDICATORIA
Este trabajo especial de grado se lo quiero dedicar a las siguientes personas:
Marlene Marisol de Gamarra, mi madre, por siempre estar a mi lado, por
quererme, ayudarme a confiar en que estas metas las puedo lograr y por
enseñarme todo los valores que he aprendido para ser una persona exitosa
en la vida.
Carlos Enrique Gamarra, mi padre, por apoyarme, estar conmigo, ayudarme
a entender los valores de la vida y también en lo académico, por ser mi
profesor, mi guía de toda la vida.
Carlos Luis Gamarra, mi hermano, quien me ha apoyado, ayudado y
acompañado toda la vida, sintiéndome que nunca he estado solo.
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AGRADECIMIENTOS
Este trabajo de grado se lo agradezco a las siguientes personas:
A toda mi familia por enseñarme todos los valores necesarios, brindarme
sabiduría e inteligencia en todo momento cuando la necesité.
A Dios, por iluminarme el camino y darme sabiduría para seguir adelante y
lograr mis metas.
A José Francisco Gamarra, mi tío, quien dedicó parte de su tiempo para
asesorarme en las interpretaciones de artículos y textos en ingles.
A todos los profesores de todas las instituciones a las que asistí por
enseñarme todo lo referente a lo académico en mi carrera y en varias
ocasiones hasta lo cotidiano.
A mi tutor académico, las profesora Ana Castro quien fue mi guía en el
camino para la culminación de este trabajo de grado.
Al Ing. Daniel Contreras, por brindarme sus conocimientos en la materia de
este trabajo.
Al Ing. Enrique Raga, por concederme parte de su tiempo en la intrusión de
muchos puntos necesarios para completar este trabajo de grado.
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INDICE DE CONTENIDO
1. CAPÍTULO 1: EL PROBLEMA
1.1. Planteamiento del problema……………………………………………14
1.2. Objetivos…………………………………………………………………...16
1.2.1. Objetivo general…………………………………………………….16
1.2.2. Objetivos específicos……………………………………………...16
1.3. Justificación……………………………………………………………….16
1.4. Delimitación………………………………………………………………..17
1.4.1. Espacial……………………………………………………………….17
1.4.2. Temporal……………………………………………………………...17
1.4.3. Científica………………………………………………………………18
2. CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
2.1. Antecedentes……………………………………….………………………20
2.2. Bases teóricas…………………………………….………………………..22
2.2.1. Puente General Rafael Urdaneta……….…………………………22
2.2.2. Guayas………………………………………………………………...26
2.2.2.1. Partes y características………...………………………….27
2.2.2.2. Guayas del puente General Rafael Urdaneta….……....28
2.2.2.2.1. Detalle de cada hilo que conforman las
guayas…………………………………………………………….………31
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2.2.3. Corrosión…………………………………………..…………………32
2.2.3.1. Tipos de corrosión………………………………………...32
2.2.3.1.1. Corrosión general………………………….33
2.2.3.1.1.1. Corrosión atmosférica…….34
2.2.3.1.2. Corrosión localizada………………………38
2.2.3.2. Sistemas de protección anticorrosivos……………….39
2.2.3.2.1. Recubrimiento anticorrosivo…………….40
2.2.3.2.1.1. Consideraciones para la preparación
de superficie antes de aplicar recubrimiento………………..40
2.2.4. Mantenimiento preventivo……………….………………………..44
2.2.5. Definición de muestra no probabilística…..……………………45
2.3. Sistema de variables…………………………………..….……...………47
2.4. Cuadro de variables……………………………………...……………….48
3. CAPÍTULO III: METODOLOGÍA
3.1. Tipo y diseño de la investigación………………………………………50
3.1.1. Tipo de investigación………………………………………………50
3.1.2. Diseño de la investigación………………………………………...52
3.2. Técnicas de recolección de datos……………………………………...53
3.3. Fases de la investigación………………………………………………...54
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4. CAPÍTULO IV: ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS
4.1. Identificación del tipo de corrosión que afecta al sistema de guayas del
puente General Rafael Urdaneta……………………………………57
4.2. Sistemas de protección anticorrosivos empleados en las guayas del
puente General Rafael Urdaneta ……………………………………….63
4.2.1. Epoxi Poliamida rico en cinc...………………..………………….64
4.2.1.1. Instrucciones de uso……………………...………………64
4.2.1.2. Especificaciones técnicas………………………….…….65
4.2.2. Mono componente polysiloxane-uretano………………….…...66
4.2.2.1. Instrucciones de uso………………………………..........67
4.2.2.2. Especificaciones técnicas………………………………..67
4.3. Inspección del sistema de protección anticorrosivo empleado en las
guayas del puente General Rafael Urdaneta ……………………..68
4.3.1. Descripción del método actual de mantenimiento………….…68
4.3.2. Definición de criterios para la inspección del sistema de
protección anticorrosivo………………………………..………....70
4.3.3. Realización de un análisis en una muestra no
probabilística…………………………………………………………71
CONCLUSIONES………………………………………………………………....77
RECOMENDACIONES…………………………………………………………..78
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS…………………………………………....79
ANEXOS……………………………………………………………………………81
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ÍNDICE DE FIGURAS
Fig. #1 Vista general del puente General Rafael Urdaneta………………….23
Fig. #2 Vista general de los tirantes (guayas) en la pila 23 del lado sur….25
Fig. #3 Perfil esquemático de la pila 24 del puente………………………….26
Fig. #4 Ilustración esquemática de una guaya……………………………..…28
Fig. #5 Esquema gráfico de la disposición de los hilos en la sección
transversal de la guaya……………………………………………………………32
Fig. #6 Ilustración de corrosión general……………………………………….33
Fig. #7 Ilustración de corrosión atmosférica………………………………….35
Fig. #8 Ilustración de corrosión localizada…………………………………….39
Fig. #9 Ilustración de una muestra como subgrupo……………………..…..46
Fig. #10 a Fig. #19 Ilustraciones detalladas de daños en las guayas del
puente………………………………………………………………………………...57
Fig. #20 Ilustraciones respecto a Belzona……………………………………..65
Fig. #21 Ilustración respecto a Bridon Metalcoat…………………………….68
Fig. #22 Esquema de la distribución de las guayas desde la pila hasta la viga
mesa…………………………………………………………………………………..72
Fig. #23 Ilustración de la vista que poseía el investigador al momento de la
realización de la toma de datos………………………………………………….72
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Fig. #24 Ilustración de la cantidad de guayas muestreadas…………….….73
INDICE DE TÁBLAS
Tabla #1 Ensayos para determinación del módulo de elasticidad de las
guayas …………………………………………………………………………..…....29
Tabla #2 Perfiles de los hilos de acero………………………………………….31
Tabla #3 Datos de penetración media por corrosión en mm para diferentes
materiales metálicos en contacto con distintos tipos de atmósfera……….36
Tabla #4 Cuadro de Variables…………………………………………………….48
Tabla #5 Tabulador de los datos extraídos el día 19/11/09…………………...74
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GAMARRA APONTE, Carlos Eduardo, “ESTUDIO DE LA CORROSIÓN EN EL SISTEMA DE GUAYAS EMPLEADAS EN LAS PILAS PRINCIPALES DEL PUENTE GENERAL RAFAEL URDANETA, MARACAIBO ESTADO ZULIA”. Trabajo Especial de Grado. Universidad Rafael Urdaneta. Facultad de Ingeniería. Maracaibo, Venezuela. Diciembre 2009.
RESUMEN
El presente trabajo de grado tuvo como objetivo conocer cómo afecta la corrosión en el sistema de guayas del puente General Rafael Urdaneta con el fin de inspeccionar el sistema de protección anticorrosivo. Este trabajo presentó una investigación de tipo descriptivo, con un diseño de investigación no experimental y documental. Las técnicas de recolección de datos fueron observaciones directas e indirectas, mediante la realización de un cuestionario y entrevistas a expertos en esta materia. El análisis de los resultados señalaron que las guayas son protegidas con dos recubrimientos anticorrosivos (Epoxi Poliamida rico en cinc y mono componente polysiloxane-uretano) que ayudan temporalmente a la disminución del efecto de la corrosión, que es del tipo atmosférica. Se determinó que la corrosión afecta los recubrimientos en diversas zonas de las guayas, por lo que se debe realizar un mantenimiento en el cual se renueve la aplicación de estos recubrimientos con la debida preparación de la superficie en la guaya, de esta forma se garantiza una escasa exposición de los hilos de acero al medio ambiente. Por último, mediante una inspección de una muestra no probabilística en una zona de las guayas de las pilas 21 y 24 se pudo concluir de forma cualitativa que el sistema de protección anticorrosivo actual es efectivo mientras se le aplique mantenimiento adecuado constantemente bajo un período determinado.
Palabras clave: corrosión, puente, Maracaibo, guayas.
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INTRODUCCIÓN
El puente General Rafael Urdaneta es uno de los más importantes del país,
ya que representa la vía que conecta a la ciudad de Maracaibo con el resto del
país de forma casi inmediata, su construcción se inició en 1958 y fue inaugurado
el 24 de agosto de 1962, por lo que tiene casi medio siglo.
Siendo en uno de sus tramos un puente de tipo atirantado, este presenta en
sus pilas principales los llamados tirantes o “guayas” como comúnmente se
conoce. Dichas guayas son metálicas, por lo que representan un problema con su
forma de reaccionar ante el ambiente, que como bien se conoce es muy corrosivo
en esta zona del país, trayendo como consecuencia que a través de los años
estas guayas se deterioren por efectos de la corrosión, poniendo en riesgo la
estabilidad estructural del puente.
La corrosión es un proceso en el que los metales tienden a volver a su
estado natural, es por eso que se hace uso de recubrimientos anticorrosivos.
Estos recubrimientos tienden a deteriorarse debido a las condiciones a las que
están expuestos, por lo que cada cierto período de tiempo se deberán retirar los
restos de estos y ser nuevamente aplicados, de esta forma se garantiza una
protección a los hilos de las guayas.
Si bien desde la construcción del puente Rafael Urdaneta ya se habían
empezado a tomar las medidas necesarias para disminuir el efecto corrosivo de
las guayas, este trabajo de grado busca estudiar el proceso de corrosión en el
sistema de guayas del puente para la inspección del sistema de protección
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anticorrosivo implementado actualmente, de esta forma, recomendar la
optimización de su desempeño si es necesario.
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CAPÍTULO I: EL PROBLEMA
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1.1. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Actualmente el Sistema de Guayas del puente General Rafael Urdaneta se
ve afectado por causa del alto grado de corrosión al que está expuesto. Esta
situación ya ha originado en varias ocasiones la falla de dicho sistema, debido a la
pérdida de resistencia en sus anclajes por efecto de la corrosión, tal y como
sucedió en el año 1980 (ver anexo A y B), cuando cuatro guayas de una de las
pilas fallaron. En este sentido se está ante una situación de alto riesgo ya que al
fallar el sistema de guayas, las vigas del puente se ven sometidas a mayor flexión
pudiendo causar la falla de las mismas.
Es importante resaltar que el mantenimiento preventivo y correctivo de cada una
de las guayas, tal y como se hace hoy en la actualidad, afecta el flujo vehicular a
través del puente, causando congestionamiento de vehículos durante horas, caso
ocurrido en el pasado 6 y 7 de Septiembre del 2008 por la reparación de sólo dos
guayas.
Es obvio determinar la razón por la cual el Puente General Rafael Urdaneta
se encuentra tan expuesto a la corrosión. La humedad, la salinidad y el clima
cálido son factores determinantes de corrosión, en este sentido y considerando
que el puente se encuentra en una zona geográfica con todas estas
características, se entiende que este está sometido a altos niveles de esta acción
química (ver mapa de corrosión en Venezuela, Anexo C).
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Además de la posición geográfica del puente, existen razones adicionales por la
cual el desempeño del sistema de guayas se ve afectado por la corrosión, una de
ellas es la posible falla en la aplicación de las tecnologías y procedimientos
preventivos que se implementan con el fin reducir el efecto nocivo de la corrosión.
Con base en lo anteriormente expuesto, y si dichas causas persisten en el
tiempo, desde el punto de vista estructural el puente se verá afectado, ya que la
rotura de las guayas o el estiramiento excesivo de las mismas someten a flexión
las vigas.
Adicionalmente y considerando que el sistema de guayas está compuesto
por un total de 384 guayas, es imprescindible la implementación de planes
preventivos de mantenimiento, en lugar del mantenimiento correctivo de dos o tres
guayas por ejemplo. Si persiste la falta de un plan de mantenimiento preventivo, la
vida útil del puente se verá reducida, la cual estaba estimada inicialmente para
más de un siglo.
Se pretendió investigar las consecuencias de la corrosión en el sistema de
guayas, y de esa forma inspeccionar el actual sistema de protección que ayuda a
disminuir el efecto corrosivo en estas, después de una evaluación cualitativa se
hacen las conclusiones pertinentes con respecto a dicho sistema.
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1.2. OBJETIVOS
1.2.1. OBJETIVO GENERAL
Estudiar el proceso de corrosión en el sistema de guayas del puente General
Rafael Urdaneta para la inspección del sistema de protección que disminuye su
efecto.
1.2.2. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
Identificar el tipo de corrosión que afecta al sistema de guayas del puente
General Rafael Urdaneta.
Identificar el sistema de protección anticorrosivo de las guayas en el puente
General Rafael Urdaneta.
Inspeccionar el actual sistema de protección anticorrosivo de las guayas del
puente General Rafael Urdaneta.
1.3. JUSTIFICACIÓN
Desde el punto vista general, una investigación que asume como meta
conocer y dar solución al posible estado de deterioro en el cual se encuentra el
puente General Rafael Urdaneta, pretende de forma positiva un cambio. En este
sentido, el estudio a desarrollarse en el presente Trabajo de Grado consiste en
proporcionar una visión clara del actual sistema de protección anticorrosivo que se
aplica en el Sistema de Guayas para los fines de disminuir el efecto de la
corrosión y de esa forma concluir si este sistema actúa de forma positiva según su
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uso, todo esto con el objeto de mantener la seguridad con el mínimo impacto a la
ciudadanía.
En esta investigación se podrán manifestar beneficios prácticos debido a
que se intentará resolver un problema de ingeniería que podrá ser de utilidad para
los entes encargados del mantenimiento del puente, garantizándoles así un
entendimiento más profundo con respecto a cómo optimizar su metodología de
mantenimiento.
De esta forma este trabajo de investigación podrá aportar
recomendaciones tendentes a proveer a la sociedad zuliana y venezolana una vía
más segura, duradera y de flujo continuo a través del tiempo.
1.4. DELIMITACIÓN
1.4.1. ESPACIAL
Este estudio está limitado a ser efectuado sólo en Puente General Rafael
Urdaneta de la ciudad de Maracaibo, Edo. Zulia.
1.4.2. TEMPORAL
El estudio es desarrollado en un lapso de tiempo que empieza en mayo del 2009,
y culmina en diciembre del 2009.
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1.4.3. CIENTÍFICA
Se estará delimitado sólo al estudio preliminar del proceso de generación de
corrosión en el Sistema de guayas del puente General Rafael Urdaneta, así como
la inspección del actual sistema de protección anticorrosivo.
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CAPÍTULO II: MARCO TEÓRICO
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2.1. ANTECEDENTES
Oladis de Rincón, Daniel Contreras, Miguel Sánchez, CORROSIÓN2001.
Inspección y reparación del sistema de cables de suspensión del puente de
Maracaibo. Trabajo de investigación del centro de Corrosión de LUZ.
La metodología usada en este estudio se basó en la observación de la capa
de recubrimiento que poseen las guayas, se logró usando un microscopio de 30x
para observar las áreas de daño en la capa y/o el metal bajo, una fibra óptica para
la inspección de los cauces del ancla, y un equipo de prueba de contaminación
para determinar la contaminación superficial.
En el resultado de las pruebas se dio a conocer que el espesor de las capas
de recubrimiento del puente General Rafael Urdaneta se encuentran desde 6,4
hasta 23,8 µm, lo que indica que algunos de los recubrimientos de las guayas se
encuentran alrededor de los 18µm (espesor estándar), no obstante, el hecho de
que existan espesores tan bajos como 6,4 µm indica que existe una falta de
control en la aplicación del recubrimiento.
El aporte que deja la investigación analizada está referido a los datos obtenidos de
algunas guayas del Puente General Rafael Urdaneta, que demuestra el desgaste
de los recubrimientos de estas guayas por acción corrosiva.
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LG-SAPGRU-01 Y FIDES-002. Mantenimiento y reparación del sistema de cables
de suspensión del puente de Maracaibo. San Francisco, Octubre 2001.
Este antecedente se basa en un proceso de mantenimiento que se realizó al
puente Gral. Rafael Urdaneta ene el año 2002. Tuvo como metodología cinco
partidas:
- Montaje y desmontaje de guindolas o andamios de acceso a las guayas.
- Limpieza y preparación de toda la superficie de las guayas con agua a baja
presión y chorreado abrasivo.
- Limpieza localizada de los productos de corrosión del galvanizado y
sustrato con chorreado abrasivo y colocación del fondo orgánico rico en
cinc.
- Aplicación de acabado con metalcoat.
- Avisos y señales.
Con estas partidas se llevó a cabo la reparación y el mantenimiento de las
guayas, el estudio de este proceso reveló los daños que causa la corrosión al
recubrimiento de las guayas, así como también los daños estructurales se
producen en los anclajes de estas mismas.
Este proyecto de reparación de las guayas y de su recubrimiento aporta
imágenes y especificaciones técnicas que demuestran los daños estructurales que
causa la corrosión. Así como también las especificaciones de los recubrimientos
“Epoxi Poliamida rico en cinc” (Belzona6111) y mono componente polysiloxane-
uretano (Bridon Metalcoat).
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2.2. BASES TEÓRICAS
La teoría que ayudará a la fundamentación de esta tesis se divide en cuatro partes
resaltantes: lo referido al Puente General Rafael Urdaneta, lo referido al concepto
de guayas, lo referido a la corrosión como efecto negativo en el desgaste del
sistema de guayas de este puente y finalmente la definición de algunos conceptos
relacionados con la metodología usada para la elaboración de esta tesis.
2.2.1. PUENTE GENERAL RAFAEL URDANETA
Según www.puentesobreellago.org.ve/ges, el puente General Rafael
Urdaneta fue diseñado por el ingeniero venezolano Paul Lustgarten, construido en
concreto u hormigón armado y tiene una longitud de 8.678 metros y 134 pilas.
Tiene su ubicación al norte del lago de Maracaibo, y conecta específicamente los
municipios de Santa Rita y San Francisco, sus coordenadas son: 10°34′27″N
71°34′33″O. Fue construido en 4 años, iniciándose en 1958 y culminándose en
1962, cuya inauguración se dio el día 24 de agosto de 1962. En su parte central el
puente es del tipo puente atirantado, sus bases se encuentran ancladas al fondo
del Lago de Maracaibo a una profundidad de 60 metros (para permitir que
embarcaciones de hasta 45 m de altura puedan entrar al lago y luz de 235 m), y
cuenta con dos carriles por sentido. Soporta un tráfico promedio de 45 mil
vehículos diarios.
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Este puente permitió unir ambas orillas del lago y conectar de manera expedita a
la ciudad de Maracaibo con el resto de Venezuela. Los proyectos iniciales para el
puente fueron descartados pues se consideró que una estructura de metal
requeriría mucho mantenimiento, dado el clima húmedo de la zona. Además de
requerir poco mantenimiento, en Venezuela el cemento es un material menos
costoso que el acero y mantendría los requerimientos estéticos de la obra.
Para su construcción se utilizaron 138 mil toneladas de cemento, 20 mil
toneladas de metal, 67 mil m lineales de pilotes de perforación y la mano de obra
de más de 2.600 personas.
Fig. #1. Vista general del puente General Rafael Urdaneta. Fuente: Antonio R.
Sarcos-Portillo, Hildrun F. García-legl y Alfredo Navarro, Inspección de los
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anclajes de los cables de las pilas centrales del puente sobre el lago de Maracaibo
(2000).
Como ya se mencionó antes, el puente General Rafael Urdaneta en su
parte central es del tipo de puente atirantado, En términos de ingeniería civil, se
denomina puente atirantado a aquel cuyo tablero está suspendido de una o varios
pilas centrales mediante tirantes. Se distingue de los puentes colgantes porque en
estos los cables principales se disponen de pila a pila, sosteniendo el tablero
mediante cables secundarios verticales, y porque los puentes colgantes trabajan
principalmente a tracción, y los atirantados tienen partes a tracción y otras a
compresión. También hay variantes de estos puentes en que los tirantes (guayas)
van desde el tablero al pilar situado a un lado, y desde este, al suelo, o bien, como
el Puente del Alamillo (España), estar unidos al pilar solo.
Los puentes atirantados ocupan un punto medio entre los puentes de acero
de contrapeso y los colgantes. Un puente colgante, requiere más cables (y más
acero), y uno de contrapeso, más acero para su construcción. Aunque desde el
punto de vista estructural serían puentes que trabajan en modo contrapeso.
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Fig. #2. Vista general de los tirantes (guayas) en la pila 23 del lado sur. Fuente
propia
Una de las características de los puentes atirantados es el número de pilas,
hay puentes con uno solo, o con varios, lo más típico es estar construidos con un
par de torres cerca de los extremos, en el caso del puente General Rafael
Urdaneta, este consta de 6 pilas. También se caracterizan por la disposición de los
tirantes, que pueden estar sujetos a ambos lados de la pista, o sujetarla desde el
centro (dos planos de atirantamiento, o uno solo respectivamente), en el puente
General Rafael Urdaneta los tirantes están sujetos a ambos lados de la viga (por
los dos extremos de la vía) por lo que posee dos planos de atirantamiento. La
disposición de los tirantes en el puente General Rafael Urdaneta es convergente
(radiales) respecto a la zona donde se sujetan en la pila, aunque puede darse el
caso de un puente atirantado con la disposición de los tirantes de forma paralela.
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Fig. #3 Perfil esquemático de la pila 24 del puente. Fuente: Antonio R. Sarcos-
Portillo, Hildrun F. García-legl y Alfredo Navarro, Inspección de los anclajes de los
cables de las pilas centrales del puente sobre el lago de Maracaibo (2000).
Otra característica del puente General Rafael Urdaneta es que es un puente mixto,
es decir, en algunos tramos actúa como puente atirantado, mientras que en el
resto actúa como un puente viga. Este tipo de puente es aquel cuyos tramos son
soportados por vigas.
2.2.2. GUAYAS
Según la norma “COVENIN, cables de acero para montacargas 1720:
1997”, las guayas son elementos flexibles, compuestos por uno o más cordones
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de acero y un elemento ventral de fibra sintética (en algunos casos naturales)
llamado alma, el cual es el único encargado de sustentar y transmitir cargas
2.2.2.1. PARTES Y CARACTERÍSTICAS
Alma: Es el elemento central del cable alrededor del cual se arrollan los cordones.
Su composición para cables de acero para ascensores y montacargas, es de
fibras naturales duras o sintéticas.
Cordón: Es el elemento del cable, formado por un conjunto de alambres de acero,
arrollados en forma helicoidal alrededor de un alambre central.
Alambre: Es el hilo de acero empleado como componente básico para la
construcción del cable, es el elemento estructural más fino de todo lo que
compone una guaya.
Diámetro nominal: Esla dimensión mediante la cual se designa el cable o
alambre y se expresa en milímetros, todo esto según las normas venezolanas.
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Fig. #4. Ilustración esquemática de una guaya. Fuente: norma COVENIN, cables
de acero para montacargas 1720: 1997
2.2.2.2. GUAYAS DEL PUENTE GENERAL RAFAEL URDANETA
Según “Puente sobre el lago de Maracaibo, de la casa editorial Bauverlag
GmbH Wiesbaden – Berlin” el sistema de guayas del Puente General Rafael
Urdaneta consta de 384 guayas en total distribuidas a través de las 6 pilas (32 por
lado de cada pila). Son guayas con un diámetro 74 mm (3pulg).
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Las guayas fueron fabricadas por la firma Felten & Guilleaume con acero tipo
Siemens-Martin, estirado en frío. Su Módulo de elasticidad se determinó a base de
ensayos:
Tabla #1. Ensayos para determinación del módulo de elasticidad de las guayas.
Fuente: “Puente sobre el lago de Maracaibo, de la casa editorial Bauverlag GmbH
Wiesbaden – Berlin”
En Alemania, los cables se cortaron a su longitud definitiva y se colocaron en sus
extremos las cabezas de anclaje. Dichas cabezas estaban provistas de roscas
interiores para atornillar los husillos y fueron ensayadas. Para verificar su fijación
al cable se realizaron además mediciones de deformaciones bajo cargas
prolongadas.
Algunas especificaciones de las guayas.
Diámetro del cable cerrado: 74 mm.
Sección Transversal portante: 3800 mm2.
Peso: 31,7kg/m
Fuerza de Cable Módulo de elasticidad
0 – 32 tons 1,00·107 t/m2
32 – 118 tons 1,30·107 t/m2
118 – 220 tons 1,70·107 t/m2
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Daño de un hilo: este representa el 0,46% del área de la guaya.
Los Cables, en número total de 32, deben soportar una carga permanente
de 5.425 toneladas o sea 170 toneladas por cable, a lo que hay que añadir
14 toneladas provenientes de la carga viva. Se hicieron cuatro ensayos
para determinar la carga de ruptura de un cable, que resultó ser de 601
toneladas.
Basándose en estos valores, los siguientes cálculos realizados por el
investigador, revelan que la cantidad de guayas mínimas requeridas para el
soporte de la viga del puente es de 10 unidades.
Ferdinan P. Beer y Russell Johnston (2005) “mecánica de materiales” plantean:
Factor de Seguridad (F.S.) = carga admisible (CA)/ carga permisible (CP)
Entonces, teniendo como factor de seguridad 3.54, se divide 32 guayas entre este
y de esa forma se consigue el número mínimo de guayas requeridas:
En conclusión, sabiendo que cada lado de las pilas contienen 32 guayas, solo son
necesarias 10 para el sostenimiento de las vigas.
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2.2.2.2.1. DETALLE DE CADA HILO QUE CONFORMAN LAS GUAYAS.
Tabla #2. Perfiles de los hilos de acero. Fuente: “Puente sobre el lago de
Maracaibo, de la casa editorial Bauverlag GmbH Wiesbaden – Berlin”)
Hilada de
cables,
desde el
interior
hacia
afuera
Perfil cantidad de hilos
Resistencia
nominal a
la tensión
Hilo
central 1
4,65 mm. Hilo ciego
1 Hilos
redondos 6
4,28 mm. 160 kg/mm2
2 Hilos
redondos 12
4,28 mm. 160 kg/mm2
3 Hilos
redondos 18
4,28 mm. 160 kg/mm2
4 Hilos en
cuña 26
5,00 mm.
De alto 150 kg/mm2
5 Hilos en
cuña 32
5,00 mm.
De alto 150 kg/mm2
6 Hilos
perfilaos 34
6,00 mm.
De alto 150 kg/mm2
7 Hilos
perfilaos 38
6,00 mm.
De alto 150 kg/mm2
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Fig. #5. Esquema gráfico de la disposición de los hilos en la sección transversal
de la guaya. Fuente: Puente sobre el lago de Maracaibo, editorial Bauverlag
GmbH Wiesbaden – Berlin.
2.2.3. CORROSIÓN
Según Otero Huerta (2001) editorial síntesis “corrosión y degradación de
materiales”, la corrosión puede definirse como la reacción química o
electroquímica de un metal o aleación con su medio circundante con el
consiguiente deterioro de sus propiedades.
2.2.3.1. TIPOS DE CORROSIÓN
Según “Vol. 13 hanbook de la ASM International” se pueden distinguir entre
dos tipos básicos de corrosión según la morfología del ataque: la corrosión general
o corrosión uniforme y la corrosión localizada.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo II __________________________________________________________________
33
2.2.3.1.1. CORROSIÓN GENERAL
Esta clase de corrosión es descrita como un desgaste uniforme, en el que
no se pueden apreciar procesos de daños localizados. Unos ejemplos claros de
corrosión general son las aleaciones de cobre, ya que estos exhiben en su
totalidad daños uniformes en su superficie.
Fig. #6. Ilustración de corrosión general, (Fuente: Vol. 13 handbook de ASM
International)
El Vol. 13 handbook de ASM International, divide la clasifica la corrosión en
6 tipos específicos, la corrosión atmosférica (siendo la más común de todas),
corrosión galvánica, la corrosión biológica, la corrosión de sal fundida, la corrosión
a altas temperaturas (esta es desde un punto de vista muy industrial) y la
corrosión de metales líquidos.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo II __________________________________________________________________
34
En las bases teóricas de esta tesis será defina la corrosión atmosférica, ya que es
esta la que tiene relevancia en los resultados.
2.2.3.1.1.1. CORROSIÓN ATMOSFÉRICA
Según “Vol. 13 hanbook de la ASM International”, este tipo de corrosión
está definida como los daños generales producidos por la exposición de
materiales al medio ambiente, y a sus contaminantes. Además de ser la más
común de todas como fue antes mencionado, es también la que más cantidad de
recursos financieros consume para el mantenimiento preventivo de los materiales
expuestos.
Entre los tipos de corrosión atmosférica se pueden encontrar:
Corrosión húmeda: este tipo de corrosión atmosférica requiere de un
cierto grado de humedad en la atmosfera, cuanto más alto esté dicho
grado la agresividad del ataque corrosivo será mayor. Cuando la humedad
excede un valor crítico (alrededor del 70%) relativamente, tiende a
aparecer en la superficie del metal una película invisible de humedad,
presentando un electrolito listo para una transferencia química. El valor
crítico depende de las condiciones de la superficie del metal, las cuales
pueden ser: limpieza de esta misma, aumento productivo de la corrosión,
aumento de la presencia de sales u otros contaminantes que sean capaces
de absorber cantidades considerables de agua aun a bajos niveles de
humedad relativa.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo II __________________________________________________________________
35
Corrosión mojada: ocurre cuando se forman en las superficies unas
bolsas de agua visibles, esto debido al rocío del mar, la lluvia o el rocío. En
algunos casos, las hendiduras que pueden presentar el material
promueven a la concentración de agua (agua empozada) causando
corrosión aun cuando las superficies planas parecen estar secas.
Fig. #7. Ilustración de corrosión atmosférica. Fuente: Vol. 13 handbook de la ASM
International.
Según Otero Huerta (2001) editorial síntesis “corrosión y degradación de
materiales” y Vol. 13 hanbook de la ASM International”, el grado de la corrosión
atmosférica también depende de la cantidad de contaminantes que en esta se
encuentran, tomando en cuenta estos agentes contaminantes, las atmósferas se
clasifican en:
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo II __________________________________________________________________
36
Rurales: este tipo de atmósfera representa una muy baja proporción de
contaminantes.
Urbanas: es un ambiente más corrosivo que los rurales, la aparición de los
contaminantes es fundamentalmente por SO2.
Industriales: el ambiente en esta atmósfera es muy corrosivo, esto debido
a la cantidad de compuestos de sulfuro que esta contiene por los procesos
de combustión que ocurren en las industrias. Dichos compuestos de sulfuro
son absorbidos selectivamente por la superficie de los materiales
expuestos.
Marinas: causa efectos corrosivos en sistemas que estén sumergidos. Se
considera corrosivo según el nivel de sales.
Penetración media (mm)
Atmósfera Acero dulce
Acero palinable
acero de alto límite elástico
Cinc Cobre Aluminio
Rural 40-100 20-50 8-20 4-15 5-8 0.25-0.35 Urbana 85-300 40-150 20-70 10-25 7-14 0.37-0.65 Industrial 100-350 40-175 20-80 20-80 10-20 1.85-10 Marina 100-400 50-200 20-90 10-60 6-18 0.76-15
Tabla #3. Datos de penetración media por corrosión en mm para diferentes
materiales metálicos en contacto con distintos tipos de atmósfera. Fuente: Otero
Huerta, editorial síntesis “corrosión y degradación de materiales” (2001)
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo II __________________________________________________________________
37
Prevención contra corrosión atmosférica
Según “vol. 13 hanbook de la ASM International”, existen dos enfoques para la
prevención de corrosión atmosférica. La primera es un arreglo temporal, puede
usarse durante el transporte o el almacenamiento, consiste en disminuir el grado
de humedad en el material mediante, deshidratación, mecanismos de
calentamiento o tratando la superficie del material con un inhibidor. La segunda
forma es con el fin de que sean soluciones duraderas, esto se logra mediante una
elección del material que va a ser expuesto, o la más común, la cual consiste en la
aplicación de recubrimientos, estos pueden ser metálicos, orgánicos, inorgánicos
estos recubrimientos son bien conocidos por su efectividad.
Según Otero Huerta (2001) editorial síntesis “corrosión y degradación de
materiales”, existen fundamentalmente los siguientes métodos de protección
contra la corrosión atmosférica:
Recubrimientos protectores metálicos, los cuales son más resistentes que
el que se pretende proteger.
Pinturas anticorrosivas orgánicas o inorgánicas con inhibidores de corrosión
en su composición.
Disminución de la HR en espacios cerrados mediante un sistema de
refrigeración, empleo de sustancias higroscópicas o aumento de
temperatura.
Empleo de inhibidores en fase vapor aplicable también a espacios con un
volumen de aire limitado.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo II __________________________________________________________________
38
2.2.3.1.2. CORROSIÓN LOCALIZADA
Este tipo de corrosión está caracterizado por daños en la superficie del
material localizados. Es decir, que se está encarando el tratado de un tipo de
corrosión en el cual se deben estimar picaduras o penetraciones de la corrosión
en sitios específicos, lo cual lo hace extremadamente dificultoso debido a que la
mayoría de los daños no pueden ser percibidos en la superficie del material a
simple vista. Este tipo de corrosión también genera grandes costos para el
mantenimiento preventivo, además es considerada como un tipo de corrosión muy
delicado debido a que los daños que este causa pueden llevar a un debilitamiento
de la estructura interna del material a gran velocidad relativa con una considerable
pérdida de peso.
Al igual que la corrosión general, existen varios tipos de corrosión localizada, se
mencionan las más resaltantes.
Corrosión filiforme: este tipo de corrosión está caracterizada por la
aparición de filamentos o grietas que se expanden en direcciones
aleatorias, ocurren normalmente en metales cubiertos con recubrimientos
orgánicos. Inicialmente se puede percibir como una rajadura en el metal.
Corrosión en grietas: esta corrosión actúa en situaciones en las que
hayan aberturas o brechas muy pequeñas entre dos materiales, ya sea:
metal-metal o metal-no metal. Aunque existe un deterioro en el contacto de
estos dos materiales, los daños estructurales no son tan considerables
inicialmente.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo II __________________________________________________________________
39
Corrosión por picadura: es una tipo de corrosión bastante rápida
relativamente, por la que es tomada con mucha delicadez, está
caracterizada por perforaciones en regiones localizadas del material
expuesto.
Fig. #8. Ilustración de corrosión localizada. Se puede apreciar una zona de una
lámina de acero barnizado en el que notan fisuras corroídas, corresponde a la
corrosión filiforme. Fuente: Vol. 13 handbook de la ASM International
2.2.3.2. SISTEMAS DE PROTECCIÓN ANTICORROSIVOS.
Según NRF–053–PEMEX-2006 “sistemas de protección anticorrosiva a
base de recubrimientos para instalaciones superficiales” (2006), un sistema de
protección anticorrosivo es la unión integral de dos o más recubrimientos
anticorrosivos para formar una barrera protectora de un substrato metálico.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo II __________________________________________________________________
40
2.2.3.2.1. RECUBRIMIENTO ANTICORROSIVO.
Según NRF–053–PEMEX-2006 “sistemas de protección anticorrosiva a
base de recubrimientos para instalaciones superficiales” (2006) y Vol. 13
handbook de la ASM International, es el compuesto que se aplica sobre la
superficie de un metal, con la finalidad de protegerla del medio ambiente y evitar
su corrosión. Su composición al ser aplicada puede formar una película uniforme
que actúa eficientemente como una barrera contra la corrosión. Los puede haber
del tipo orgánico, inorgánico o metálico, inhibidores, de fosfato o de cerámica. En
estas bases teóricas se define sólo el recubrimiento metálico ya que es el que
tiene relevancia en los resultados:
Recubrimiento metálico: este es un tipo de recubrimiento que se aplica mediante
unas delgadas películas que cubren la superficie del material uniformemente y
aislándolo del medio ambiente, su mecanismo se basa en proporcionar ánodos de
sacrificio para que sean estos los que se corroan en vez de la superficie protegida.
Los recubrimientos de cinc y estaño son buenos ejemplos.
2.2.3.2.1.1 CONSIDERACIONES PARA LA PREPARACIÓN DE SUPERFICIE
ANTES DE APLICAR RECUBRIMIENTO.
(Lo siguiente es extraído de comité de normalización de petróleos mexicanos y
organismos subsidiarios NRF–053–pemex-2006, “sistemas de protección
anticorrosiva a base de recubrimientos para instalaciones superficiales”, año 2006)
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo II __________________________________________________________________
41
Condiciones de exposición: el primer paso consiste en determinar el tipo de
condiciones de exposición, ambiente o servicio que debe resistir el recubrimiento,
siendo las más comunes las siguientes:
Ambiente seco.
Ambiente húmedo.
Ambientes húmedo con salinidad y gases derivados del azufre y otros.
Ambiente marino.
Interiores de tanques de almacenamiento o recipientes.
Temperatura moderada desde 333 Kelvin hasta 533 Kelvin (60 hasta 260
grados centígrados).
Alta temperatura desde 533 Kelvin hasta 833 Kelvin (260 hasta 560 grados
centígrados).
Zona de mareas y oleajes
Zona de Pisos de Helipuertos
Condiciones de superficie: el segundo paso consiste en identificar las
condiciones de la superficie a proteger; si el recubrimiento va a ser aplicado sobre
un acero nuevo y recién preparado con chorro abrasivo, la determinación del
sistema es más simple, pero si la superficie tiene un recubrimiento viejo y
maltratado por el medio ambiente, entonces la determinación es crítica ya que se
debe determinar si se encuentra en condiciones de mantenimiento o no; en caso
de no eliminarse el recubrimiento existente, se debe efectuar una prueba de
compatibilidad y determinar el tipo de limpieza y recubrimiento a aplicar. En caso
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo II __________________________________________________________________
42
de que deba retirarse el recubrimiento deteriorado, se debe determinar el método
de limpieza más adecuado para no afectar instalaciones cercanas y al medio
ambiente.
Grado de corrosión.
En el caso de superficies previamente pintadas, pueden encontrarse 4 grados de
condiciones oxidación antes de la preparación de la superficie, están planteados a
continuación:
Superficie de acero previamente pintada, pintura ligeramente decolorada
aplicada sobre una superficie tratada con abrasivo a presión; pintura casi
intacta.
Superficie de acero previamente pintada, con aplicación de primario a base
de zinc sobre una superficie tratada con abrasivo a presión; sistema de
pintura ligeramente envejecida, la mayor parte intacta.
Sistema de pintura aplicado sobre una superficie de acero con pequeñas
escamas pero limpia.
Sistema de pintura, aplicado sobre acero. Sistema de pintura totalmente,
ampollado, decolorado y con desprendimiento de capas.
Limitaciones en la preparación: El tercer paso consiste en determinar si existen
limitaciones para la preparación de la superficie. Aunque la limpieza con chorro de
arena es el medio preferido, se advierte que éste puede no ser permitido en áreas
residenciales, municipales, dentro de las plantas químicas, refinerías, plataformas
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Capítulo II __________________________________________________________________
43
marinas o cerca de otras instalaciones. Si la preparación de la superficie se
efectúa con herramienta de mano o con chorro de agua a presión, se deberá usar
un recubrimiento afín a ese tipo de preparación.
Preparación de superficie: La preparación de las superficies debe dar
cumplimiento a los siguientes objetivos:
Remover todos los contaminantes visibles como son: cascarilla de
laminación, óxido, grasa y aceite, y otros no visibles, tales como: sales
solubles de cloro, hierro, sulfatos y silicatos.
Eliminar las imperfecciones que producen aristas y vértices agudos, como:
gotas de soldadura, bordes de maquinado, esquinas geométricas, filos,
cantos, picos y curvas en general, dado que ahí el recubrimiento adopta
bajos espesores y por abrasión se pierde la continuidad de la película
dando inicio a la corrosión.
Obtener en los aceros nuevos un perfil de anclaje que asegure la buena
adherencia mecánica del recubrimiento sobre la superficie protegida.
Debe tomarse en consideración que en cuanto se logre el grado de limpieza
requerido en la superficie, esta no debe de llevar mucho tiempo expuesta antes de
la aplicación del recubrimiento, se considera un máximo de 4 horas en ambiente
seco, pero en ambientes más húmedos la aplicación del recubrimiento deberá ser
en el mínimo tiempo posible, debido a que la velocidad de oxidación es mayor
relativamente. Una vez identificado el sistema de protección anticorrosiva, la
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo II __________________________________________________________________
44
condición de superficie requerida y las restricciones operacionales del lugar, se
procede a determinar el método de limpieza, el cual puede ser:
Limpieza química.
Limpieza con herramienta manual.
Limpieza con herramienta mecánica.
Limpieza con chorro abrasivo seco.
Limpieza con chorro abrasivo húmedo.
Limpieza con chorro de agua alta y ultra presión.
2.2.4. MANTENIMIENTO PREVENTIVO
Según Salih O. Duffuaa “Sistemas de mantenimiento” 2005, el
mantenimiento se define como el aseguramiento de que una instalación continúe
realizando las funciones para las que fue creada, entonces el mantenimiento
preventivo se conoce como una seria de tareas planeadas previamente que se
llevan a cabo para contrarrestar las causas conocidas de fallas potenciales de
dichas funciones. Esto es diferente al mantenimiento correctivo, el cual
normalmente se considera como el reemplazo, renovación o reparación general de
los componentes de un sistema para que este vuelva a ser capaz de realizar las
funciones para la que fue creado.
El mantenimiento preventivo es el enfoque preferido para la administración de los
activos:
Puede prevenir una falla prematura y reducir su frecuencia.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo II __________________________________________________________________
45
Puede reducir la severidad de la falla y mitigar sus consecuencias.
Puede proporcionar un aviso de una falla inminente o incipiente para
permitir una reparación planeada.
Puede reducir el costo global de la administración de los activos.
2.2.5. DEFINICIÓN DE MUESTRA NO PROBABILÍSTICA
Según Roberto Sampieri y Carlos Fernandez, “metodología de la
investigación” 2008, básicamente se categoriza las muestras en dos grandes
ramas: las muestras no probabilísticas y las muestras probabilísticas. En estas
últimas todos los elementos de la población tiene la misma posibilidad de ser
escogidos y se obtienen definiendo las características de la población y el tamaño
de la muestra, y por medio de una selección aleatoria o mecánica de las unidades
de análisis.
Ahora, en una muestra no probabilística la elección de los elementos no
depende de la probabilidad, sino de causas relacionadas con las características de
la investigación o de quien hace la muestra. El procedimiento no es mecánico, ni
con bases en fórmulas de probabilidad, sino que depende del proceso de toma de
decisiones de una persona o de un grupo de personas y, desde luego, las
muestras seleccionadas obedecen a otros criterios de investigación.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo II __________________________________________________________________
46
Fig. #9. Ilustración de una muestra como subgrupo, en una muestra no
probabilística dicho subgrupo es escogido de forma limitada según criterios
externos. Fuente: Roberto Sampieri y Carlos Fernandez, “metodología de la
investigación” 2008
De forma resumida, una muestra probabilística contiene un subgrupo de
población en el que todos pueden ser escogidos, mientras que en una muestra no
probabilística no se eligen según la probabilidad si no según las condiciones del
investigador.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo II __________________________________________________________________
47
2.3. SISTEMA DE VARIABLES
Variable: Corrosión en el sistema de guayas del puente General Rafael Urdaneta.
Definición Conceptual: reacción química o electroquímica de un metal o aleación
con su medio circundante con el consiguiente deterioro de sus propiedades. Otero
Huerta (2001)
Definición Operacional: la corrosión es un proceso electroquímico entre los
metales y el medio ambiente que trae como consecuencia la picadura del material
de los mismos, causando gran daño a obras civiles, los puentes son uno de los
tipos de estructuras que se ven afectados, ya que comúnmente se encuentran
expuestos a las causas de este proceso.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo II __________________________________________________________________
48
2.4. CUADRO DE VARIABLES
OBJETIVOS VARIABLE DIMNENSIÓN INDICADORES
Identificar el tipo de
corrosión que
afecta al sistema de
guayas del puente
General Rafael
Urdaneta.
Identificación de la
corrosión presente.
- Tipo de corrosión
que afecta a las
guayas.
- Daños físicos-
estructurales que
causa este tipo de
corrosión a las
guayas y a su
recubrimiento.
Identificar el
sistema de
protección
anticorrosivo de las
guayas en el
puente General
Rafael Urdaneta.
Sistema de
protección
anticorrosivo del
sistema de guayas
Características y
referencias de los
recubrimientos que
protegen las
guayas contra la
corrosión.
Inspeccionar el
actual sistema de
protección
anticorrosivo de las
guayas del puente
General Rafael
Urdaneta.
Corrosión en el
sistema de guayas
del Puente General
Rafael Urdaneta.
Inspección del
sistema de
protección
anticorrosivo.
- Descripción del
actual sistema de
protección
anticorrosivo.
- Determinar la
efectividad del
recubrimiento.
Tabla #4. Cuadro de Variables
DERECHOS RESERVADOS
49
CAPÍTULO III: METODOLOGÍA
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo III ________________________________________________________________
50
3.1. TIPO Y DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN.
3.1.1. TIPO DE INVESTIGACIÓN.
La presente investigación, como anteriormente se expuso, buscó como
objetivo principal el estudio del proceso de corrosión en las guayas del puente con
el fin de inspeccionar el actual sistema de protección anticorrosivo empleados en
estas. Esto requirió de una investigación de tipo estudio descriptivo.
Según autores Roberto Hernández Sampieri, Carlos Fernández-Collado y
Pilar Batista Lucio quienes refieren los postulados de Danhke 1989: Los estudios
descriptivos buscan especificar las propiedades, las características y los perfiles
de personas, grupos, comunidades, procesos, objetos y cualquier otro fenómeno
que se someta a un análisis
Otro concepto postulado por estos mismos autores refiere que un estudio
descriptivo consiste en describir fenómenos, situaciones, contextos y eventos; esto
es, detallar cómo son y cómo se manifiestan. Es decir, miden evalúan o
recolectan datos sobre diversos conceptos (variables), aspectos, dimensiones o
componentes del fenómeno a investigar. En un estudio descriptivo se selecciona
una serie de cuestiones y se mide o recolecta información sobre cada una de
ellas, para así describir lo que se investiga.
Esta investigación es del tipo estudio descriptivo ya que se pretendió usar la
variable de “corrosión en las guayas del puente” y así conocer cuál es la tendencia
de las guayas a ser corroídas según el recubrimiento que estas tengan.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo III ________________________________________________________________
51
3.1.2. DISEÑO DE LA INVESTIGACIÓN.
El diseño de esta investigación fue no experimental, se puede respaldar
esta afirmación con los siguientes conceptos:
Kerlinger y Lee (2002): “en la investigación no experimental no es posible
manipular las variables o asignar aleatoriamente a los participantes o los
tratamientos”
Según los autores Roberto Hernández Sampieri, Carlos Fernández-Collado
y Pilar Batista Lucio: “es la investigación que se realiza sin manipular
deliberadamente variables. Es decir, se trata de estudios donde no hacemos variar
en forma intencional las variables independientes para ver su efecto sobre otras
variables. Lo que hacemos en la investigación no experimental es observar
fenómenos tal como se dan en su contexto natural”.
Basándose en los conceptos sobre los diseños no experimentales es claro
que esta investigación se adaptó a este tipo de diseño ya que la variable estudiada
fue la corrosión en el sistema de guayas, la cual se inspeccionó en sitio, y no se
pretendió alterar o variar, de esta forma sólo se observó cómo la corrosión ha
venido afectando a las guayas.
Dentro del marco del diseño de la investigación no experimental, esta
investigación fue transeccional o transversal. Según la teoría de los autores
Roberto Hernández Sampieri, Carlos Fernández-Collado y Pilar Batista Lucio: los
diseños de investigación transeccional o transversal recolectan datos de un sólo
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo III ________________________________________________________________
52
momento, en un tiempo único. Su propósito es describir variables y analizar su
incidencia o interrelación en un momento dado.
Esta investigación fue transeccional ya que la variable (la corrosión en el
sistema de guayas) se midió en un momento dado (19/11/09, cuando se realizó un
análisis de datos tomados de una observación directa a las guayas del puente en
las pilas 21 y 24), es decir, se revelaron los datos que describen los daños
actuales que presentan las guayas debido a la corrosión. Esto llevó a que la
investigación transeccional sea descriptiva a su vez, según los autores Roberto
Hernández Sampieri, Carlos Fernández-Collado y Pilar Batista Lucio: la
investigación transeccional descriptiva consiste en ubicar una o diversas variables
a un grupo de personas u otros seres vivos, objetos, fenómenos; y así
proporcionar su descripción. Con este concepto se hizo reconocimiento a esta
investigación como transeccional descriptiva debido a que fueron descritos
algunas características de importancia en la corrosión en las guayas del puente
para la obtención de los resultados.
Otra de las características del diseño de esta investigación es que fue del
tipo documental. De acuerdo con Cázares, Christen, Jaramillo, Villaseñor y
Zamudio (2000), La investigación documental depende fundamentalmente de la
información que se recoge o consulta en documentos, entendiéndose este
término, en sentido amplio, como todo material de índole permanente, es decir, al
que se puede acudir como fuente o referencia en cualquier momento o lugar, sin
que se altere su naturaleza o sentido, para que aporte información o rinda cuentas
de una realidad o acontecimiento.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo III ________________________________________________________________
53
Establecido esto, es de notar que esta fue una investigación documental debido a
que gran parte de la información obtenida provino de documentos, temas,
manuales y libros digitales.
3.2. TÉCNICAS DE RECOLECCIÓN DE DATOS.
En el presente Trabajo especial de grado los datos fueron recolectados por cuatro
técnicas:
a. Observación indirecta: la presente investigación se rigió por una
obtención de resultados basándose en observación indirecta ya que el tipo
de corrosión fue hallado en análisis de resúmenes fotográficos encontrado
en los estudios e informes de reparaciones de guayas anteriores, por lo
que los datos encontrados fueron analizados a percepción del investigador
junto con expertos en el área.
b. Observación documental: Consiste primordialmente en la presentación
selectiva de lo que expertos ya han dicho o escrito sobre un tema
determinado. Además, puede presentar la posible conexión de ideas entre
varios autores y las ideas del investigador. Este tipo de observación fue
aprovechada para la obtención de los resultados del segundo objetivo, ya
que se buscaron los conceptos en los Handbooks de la ASM international
para determinar y clasificar la corrosión presente en las guayas.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo III ________________________________________________________________
54
c. Cuestionario: se realizaron entrevistas estructuradas usando
cuestionarios, esto con el fin de la determinación de los procesos actuales
de mantenimiento que se llevan a cabo en las guayas.
d. Observación directa: un segmento de esta investigación dependió de la
observación directa, ya que el investigador tuvo la oportunidad de
inspeccionar directamente en sitio (puente General Rafael Urdaneta) una
muestra no probabilística de las guayas en las pilas 21 y 24.
3.3. FASES DE LA INVESTIGACIÓN
Fase I: En relación a la identificación del tipo de corrosión que afecta al sistema de
guayas del puente se formularon las siguientes actividades.
Observación documental a textos digitales.
Observación indirecta a resúmenes fotográficos en donde se apreciaron los
daños causados por la corrosión en las guayas.
Revisión y evaluación en conjunto con expertos en el área a resúmenes
fotográficos, de esta forma se pudo determinar el tipo de corrosión que
afecta al sistema de guayas.
Fase II: para la identificación del sistema de protección anticorrosivo empleado
actualmente en el sistema de guayas utilizadas en el puente General Rafael
Urdaneta, se establecieron las siguientes actividades:
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo III ________________________________________________________________
55
Observación documental, buscando información en libros y en
antecedentes de investigación en donde se pudo obtener las
identificaciones y las especificaciones técnicas de los recubrimientos
empleados actualmente en las guayas.
Entrevista estructurada a un miembro del equipo de investigación del
“Laboratorio de Corrosión de la Universidad del Zulia” y responsable de
múltiples proyectos de mantenimiento en relación a la corrosión en las
guayas del puente, de esta forma se obtuvo algunas especificaciones
técnicas de los recubrimientos (ver el cuestionario en el anexo D).
Fase III: para la inspección del actual sistema de protección anticorrosivo de las
guayas del puente General Rafael Urdaneta se llevó a cabo lo siguiente:
Descripción del método actual de mantenimiento utilizado paras las guayas
del puente, obtenido a través de una entrevista estructurada al
representante de Belzona en Venezuela (ver anexo E).
Definición de criterios para la evaluación del mantenimiento basándose en
el autor Salih O. Duffuaa (2005) en “Sistemas de Mantenimiento”.
Selección de una muestra no probabilística, esta selección se realizó en
una zona de las pilas 21 y 24 del puente, basándose en los autores Roberto
Sampieri y Carlos Fernandez Collado (2008) en “metodología de la
Investigación”.
Tabulación de los resultados y análisis.
DERECHOS RESERVADOS
56
CAPÍTULO IV: ANÁLISIS Y DISCUCIÓN DE RESULTADOS
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo IV
57
4.1. IDENTIFICACIÓN DEL TIPO DE CORROSIÓN QUE AFECTA AL SISTEMA
DE GUAYAS DEL PUENTE GENERAL RAFAEL URDANETA.
A continuación se presentan las imágenes de los resúmenes fotográficos
realizados por el estudio: Mantenimiento y reparación del sistema de cables de
suspensión del puente de Maracaibo. San Francisco, Octubre 2001, que fueron
usados para la observación indirecta y de esa forma concluir qué tipo de corrosión
afecta al sistema de guayas del puente General Rafael Urdaneta:
Ilustraciones detalladas de daños en las guayas del puente
Fig. #10. Detalle de daños de recubrimiento en la pila 23, se puede apreciar un
ligero deterioro del recubrimiento.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo IV
58
Fig. #11. Detalle de daños de recubrimiento en la pila 23.
Fig. #12. Cara norte, lado sureste de pila 23, se pueden apreciar daños en el
recubrimiento de forma general.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo IV
59
Fig. #13. Cara norte, lado noreste de la pila 23. Se pueden apreciar los daños en
el recubrimiento presentando marcas de óxido. Estas marcas de óxido representa
un ligero daño en los hilos de las guayas, esto se debe a que el tiempo de
exposición de los hilos al medio ambiente ha sido considerable.
Fig. #14. Cara norte del lado noreste de la pila 25. Se perciben daños generales
en el recubrimiento.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo IV
60
Fig. #15. Vista de la extensión del daño sobre el cable. Lado noreste de la pila 25.
Se puede apreciar el daño de uno de los hilos de la guaya que se encuentra en el
primer plano
Fig. #16. Vista de la cara norte, lado noreste de la pila 25.
Deterioro de
uno de los
hilos
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo IV
61
Fig. #17. Cara norte, lado suroeste de la pila 25.
Fig. #18. Detalle de la geometría de las fallas de recubrimiento en las guayas de la
pila 23.
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo IV
62
Fig. #19. Distribución de los daños en las guayas de la pila 23. Gran parte
superficial de las guayas presentan daños en el recubrimiento.
Fuente: LG-SAPGRU-01 Y FIDES-002. Mantenimiento y reparación del sistema de
cables de suspensión del puente de Maracaibo. San Francisco, Octubre 2001.
Análisis.
En las guayas se puede apreciar claramente que el daño en estas es
general, es decir, a lo largo de todas estas. Aunque, se perciben puntos en los que
el recubrimiento se encuentra deteriorado no se puede referir a esta corrosión de
tipo corrosión localizada, ya que estos puntos no son regiones específicas de las
guayas (ver concepto de corrosión localizada en capítulo 2). Estos puntos son
conocidos como puntos desnudos, y representan el deterioro del recubrimiento y
en algunas ocasiones de la estructura metálica (hilos) de la guaya. Los puntos
desnudos aparecerán con frecuentemente mientras transcurre el tiempo, por lo
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo IV
63
que se debe repetir el mantenimiento preventivo adecuado según un tiempo
estipulado.
Basándose en este análisis se concluye que la corrosión que afecta al
sistema de guayas es del tipo atmosférica, recordando que esta es la que causa
daño de forma general en materiales que estén expuestos al medio ambiente,
especialmente en zonas en la que el grado de humedad sea considerable.
Dentro del marco de los tipos de corrosión atmosférica, la presente en las
guayas del puente corresponde a la corrosión húmeda en ambiente atmosférico
del tipo urbano (Ver tipos de corrosión atmosférica en capítulo 2). Se llega a esta
conclusión debido al alto grado de humedad que presenta en lago de Maracaibo.
4.2. SISTEMAS DE PROTECCION ANTICORROSIVOS EMPLEADOS EN LAS
GUAYAS DEL PUENTE GENERAL RAFAEL URDANETA.
Según “LG-SAPGRU-01 Y FIDES-002. Mantenimiento y reparación del
sistema de cables de suspensión del puente de Maracaibo. San Francisco,
Octubre 2001” El sistema de guayas está usando actualmente para su sistema
protección anticorrosiva dos recubrimientos:
DERECHOS RESERVADOS
Capítulo IV
64
4.2.1. EPOXI POLIAMIDA RICO EN CINC.
Según “LG-SAPGRU-01 Y FIDES-002. Mantenimiento y reparación del
sistema de cables de suspensión del puente de Maracaibo. San Francisco,
Octubre 2001; entrevista estructurada con el representante de la empresa
“Belzona” en Venezuela”, este recubrimiento suministrado por la empresa
BELZONA, cuyo nombre comercial es “Belzona 6111” proporciona protección a los
cables atirantados ya que este es el compuesto que se corroe a través del tiempo.
Este tipo de protección como la mayoría de los recubrimientos tiene su desgaste
por lo que deberá ser aplicado nuevamente cada cierto período. Es un fondo rico
en cinc, contiene dos componentes, una resina y un agente curante, se le conoce
como Epoxi Poliamida rico en cinc. El espesor de este recubrimiento deberá tener
unos 5mils (0,005 pulg).
4.2.1.1. INSTRUCCIONES DE USO.
1ra capa: aplicar con una brocha limpia de cerda corta, de buena calidad.
Asegurándose de que se cubran uniformemente todos los bordes, grietas y
cabezas de tornillo.
2da capa: esto debe llevarse a cabo después de un mínimo de 16 horas y
no más de 5 días después de la aplicación de la primera capa, siguiendo
los mismo pasos de aplicación de la anterior.
Limpieza: limpiar con belzona9121 todo el equipo utilizado para la
aplicación inmediatamente después de utilizarlo. No basta con simplemente
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Capítulo IV
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remojarla con Belzona9121, ya que belzona61111 continúa endureciéndose
químicamente aun cuando está sumergido en líquido.
Fig. #20. Ilustraciones respecto a Belzona. Fuente: LG-SAPGRU-01 Y FIDES-002.
Mantenimiento y reparación del sistema de cables de suspensión del puente de
Maracaibo. San Francisco, Octubre 2001; www.manex.se).
4.2.1.2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS.
a. Componente base.
Apariencia: líquido viscoso.
Color: gris.
Olor: solvente.
Viscosidad: 7.8 – 10 poise.
Densidad: 3.275 – 3.342g/cm3.
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b. Componente solidificado.
Apariencia: líquido móvil.
Color: azul o ambar.
Olor: solvente.
Densidad: 0.92 – 0.93g/cm3.
c. Contenido de cinc: el cinc contenido en la película ya solidificada no es
más de un 90%.
d. Vida útil del recubrimiento: los componentes base y los solidificados
están garantizados para una vida útil de 5 años bajo temperaturas entre los
0ºC y 30ºC. (la temperatura promedio de la ciudad de Maracaibo es de
29ºC según www.maracaibo24.com).
4.2.2. MONO COMPONENTE POLYSILOXANE-URETANO.
Según “LG-SAPGRU-01 Y FIDES-002. Mantenimiento y reparación del
sistema de cables de suspensión del puente de Maracaibo. San Francisco,
Octubre 2001”), es también conocido como “Bridon Metalcoat”, es un
recubrimiento aplicado como última fase del proceso de mantenimiento, es
fabricada por la empresa Bridon Interntational Ltd. Es una suspensión de hojuela
de aluminio incorporada en un portador de resina de hidrocarburo, diluido con un
solvente para la facilidad de aplicación. La cantidad de solvente es suficiente para
asegurar la penetración completa en todas las zonas de las guayas. Se puede
definir de forma más general como un complemento para el sistema de protección
anticorrosivo.
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4.2.2.1. INSTRUCCIONES DE USO.
Preparación de la superficie: la superficie debe de estar limpia, libre de
polvo, sucio, acido, sales y grasa, antes de la aplicación.
Preparación de Metalcoat: debe estar bien mezclada antes de la
aplicación.
Aplicación: debe aplicarse manualmente usando brochas, de tal forma que
todos los bordes y grietas de la superficie estén completamente cubiertas.
4.2.2.2. ESPECIFICACIONES TÉCNICAS.
Apariencia: pintura opaca lisa.
Contenido de sólidos: 70%
Tiempo de secado: 4 horas a 20ºC.
Color: metálico plateado.
Aspecto: brillante.
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Fig. #21. Ilustración respecto a Bridon Metalcoat. Fuente: LG-SAPGRU-01 Y
FIDES-002. Mantenimiento y reparación del sistema de cables de suspensión del
puente de Maracaibo. San Francisco, Octubre 2001.
4.3. INSPECCIÓN DEL SISTEMA DE PROTECCIÓN ANTICORROSIVO
EMPLEADO EN LAS GUAYAS DEL PUENTE GENERAL RAFAEL URDANETA.
4.3.1. DESCRIPCIÓN DEL MÉTODO ACTUAL DE MANTENIMIENTO.
Según “LG-SAPGRU-01 Y FIDES-002. Mantenimiento y reparación del sistema
de cables de suspensión del puente de Maracaibo. San Francisco, Octubre 2001;
audiencia con el jefe de operaciones y mantenimiento del puente; audiencia con el
representante de Belzona en Venezuela” La metodología del proceso de
mantenimiento del sistema de guayas del puente es la siguiente:
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69
a. Preparación de la superficie:
Lavado con agua (hidrojet) a presión a la guaya.
Con la utilización de un raspador se eliminan los restos del
recubrimiento solamente en los puntos desnudos.
Usando un esmeril de cepillos circulares se pule la superficie de los
puntos desnudos, retirando el óxido en ellos.
Se hace una limpieza general de la guaya usando un solvente (alcohol).
b. Aplicación del sistema de protección anticorrosivo:
Solo a los puntos desnudos se les aplica el Belzona111 que es al
recubrimiento anticorrosivo rico en Cinc. Este deberá tener un espesor
de 5mils (0,005pulg).
Se aplica Metalcoat en toda la guaya usando un equipo especial
diseñado por la empresa representante de Belzona en Venezuela. El
recubrimiento es aplicado por inyección. La razón por la que no se
aplica a mano como se expuso en las instrucciones de uso de Metalcoat
planteada anteriormente se debe a lo inaccesible que le resulta a una
persona tener alcance directo a todas las guayas.
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4.3.2. DEFINICIÓN DE CRITERIOS PARA LA INSPECCIÓN DEL ACTUAL
SISTEMA DE PROTECCIÓN ANTICORROSIVO.
Es necesaria la definición de los criterios que validarán una inspección
cualitativa sobre sistema de protección actual. Buscando en “sistemas de
mantenimiento”, por Salih O. Duffuaa (2005), se definieron tomando en cuenta el
estado del recubrimiento, su tiempo de desgaste, la última aplicación del proceso
de mantenimiento preventivo y estado de las guayas. Son los siguientes:
Última realización del proceso de mantenimiento: usando este criterio
se puede conocer cuánto tiempo han durado las guayas expuestas a la
corrosión después de la última vez que se realizó el mantenimiento
preventivo.
Cantidad de guayas que presentan daños físicos de los hilos de acero:
de esta forma se conoce cuánto daño ha causado el tiempo que ha durado
la exposición de los hilos después del desgaste del recubrimiento.
Cantidad de guayas que presentan disminución del espesor de
recubrimiento (aparición de puntos desnudos): ayuda a determinar a
través del tiempo cuantas guayas tienen zonas con los hilos expuestos.
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Capítulo IV
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Cantidades de guayas que presentan rotura: determina cuántas guayas
se encuentran en estado crítico, es decir, próximas a fallar o
completamente rotas.
Estado en del recubrimiento Metalcoat: de esta forma se puede conocer
si ha habido un desgaste de dicho recubrimiento.
Frecuencia de inspección de daños en guayas: con este criterio se
puede determinar si se lleva un seguimiento al estado de las guayas, si es
así, cada cuánto tiempo se realiza.
4.3.3. REALIZACIÓN DE UN ANÁLISIS EN UNA MUESTRA NO
PROBABILÍSTICA.
Debido al poco tiempo que se le proveía al investigador en las instalaciones
del puente, sólo fue posible la selección de dos pilas como muestra para el
análisis, corresponden a las pilas 21 y 24 de ambos lados (norte y sur), en total la
muestra es de 128 guayas (64 por pila). Cabe mencionar que el investigador sólo
pudo tomar muestra en una pequeña región de todas las guayas, ya que no se
disponía de los equipos para inspeccionar la guaya en su totalidad, lo cual la
muestra solo se basó en 2 metros de longitud de las guayas en la zona de la viga
mesa.
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fig. #22. Esquema de la distribución de las guayas desde la pila hasta la viga
mesa, el investigador hizo el análisis en la zona en la que las guayas se
encuentran dispuestas en 4x4. Fuente: Inspección de los anclajes de los cables de
las pilas centrales del puente sobre el lago de Maracaibo, Antonio R. Sarcos-
Portillo, Hildrun F. García-legl y Alfredo Navarro.
Fig. #23. Ilustración de la vista que poseía el investigador al momento de la
realización de la toma de datos, se considera una longitud de 2 metros por guaya
para la muestra, ver anexos F, G y H. Fuente propia.
Distribución en las que
se encuentran las
guayas cerca de la viga
mesa, esta distribución
fue la apreciada por el
investigador
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Capítulo IV
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Fig. #24. Ilustración de la cantidad de guayas muestreadas. Se puede apreciar
que la pila presenta 32 guayas de cada lado (norte y sur), en cada lado presenta
16 por cara, en total existen 64 guayas por cada pila. Fuente propia.
La toma de datos se realizó el día 19/11/09, en donde el investigador fue
acompañado por el Jefe de operaciones y mantenimiento del puente, se tomaron
los primeros datos en la pila 21 y 24 del lado sur, luego de la 24 y 21 del lado
norte, el siguiente tabulador muestra los datos extraídos de la observación directa,
se recuerda que se usaron los criterios de evaluación expuestos anteriormente.
Lado norteLado sur
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TABULADOR DE RESULTADOS Y ANÁLISIS
Muestras: guayas de la pila.
Pila 24 (32 guayas del lado
sur).
Pila 24 (32 guayas del lado
norte).
Pila 21 (32 guayas del lado
sur).
Pila 21 (32 guayas del lado
norte).
Última realización del proceso de mantenimiento.
Última realización del mantenimiento: año 2002 (hace 7años).
Última realización del mantenimiento: año 2002 (hace 7años).
Última realización del mantenimiento: año 2002 (hace 7años).
Última realización del mantenimiento: año 2002 (hace 7años).
Daños físicos de los hilos.
Ninguna de las guayas presentó un daño físico en los hilos de estas.
2 guayas presentan daños en los hilos estructurales, una de ellas se encuentra en estado crítico.
Ninguna de las guayas presentó un daño físico en los hilos de estas.
Ninguna de las guayas presentó un daño físico en los hilos de estas.
Disminución del espesor del recubrimiento (aparición de puntos desnudos).
32/32; todas las guayas presentan al menos 3 puntos desnudos, aunque no son de gran tamaño (unos 5‐6 cm).
32/32; todas las guayas presentan al menos 7 puntos desnudos, aunque no son de gran tamaño (unos 5‐6 cm).
32/32; todas las guayas presentan al menos 2 puntos desnudos, aunque no son de gran tamaño (unos 5‐6 cm).
32/32; todas las guayas presentan al menos 8 puntos desnudos, aunque no son de gran tamaño (unos 5‐6 cm).
Rotura completa de la guaya.
Ninguna de las guayas se encuentran rotas o en estado crítico.
Una de las guayas presentan daños en los hilos y en el anclaje inferior. Este daño amerita el cambio de la guaya ya que esta próxima a fallar.
Ninguna de las guayas se encuentran rotas o en estado crítico.
Ninguna de las guayas se encuentran rotas o en estado crítico.
Estado del recubrimiento Metalcoat.
Un 30% de las guayas de esta pila presenta deterioro de Metalcoat.
Un 60% de las guayas de esta pila presenta deterioro de Metalcoat.
Un 20% de las guayas de esta pila presenta deterioro de Metalcoat.
Un 50% de las guayas de esta pila presenta deterioro de Metalcoat.
Frecuencia de inspección de daños en guayas.
Se realizan cada 6 meses.
Se realizan cada 6 meses.
Se realizan cada 6 meses.
Se realizan cada 6 meses.
Tabla #5. Tabulador de los datos extraídos el día 19/11/09.
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Capítulo IV
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Tomando en consideración los resultados del tabulador se realiza el análisis
general por cada criterio:
Última realización del proceso de mantenimiento: esta es una muestra
clara del por qué las guayas presentan desgastes en los recubrimientos, ya
que no se siguió la recomendación por la empresa Belzona, la cual
planteaba que la vida útil garantizada por el recubrimiento Belzona 6111 era
de 5 años. Al transcurrir 7 años del último mantenimiento es común que
numerosas partes de las guayas observadas presenten desgastes en el
recubrimiento.
Daños físicos de los hilos: 2 de las guayas de la pila 24 en el lado norte
presenta daños internos estructurales, esto representa un 1,56% de las
guayas que se muestrearon.
Disminución del espesor del recubrimiento (aparición de puntos
desnudos): el 100% de las guayas presentan puntos desnudos, es decir
que los hilos de esas zonas se encuentran expuestos. No obstante, aun son
zonas muy pequeñas, porque lo que no representa un daño significativo.
Cabe señalar que las guayas que presentan mayor cantidad de puntos
desnudos en ambas pilas son las correspondientes al lado norte.
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76
Rotura completa de guayas: la única guaya en estado crítico representa al
0,78% de las guayas inspeccionadas en total. También esta guaya se
encuentra en el lado norte de la pila.
Estado del recubrimiento Metalcoat: el 100% de las guayas
inspeccionadas presentan desgaste en este recubrimiento, lógicamente, ya
que este representa también al mismo sistema de protección en el que está
aplicado el Belzona 6111, por lo que el deterioro es en ambos
recubrimientos. Se aprecia que el porcentaje de daños por área se hace
mayor en el lado norte de las pilas.
Frecuencia de inspección de daños en guayas: cada 6 meses se realiza
una inspección general al sistema de guayas, se puede concluir que el
seguimiento es constante.
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CONCLUSIONES
Habiéndose observado indirectamente las imágenes de los resúmenes
fotográficos del segundo antecedente esta tesis se pudo llegar a la
conclusión de que la corrosión que afecta al sistema de guayas es
atmosférica, debido a la generalidad del daño, el cual se hace presente en
toda la superficie de cada guaya. Dicha corrosión atmosférica a su vez es
del tipo húmeda en una atmósfera urbana, esto debido a la situación
geográfica del puente.
Se concluye que el sistema de guayas del puente usa como sistema de
protección anticorrosivo dos recubrimientos, uno de estos es rico en cinc, el
cual es el compuesto a corroerse con el fin de garantizar protección a las
guayas, se debe acotar que como todo recubrimiento tiene una vida útil, en
el caso del Belzona 6111 es de 5 años según sus especificaciones.
Al realizarse el estudio de la muestra no probabilística se concluye que los
daños se presentaron más en las guayas del lado norte de las pilas, según
el jefe de operaciones y mantenimiento del puente, esto es causado porque
el viento tiene más contacto con el puente del lado norte, es decir que la
dirección que toma el viento en la zona del puente es de norte a sur.
Los daños presentes en las guayas inspeccionadas no fueron de alto grado,
por lo que puede concluirse que el sistema de protección anticorrosivo es
efectivo debido a que en 7 años ha protegido el 98,5% de estas guayas.
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RECOMENDACIONES
Ya que este es un estudio preliminar, se sugiere que se lleve acabo un
estudio posterior que conlleve una evaluación del estado actual de las
guayas del puente General Rafael Urdaneta, dicha evaluación se
recomienda que sea cuantitativa, esto con la finalidad de obtener resultados
mas concretos, de esta forma, dicho estudio puede ayudar a la elaboración
de un plan de mantenimiento que sirva como guía para los institutos
encargados del mantenimiento de las guayas.
Se recomienda aumentar la frecuencia de inspección de las guayas,
especialmente en los momentos en el que estas llevan varios años sin una
nueva aplicación de los recubrimientos.
Se sugiere tomar en consideraciones las especificaciones técnicas de los
recubrimientos, ya que estos definen algunos procesos para su aplicación
correcta, además de algunos detalles que se deben tomar en
consideración, como lo es la vida útil de los recubrimientos.
DERECHOS RESERVADOS
79
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
LG-SAPGTU-01RP Y FIDES-002. Mantenimiento y reparación de los
cables atirantados (guayas) del puente “General Rafael Urdaneta” San
Francisco Octubre 2001. (Antecedente)
COATINGS & LININGS. MATERIAL PERFORMANCE, (revista) edición de
Octubre 2001. (Antecedente)
Puente General Rafael Urdaneta, CASA EDITORIAL. Bauverlag GmbH
Wiesbaden Berlin, 1962.
Hanbook de la ASM International, Volumen 13, año 1987.
Ferdinand P. Beer y Russell Johnston, Mecánica de Materiales, editorial Mc
Graw Hill (2005).
Salih O. Duffuaa, Sistemas de mantenimiento, (2005).
Sampieri Roberto y Fernandez Carlos, Metodología de la investigación,
editorial Mc Graw Hill, (2008).
Sarcos Antonio, García Hildrun y Navarro Alfredo, Inspección de los
anclajes de los cables de las pilas centrales del puente sobre el lago de
Maracaibo, (2000).
COVENIN 1720, cables de acero para montacargas, 1997
Huerta Otero, “corrosión y degradación de materiales, editorial síntesis,
2001
NRF–053–PEMEX-2006 “sistemas de protección anticorrosiva a base de
recubrimientos para instalaciones superficiales” (2006)
DERECHOS RESERVADOS
80
www.puentesobreellago.org.ve/ges.
DERECHOS RESERVADOS
81
ANEXOS
Anexo A
Rotura de los hilos de la guaya de la pila 20, lado norte, 1980
Gamarra (2009)
DERECHOS RESERVADOS
82
Anexo B
Rotura de los hilos de la guaya de la pila 20, lado norte, 1980
Gamarra (2009)
DERECHOS RESERVADOS
83
Anexo C
Mapa de agresividad del medio ambiente en Venezuela
Gamarra (2009)
DERECHOS RESERVADOS
84
Anexo D
Cuestionario
Gamarra (2009)
DERECHOS RESERVADOS
85
Anexo E
Cuestionario
Gamarra (2009)
DERECHOS RESERVADOS
86
Anexo F
Vista que poseía el investigador al momento de la inspección, pila 24.
Gamarra (2009)
DERECHOS RESERVADOS
87
Anexo G
Vista que poseía el investigador al momento de la inspección, pila 21.
Gamarra (2009)
DERECHOS RESERVADOS
88
Anexo H
Vista que poseía el investigador al momento de la inspección, pila 21.
Gamarra (2009)
DERECHOS RESERVADOS
