Estudio de métodos probabilísticos para la predicción de la vida útil de estructuras de hormigón : influencia del factor variabilidad espacial en el caso de plataformas offshore en Brasil

Abstract

En las ultimas decadas, la comunidad cientffica intermcional ha dedicado un importante esfuerzo en el sentido del desarrollo de modelos y metodos para la prediccion de la vida util de las estructuras de hormigon. Sin embargo, para alcanzar niveles satisfactory s de fiabilidad, los modelos utilizados para la evaluacion de las prestaciones frente a la durabilidad de estructuras necesitan investigaciones orientadas hacia su aplicabilidad segun la diversidad de caracteristicas inherentes a la interaction entre las obras y el ambiente. El desarrollo de trabajos de investigacion sobre la aplicabilidad de la propuesta probabilistica para la evaluacion de la importancia del factor variabilidad espacial en el caso de estructuras sometidas al ambiente marino representa una iniciativa capaz de conllevar a aportaciones de interes cientrfico y tecnico para la prediccion de la vida util de las estructuras de hormigon. Para la investigacion sobre la importancia y aplicabilidad de la variabilidad espacial para la prediccion de la vida util de estructuras de hormigon, se han seleccionado dos plataformas petroh'feras offshore que estan en actividad en Brasil desde el ano 1978. La investigacion se ha desarrollado mediante el analisis de ensayos no-destructivos realizados in situ (rndice de rebote, ultrasonicos y de carbonatacion) y de ensayos laboratorio realizados sobre muestras de hormigón extraidas de las obras, para la determination de la penetration de cloruros y de caracteristicas y propiedades del material estudiado (porosimetria por intrusion de mercurio, permeabilidad al agua, migration de cloruros, contenido de cemento, densidad y resistencia mecanica) relacionadas con la durabilidad de los mismos. Los resultados encontrados, a pesar de no haber sido constatado una variation espacial importante en las propiedades del material, han indicado que existe importante influencia del factor variabilidad espacial respecto a la intensidad y frecuencia de la action agresiva del ambiente a las obras estudiadas. Se considera que la propuesta probabilistica representa herramienta util para la aplicacion en estudios relacionados con la influencia de la variabilidad espacial en la prediccion de la vida util de estructuras sometidas expuestas al ambiente marino y se propone la utilization de los metodos probabilisticos en el proceso de toma de decision en sistemas de mantenimiento de las estructuras. During the last decades, the international scientific community has dedicated a lot of attention to the development for the methods and models of service life prediction of concrete structures. However, for satisfactory reliability levels, the utilized models to the durability evaluation of concrete structures, needs experimental investigation based on the environmental and construction characteristics. The development of investigation regarding the probabilistics methods applicability to the spatial variability factor influence on the structures exposed to marine environments consist of a valid initiative to search for scientific and technical contributions to the service life prediction of concrete structures. The present Tesis, investigates the importance and applicability of the spatial variability in the service life prediction to concrete structures. Two offshore concrete petroleum platforms, constructed in 1976's have been selected for the investigation. The experimental plan has been realized using in situ non destructive tests (rebound index, ultrasonics and pH indication) and laboratory tests using cylindrical cores obtained from the platforms. Are studied some durability relacionated characteristics and properties (MIP porosimetry, water permeability, chloride migration, cement content, density and mechanical resistance) for the studied material. Also chloride profiles are determined for differents orientations on the platforms. The results obtained, in spite of wasn't identificated a important spatial variability to the materials properties, show that an important influence exists in the spatial variability factor regarding the intensity and frequency of the aggressive environmental action on the studied constructions. Are analized the probabilistics methods applicability as a tool's study to the spatial variability influence, in the service life prediction of marine structures, and was argued about the probabilistics approach utilization to make decision process in structural maintenance systems