Tehnika

TEHNIKA Artículos científicos elaborados por estudiantes del III ciclo de Ingeniería Civil de la Universidad Católica

Santo Toribio de Mogrovejo, Chiclayo

Recopilación de investigaciones de Ingeniería Civil

UNIVERSIDAD CATÓLICA SANTO TORIBIO DE MOGROVEJO Av. Panamericana Norte # 855 Chiclayo – Perú • Telf. +51(074)606200 • Fax +51(074)606201

Contenido

Lic. Romy Palacios Díaz Docente Asignatura de Lengua y comunicación II

IMPORTANCIA DEL USO DE PILOTES EN LA CONSTRUCCIÓN Estudiantes del III ciclo de Ingeniería Civil y Ambiental Semestre 2012 – I Waldir Ayasta Niquén Carlos Carrión Aguilar Carlos Cruz Tafur Alex Díaz Aguilar Joseline Espejo Urbina Kevi Gutiérrez Vela Rodolfo Idrogo Regalado Kevin Martínez Sáenz Borges Mendoza Pino David Millones Cumpa Miguel Morales Galoc Giorgio Nassi Mirenghi Elio Rioja Vallejos Edu Rojas Oblitas Royser Samamé Fernández Andy Tamay Ravillet Diego Ugaz de la Cruz Víctor UriarteDávila Leidy Vásquez Ampuero

REFORZAMIENTO DE ESTRUCTURAS CON FIBRAS DE CARBONO

IMPORTANCIA DE LOS ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL EN LA CONSTRUCCIÓN CIVIL

DERRAME DE PETRÓLEO EN EL GOLFO DE MÉXICO

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PRESENTACIÓN

Las posibilidades que se abren para los profesionales de Ingeniería civil y ambiental son infinitas. Su tarea principal es la generación de infraestructuras que sostengan el desarrollo nacional, en estrecha relación con las actividades económicas y sociales. Los ingenieros generan los espacios que albergarán a las personas y que permitirán el desarrollo de diversas actividades. Al agregar el término ambiental, no solo se preocupan por crear espacios que cambien el entorno, sino que procuran protegerlo y asegurar la convivencia armónica entre humanidad y medio ambiente.

En esa línea, la del desarrollo que respeta el medio, los estudiantes de la asignatura de Lengua y comunicación II presentan este documento, denominado Tehnika, con la recopilación de sus investigaciones en formato artículo científico. Como docente, es una satisfacción maravillosa ser partícipe de esta experiencia e impulsar en ellos el interés por comprender mejor su medio, identificar problemas de investigación e investigar a propósito de ello para generar soluciones coherentes con las necesidades de la nación.

Fue una odisea la elección del nombre, aspecto que me correspondía como encargada de la edición final; y debo confesar que temí quedarme en el vacío. Luego de mucho reflexionar, llegué a la conclusión de que la mejor palabra para este documento sobre temas de Ingeniería civil y ambiental era, aunque suene obvio, la palabra Ingeniería.

No deseaba tanta obviedad, así que busqué el término en otro idioma hasta que di con la palabra Tehnika, término estonio para la palabra Ingeniería. Con ella deseo representar el enorme campo que envuelve esta ciencia. Fonéticamente, puede relacionarse con la palabra técnica, a la que definimos como el conjunto de saberes prácticos o procedimientos para obtener un resultado planificado o esperado. La aplicación de una técnica no tiene espacio privativo, puede usarse en cualquier ámbito. Así, relacionamos

a la técnica con la Ingeniería, puesto que la última es el conjunto de conocimientos

y

técnicas

científicas

aplicadas

a

la

creación,

perfeccionamiento e implementación de estructuras para la resolución de problemas que afectan la actividad cotidiana.

Tehnika, pues, significa Ingeniería y recuerda que no puede llevarse a cabo la labor ingenieril si no se manejan los procedimientos y las técnicas que sustentan el mismo. La aplicación del método científico en Ingeniería se lleva a cabo, precisamente, mediante las técnicas. De ahí que se haya elegido este nombre.

Finalmente, deseamos resaltar que el desarrollo en cualquier ámbito se sustenta en la investigación: técnica aplicada al campo o indagación de nuevas formas de hacer. Con el anhelo de auto-motivar el trabajo intelectual y de servir como fuente de consulta para otros investigadores, dejamos a consideración el producto de un esforzado trabajo que ha reportado la satisfacción de aprender que no basta con conocer el saber científico, es necesario interpretarlo, reconstruirlo y comunicarlo.

IMPORTANCIA DEL USO DE LOS PILOTES EN LA CONSTRUCCIÓN

AUTORES    

Víctor Germán Uriarte Dávila Carlos Enrique Cruz Tafur Alex Iván Díaz Aguilar Giorgio Nassi Mirenghi

Estudiantes de III ciclo de Ingeniería Civil y Ambiental - USAT

Resumen El incremento de la demanda de uso de pilotes en las construcciones en general y la ausencia de una norma propia que regule su metodología han provocado que se adopten procedimientos internacionales, como son los americanos, para verificar y garantizar la calidad de construcción de pilotes.

De este modo, se realizó esta investigación con el fin de dar a conocer los tipos, las funciones e importancia del uso de los pilotes, ya que en muchas obras de ingeniería es necesario diseñar y construir cimentaciones resistentes, las cuales estarán sometidas principalmente a cargas verticales. Cabe mencionar que el uso de pilotes es recomendable para todos aquellos suelos débiles, como los del departamento de Lambayeque - Perú, siendo este un suelo arcillo-arenoso.

Palabras claves: Pilotes, Cimentaciones, Cargas, Suelos.

Abstract The increase in demand for use of stilts in construction in general and the absence of a rule governing its own methodology have led to the adoption of international procedures, such as the Americans, to verify and ensure the quality of construction of piles.

So this article worked to raise awareness of the types, functions and importance of the use of stilts, since in many engineering is necessary to design and build resilient foundations, which are subject mainly to vertical loads. It is noteworthy that the use of piles is recommended for those weak soils, such as the department of Lambayeque Peru, this being a sandy clay soil.

Keywords: piles, foundations, loads, soils.

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1. INTRODUCCIÓN El uso de pilotes es una de las técnicas más antiguas del hombre para superar las dificultades de la cimentación de estructuras en suelos blandos. Su uso como una alternativa efectiva para fundaciones de puentes, edificios altos y obras estructurales, en suelos débiles o compresibles, se ha incrementado durante la última década en Perú, debido a las ventajas técnicas que proporciona este sistema con respecto a las fundaciones directas.

de su resistencia por rozamiento con el terreno y su apoyo en punta (pilotes de punta).

Cuando el suelo situado al nivel en que se desplantaría normalmente una zapata o una losa de cimentación es demasiado débil o compresible para proporcionar un soporte adecuado, las cargas se transmiten al material más adecuado a mayor profundidad por medio de pilotes.

En el presente trabajo deseamos dar a conocer la importancia de los pilotes en la provincia de Chiclayo, siendo esta una zona muy débil en término de suelos. Además, mencionaremos algunas de las muchas ventajas y desventajas que trae su uso.

En sus inicios, los pilotes eran todos de madera por su abundancia y su fácil maniobrabilidad, así que para dar seguridad a una estructura se hincaban pilotes en forma abundante, sin ninguna norma y a criterio del constructor.

De esta manera, la capacidad de carga del pilote estaba limitada por el grosor de la madera y su capacidad de soportar el peso del martillo sin astillarse.

Es así que en un principio se crearon reglas primitivas mediante las cuales la carga admisible de un pilote se basaba en la resistencia al golpe de un martillo de peso y altura de caída conocidos. Como el tipo de estructura de esa época no sufría grandes asentamientos, no surgió otro material que lo reemplace.

Los pilotes son miembros estructurales con un área de sección transversal pequeña, comparada con su longitud y, usualmente, se instalan utilizando una piloteadora que tiene un martinete o un vibrador. A menudo se hincan en grupos o en filas, conteniendo cada uno suficientes pilotes para soportar la carga de una sola columna o muro

2. DEFINICIÓN Montoya y Pinto Vega [2008] definen a un pilote como un elemento estructurales de cimentación de gran longitud comparada con su sección transversal, que enterrado consigue una cierta capacidad de carga, suma

Modelo virtual de un pilote

Su utilización será requerida cuando: a) Las cargas no pueden transmitirse al terreno con una cimentación superficial. b) Asientos imprevisibles pero existiendo terreno profundo resistente. c) Cuando el terreno de cimentación puede sufrir grandes variaciones (retracción) d) Estructuras sobre agua. e) Cargas inclinadas. f) Recalce de cimentaciones existentes.

La ejecución de los pilotes será de dos maneras: por hinca o rellenado con concreto in situ.

Actualmente los pilotes alcanzan profundidades de 50 m o superiores y diámetros de 2 a 4 m, con cargas por encima de las 200 t.

Si el estrato firme está muy profundo (>25 m) deberán estudiarse otras alternativas (mejora y consolidación del terreno, cimentaciones compensadas). Lo mismo cuando se trata de áreas extensas poco cargadas (naves, almacenes).

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Ejecución

Material

Geometría

Hinca

Concreto

Cilíndricos Cuadrados Hexagonales

Hinca

Metálicos

Tubo Perfil laminado

In situ

Concreto (de extracción de tierras) Concreto (de desplazamiento)

MAVA clasifica los pilotes en: 3. CLASIFICACIÓN DE PILAS Y PILOTES I. Según la forma como trasmiten las cargas al subsuelo Las pilas y pilotes se diseñan y construyen para trasmitir cargas verticales por punta a estratos resistentes profundos o por fricción al suelo que los rodea.

Pilas de punta: Se usan cuando el estrato de suelo superficial es blando y compresible y cuando el peso y cargas de superestructura son importantes.

Pilas y pilotes de punta con empotramiento: Se realiza un empotramiento en la base de la pila o pilote para aumentar su capacidad de carga.

Pilotes de fricción: Trasmiten su carga al suelo que los rodea, se usa en suelos donde no se encuentra estrato resistente o cuando se encuentra en la zona asentamientos por consolidación regional.

Pilotes de anclaje: Se utiliza en suelos arcillosos expansivos que por su espesor no pueden removidos. Estos pilotes se hincan hasta alcanzar un suelo estable.

Pilas y pilotes verticales con carga horizontal: Las fuerzas horizontales (sismo) son recibidas en forma poco eficiente. Es conveniente el uso de pilotes inclinados.

Pilotes inclinados bajo carga horizontal: Eficiente en el caso de sismos para soportar fuerzas horizontales.

II. Según material como se fabrican Se fabrican con concreto prefabricados y colados en el lugar, acero mixto, hormigón y madera. Las pilas son siempre de concreto simples o reforzadas o coladas en el lugar.

Pilotes prefabricados con concreto: Prefabricados:    

Concreto simple.

Concreto reforzado.

Concreto pretensado o preesforzado.

Concreto pretensado.

Se fabrican en una sola pieza o con juntas rápidas o soldando placas de acero que se dejan en los extremos de cada tramo concretado. Sección cuadrada, hexagonal, triangular de sección H y circular.

Pilas y pilotes de concreto colado en el lugar Se fabrican en concreto reforzado y simple (no sísmico)

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Pilotes de acero Estos pilotes son hincados a percusión con ayuda de un martillo de impacto, es el procedimiento más usado.

Estos pilotes son de sección estructurales, ligeros o pesados según carga que trasmitirán.

Se pueden utilizar tubos huecos o relleno con concreto., perfiles H, hélice soldada para introducir por rotación.

b) Pilotes hincados a presión Se fabrican con concreto en tramos de sección cilíndrica de 1,5 m de largo, punta cónica con cable de acero interior de refuerzo.

Para la presión se usa sistema hidráulico.

Ventaja: manejo más fácil, se pueden alargar o recortar, sirve para estratos duros (roca) Desventaja: en estos pilotes se produce corrosión al ser usado en zonas marinas.

Pilotes mixtos (concreto y acero)

Al alcanzar la presión máxima se tensa el cable central de acero de refuerzo y se rellena el hueco con hormigón. La reacción se absorbe con un lastre en la plataforma, se usa en socalzados y recimentación.

Pilotes de concreto con punta de acero para proteger hincado.

Normalmente son poco usados Pilotes de madera Poco uso, debido a que tienen corta duración. Se usan en pequeños embarcaderos y en la cimentación de obras provisionales.

III. Según su procedimiento constructivo El procedimiento constructivo es:  De dominio publico  Patentados  Equipos se eligen según tamaño de la pila o pilote  Condiciones topográficas  Condiciones estratigráficas  Localización del sitio Según su sistema constructivo los pilotes pueden ser con desplazamiento o con poco desplazamiento: 

Con desplazamiento: a) Hincados a percusión - Masa del pilote - Largo del pilote.

- Peso del martillo y energía aplicada.

- Tipos de suelo.

c) Pilotes hincados con vibración Penetra por vibración y por el peso del conjunto pilote vibrador lastre, metálicos o tablestacas.

Se usa para extraer pilotes desviados o cimentaciones antiguas. 

Con poco desplazamiento a) Pilotes hincados perforación previa

con

una

Todos los anteriores se transforman en pilotes de poco desplazamiento si antes de hincados se realiza una perforación. Se puede estabilizar con lodo de perforación a base de bentonita y agua.

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pilote desaparezca en las profundidades subterráneas ni tampoco que se rompa o doble.

- Si un pilote es colocado en un lugar equivocado, ya no es posible su extracción para reutilizarlo.

Ventajas

b) Pilotes hincados con chiflón Se usa para disminuir el volumen de suelo desplazado durante el hincado de pilotes en arenas. Se utiliza un chiflón o agua a presión para sacar la arena a la superficie.

4. ELECCIÓN DEL TIPO DE PILOTE La manera de elegir un determinado tipo de pilote se basa en las condiciones del subsuelo, las características de hincado del pilote, el comportamiento esperado de la cimentación y la economía; éste último aspecto debe basarse en el costo total de la cimentación y no únicamente en el costo de los pilotes.

Resultan convenientes cuando las condiciones del suelo no son favorables para la utilización de otro tipo de cimentaciones.

- Proporcionan buenas soluciones para la distribución de cargas en el subsuelo ya que pueden trabajar individualmente o en grupos de pilotes.

5. IMPORTANCIA DE LOS PILOTES Los pilotes construcción son los encargados de transmitir al terreno las cargas que reciben de la estructura mediante una combinación de rozamiento o resistencia. Ambas dependen de las características del pilotaje y del terreno, por lo que se debe encontrar una buena combinación.

Como acabamos de ver, los pilotes construcciones son un elemento básico para que puentes y obras de gran envergadura se mantengan en pie con el paso de los años sin sufrir daños en su estructura. Esto no es siempre posible, por lo que empresas como Geosec, son las encargadas de arreglar pilotes con resinas expansivas para garantizar la durabilidad de la construcción y que no se desplome.

6. CONCLUSIONES A raíz de la información obtenida, conocimos los tipos de pilotes y su uso adecuado de acuerdo al material por el cual está fabricado, ya que eso define su capacidad de resistencia.

Después de un análisis de las consecuencias que pueden suceder, podemos describir:

Ventajas y desventajas

-

Desventajas - La dificultad de aumentar o reducir su longitud en caso de que ésta no sea bien estimada.

- Es difícil saber a simple vista cuando un pilote ha fallado, ya que no es necesario que el

-

Ayuda a distribuir la carga para dar mayor resistencia a la edificación.

Demanda de un monto considerable de dinero, es difícil saber en el momento qué está fallando y no son reutilizables.

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7. BIBLIOGRAFIA Peck B Ralph, Walter Hanson y Thomas Thornburn. 2008. Ingeniería de cimentaciones. México D.F.: Limusa Wiley.

Delgado Vargas, Manuel. 2008. Ingeniería de fundaciones. Colombia. Escuela colombiana de ingeniería.

Grupo de Ingeniería Gráfica y Simulación. S.f. Cimentaciones. Universidad Politécnica de Madrid. http://ocw.upm.es/expresion-grafica-en-la-ingenieria/dibujo-deconstruccion/contenidos/Dibujo_en_Construccion/cimentaciones_pilotaje_120307.pdf (Consultado el 16 de junio de 2012).

Alva Hurtado, Jorge. S.f. Cimentaciones Profundas. Universidad Nacional de Ingeniería. http://materias.fi.uba.ar/7411/curso/TP2/teoria/FP02.pdf (Consultado el 16 de junio de 2012).

8. LINKOGRAFÍA Rojas, Silvio.

S.f.

Pilotes.

Tipos.

En http://webdelprofesor.ula.ve/ingenieria/nbelandria/materias/geotecnia/Cimentaciones.pdf (Consultado el 16 de junio de 2012).

MAVA SA http://www.google.com.pe/url?sa=t&rct=j&q=clasificacion%20de%20los%20pilotes&source=web&cd= 1&ved=0CGAQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.aw.cl%2Fmvaldes%2F20062%2FVESPERTINO_CO NST_II%2FC2_pilotes_y_pilas.doc&ei=KiHmT8HkBZGm8QSJ44XIAQ&usg=AFQjCNGPJLgdDWW2o kZ8q7oc2UlAj-5Jag

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REFORZAMIENTO DE ESTRUCTURAS CON FIBRAS DE CARBONO Royser Samamé Fernández Rodolfo Adrianzel Idrogo Regalado Borges Balduino Mendoza Pino Elio Rioja Vallejos Andy Tamay Ravillet

ESTUDIANTES DEL III CICLO DE INGENIERÍA CIVIL Y AMBIENTAL - USAT

RESUMEN En Perú existe una vulnerabilidad en las estructuras de sus construcciones que se agudiza por estar propenso a sismos de gran escala. Frente a ello, se requiere el uso y adecuación de la fibra de carbono.

Para dar respuesta a estas exigencias causadas por la vulnerabilidad y propensión a sismos, surgió el refuerzo mediante platabandas de acero; aunque debido a su alto coste de fabricación, al ser elementos muy pesados, dificultosa colocación y a su rápido deterioro por corrosión, limitaron su uso.

Más recientemente (unos 25 años atrás) aparecieron los polímeros reforzados con fibras de carbono como sustituto a las platabandas de acero.

El atractivo de los refuerzos con fibras de carbono reside en sus altas resistencias a la tracción, durabilidad (resistentes a la corrosión); propiedades muy interesantes versus los refuerzos tradicionales de platabandas de acero. A esto le debemos añadir su alta relación resistencia/peso, proporcionando unos materiales muy manejables y rápidos de colocar.

Por todo ello, el refuerzo de estructuras externas de hormigón es el campo de la construcción donde más rápido y con mayor éxito se están aplicando los nuevos materiales compuestos por fibras de carbono. Los refuerzos se realizan de forma muy rápida, con pocos operarios y utilizando medios auxiliares ligeros, minimizándose las interrupciones del uso de la estructura y las molestias. La aplicación de estos materiales se traduce en un ahorro en costes de manos de obra respecto a los refuerzos tradicionales en torno al 40-50%, compensando con creces el coste de la materia prima, y añadiendo la ausencia de mantenimiento requerido.

PALABRAS CLAVES: Reforzamiento, estructuras externas, fibras de carbono, métodos de reforzamiento.

ABSTRACT In Peru there is vulnerability in their structures and also for being prone to earthquakes of large scale requires the use and adequacy of the carbon fiber, and properly repairs the degradation of structures To meet these requirements, emerged strengthened by steel facings. But because of its high manufacturing cost, to be very heavy, difficult positioning and rapid deterioration due to corrosion, limited its use.

More recently (about 25 years ago) showed the reinforced polymers with carbon fibers as a substitute to steel facings.

The appeal of carbon fiber reinforcement lies in its high tensile strength, durability (corrosion resistant) very interesting properties versus traditional reinforcement steel facings. To this we must add its high strength / weight ratio, giving a very manageable material and quick to attach.

Therefore, the reinforcement of concrete structures is outside the field of construction site faster and more successfully being implemented new materials composed of carbon fibers. The reinforcements are carried out very quickly, with fewer operators and aids using light, minimizing interruptions in the use of the structure and inconvenience to users. The application of these materials results in a cost savings of labor forces over traditional reinforcements around 40-50%, more than offsetting the cost of raw materials, and adding the lack of required maintenance.

KEYWORDS: Reinforcement, external structures, carbon fibers, methods of reinforcement.

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1. INTRODUCCIÓN Muchas veces un diseño o una construcción deficiente, la corrosión del refuerzo, el cambio de uso de una edificación o un incremento en las cargas de diseño original, sumados a innumerables efectos ambientales, crean la necesidad de pensar en reforzar una estructura. En el Perú, históricamente el reforzamiento se ha hecho de manera convencional, ya sea agrandando las secciones estructurales o colocando elementos metálicos que ayuden a tomar las cargas. Sin embargo, cada vez más se introduce en nuestro medio un sistema de reforzamiento estructural basado en nuevos materiales de alta tecnología que presenta innumerables ventajas frente a los métodos convencionales: la fibra de carbono, un polímero 10 veces más resistente a la tracción que el acero (35,500 kg/cm2 vs. 4,200 kg/cm2) y mucho más liviano.

2. GENERALIDADES 2.1. EL SISTEMA DE REFORZAMIENTO ESTRUCTURAL De todos los sistemas de reforzamiento disponibles en nuestro medio, como menciona Flores [2011], el que más acogida ha tenido por ventajas es el de láminas de fibras de carbono. Una o varias capas de láminas son colocadas alrededor o debajo de las secciones de concreto a reforzar, y junto a un sistema adhesivo epóxico especial, se logra una total adherencia a la antigua superficie de concreto: el resultado es una

capa externa de reforzamiento que ayuda a soportar las cargas del elemento y previene deflexiones excesivas. A este comportamiento se suma su rápida aplicación y bajo costo, obteniendo un sistema único basado en materiales de alta resistencia, con una relación rigidez/peso elevada y muy resistentes a ataques químicos.

Reforzamiento acciones necesarias para aumentar la capacidad resistente de un elemento estructural y-o estructura.

2.2.

SISTEMA DE REFORZAMIENTO FRP

Flores [2011] indica que estos sistemas FRP (por su nombre en inglés “fiber reinforced polymer”) cada vez en el Perú son más usados por muchos factores: los sistemas FRP tienen un costo muy competitivo frente a los sistemas convencionales de refuerzo y un comportamiento estructural muy bueno. Aunque en el Perú son pocas las empresas especialistas en su diseño y aplicación, normados por el American Concrete Institute (ACI) y por los fabricantes de la fibra, este sistema ha terminado convenciendo a todos los componentes de círculo constructivo: los propietarios están conformes por la versatilidad que ofrece el sistema y su capacidad para modificar el uso de estructuras, los proyectistas aún siguen

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intrigados en las maravillosas propiedades de estos materiales y los contratistas están satisfechos con su rápida aplicación y adecuación a las estructuras.

2.3.

RESISTENCIA

Meli [2008] concluye que la resistencia de una estructura se determina mediante procedimientos analíticos basados en el conocimiento de las propiedades geométricas de la estructura y mecánicas de los materiales que la componen. En el contexto del planteamiento de estados límite, el cálculo de la resistencia consiste en la determinación de la fuerza interna que produce algún estado límite.

Los métodos de cálculo se basan usualmente en algún modelo analítico del comportamiento de la estructura y del mecanismo de falla que la rige, aunque generalmente esos modelos están ajustados con base en resultados experimentalmente. La fuerza de mayor incertidumbre en la predicción de la resistencia reside en la variabilidad de los materiales estructurales.

2.4. VIGAS Blondet [2007 ] explica que la viga es un elemento fundamental en la construcción, sea ésta de la índole que fuera. Será el tipo, calidad y fin de la construcción lo que determinará medidas,

materiales de la viga, y sobre todo, su capacidad de sostener y contener pesos y tensiones.

Una viga está pensada para soportar no sólo presión y peso, sino también flexión y tensión, según cuál finalidad predomine será el concepto de viga para ingeniería o arquitectura, que predomine, hay 3 tipos de vigas: 2.4.1.

Vigas Soleras Son las que van encima de los muros.

2.4.2.

Vigas peraltadas Sirven para resistir el peso de los tabiques o del techo y transmitirlo a las columnas y muros.

2.4.3.

Vigas chatas Van dentro de las losas y ayudan a transmitir el peso de los tabiques a las columnas y los muros.

Pero solo en algunas de ellas se utiliza el reforzamiento con fibra de carbono, especialmente en las que soportan cargas

2.5. RIGIDEZ Harmsen [2005] señala que la rigidez se confunde con

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resistencia, pero son dos conceptos diferentes, en tanto la resistencia es la capacidad de carga que puede soportar un elemento estructural antes de colapsar; la rigidez mide la capacidad que un elemento estructural tiene para oponerse a ser deformado. Se dice que un cuerpo es más rígido cuanto mayor sea la carga que es necesario aplicar para alcanzar una deformación dada.

Analíticamente la rigidez de un elemento se expresa mediante el cociente entre la carga y la deformación que esta produce

2.6. CONCRETO Bazan y Meli [2009] indican que el material de construcción bastante resistente, que se trabaja en su forma líquida, por lo que puede adoptar casi cualquier forma. Este material está constituido, básicamente de agua, cemento y otros añadidos, a los que posteriormente se les agrega un cuarto ingrediente denominado aditivo.

2.7. ACERO Bazan y Meli [2009] señalan que el acero es uno de los materiales de fabricación y construcción más versátil y adaptable para la industria de la construcción

2.8.

TIPOS DE ESTRUCTURAS Gonzales, 2008. Afirma que en la práctica de la ingeniería se pueden encontrar muchos tipos

de estructuras. Por ejemplo, existen puentes de distinto tipo, como apoyados sobre vigas longitudinales, apoyados sobre buna retícula de vigas, colgados, atirantados, con armaduras, etc.

En este texto se tratan únicamente tres tipos de estructuras: Vigas de un solo claro o varios claros, armaduras y marcos rígidos.

Prácticamente todas las estructuras reales son tridimensionales. Algunas lo son claramente como una bóveda o un cascaron.

Otras parecen planas, pero están ligadas a otras estructuras o a otros miembros perpendiculares a ellas.

2.9. CARGA MUERTA Meli, 2008. Nos dice que se llama carga muerta al conjunto de acciones que se producen por el peso propio de la construcción; incluye el peso de la estructura misma y el de los elementos no estructurales.

El cálculo de la carga muerta es en general sencillo, solo requiere la determinación de los volúmenes de los distintos componentes de la construcción y su multiplicación por los pesos volumétricos de los materiales constitutivos. En su mayoría las cargas muertas se representan por medio de cargas uniformemente distribuidas, aunque hay casos de cargas lineales y concentradas.

Las cargas muertas son las que presentan menor grado de incertidumbre.

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Es frecuente que al momento de realizar el cálculo no se cuente con un proyecto arquitectónico detallado con respecto al tipo y localización de los elementos no estructurales.

2.10. CARGA VIVA Meli, 2008. Afirma que la carga viva es la que debe a la operación y uso de la construcción. Incluye, por tanto, todo aquello que no tiene una posición fija y definitiva y no puede considerarse como carga muerta. Entran así en la carga viva el peso y las cagas debidos a muebles, mercancías, equipos y personas. La carga viva es la principal acción variable que debe considerarse en el diseño.

Podemos distinguir tres grandes grupos de construcciones en cuanto a la carga viva que en ellas debe considerarse los edificios, las construcciones industriales y los puentes.

La intensidad de la carga viva depende esencialmente de dos factores: el destino del área sobre la que actúa y el tamaño de esta área. El destino del área es claramente el factor más importante.

2.11. REPARACION Baca, 2010. Indica que son acciones necesarias para restituir la capacidad resistente de una estructura dañada.

2.12. RESTAURACIÓN Baca, 2010. Señala que son acciones necesarias para

conseguir que una edificación “antigua” sea utilizable.

3. MATERIALES 3.1. FIBRAS DE CARBONO Flores ,2011. Dice que este polímero se obtiene de calentar sucesivamente a altas temperaturas (hasta 1500 °C) otro polímero llamado poliacrilonitrilo. Este proceso de calentamiento da lugar a la formación de unas cintas perfectamente alineadas de carbono casi puro en su forma de grafito, por ello su nombre de fibras de carbono.

Aunque su aplicación en nuestro medio es reciente, el uso de esta fibra no es una novedad en el mundo: hace más de 30 años se viene aplicando en la industria aeroespacial y manufacturera de productos de bajo peso, alta resistencia a la tensión y anticorrosivos, presentando innumerables ventajas en el campo de la construcción.

3.2

HOJA DE FIBRA DE CARBONO O ARAMIADA Flores ,2011. Señala que es un material de elevadas prestaciones utilizado en el campo de los refuerzos de estructuras y que resuelve la mayoría de las problemáticas existentes. Procedente del sector de la aviación ha sido adaptado para el uso en el refuerzo estructural de construcciones o edificaciones.

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Su uso más habitual es como refuerzo de pilares a compresión mediante zunchado a modo de estribos de un pilar. Este tipo de refuerzo consiste en la ejecución de un zunchado del pilar el número de veces que el calculista considere con una hoja de fibra de carbono pre impregnada en resina episódica.

Este tipo de material también es usado en el refuerzo de vigas o jácenas a cortante, mediante la ejecución de un forro en forma de U en los extremos de las vigas.

Lógicamente también puede ser usado como refuerzo a flexión de vigas, aunque en este campo por comodidad suele ser sustituido por laminados de fibra de carbono.

3.3 FIBRA DE CARBONO Sika, Peru, 2008. Indica que no es una tecnología muy extendida, pero que sin embargo aporta una gran cantidad de ventajas en cuanto a la capacidad resistente de dicho material, aumentando de forma significativa la capacidad resistente de un refuerzo realizado con este sistema.

3.4 ADHESIVOS Flores ,2011.Afirma que como su nombre mismo, es un pegamento que se usa para adherir las fibras y las láminas de carbono a las estructuras por reforzar y las dañadas

3.5

EL SISTEMA FRP Y SU FUNCIONAMIENTO Flores, 2011.

Indica que funciona bien solo cuando se asegura una adecuada adherencia a la cara de concreto.

Bajo condiciones ambientales severas, la superficie del concreto puede representar un contacto muy débil en el proceso de reforzamiento y hay que tener un especial cuidado en esto. Dos factores importantes en el proceso de reforzamiento son la mano de obra especializada en su uso y aplicación y en control de calidad de la superficie a reparar.

Otros factores también importantes como: resistencia a la tracción de la superficie del concreto, uniformidad y espesor de la capa de adhesivo, resistencia y perfecta reacción química del sistema epóxico de adhesión, geometría del elemento a reforzar, condiciones ambientales en el momento de la aplicación.

Antes de instalar el sistema FRP, se debe preparar la superficie a reforzar tratando grietas o cangrejeras, imperfecciones y limpiando o arenando las barras de refuerzo si estas presentan óxido. Es importante mencionar en esta parte que el sistema FRP no está diseñado para resistir grandes fuerzas expansivas generadas por la corrosión del refuerzo.

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deformaciones de diseño (distintas de las características) descritos en la guía de diseño de refuerzo con materiales compuestos CEB-FIP. 3.7

Figura 1: Prácticamente cualquier estructura puede reforzarse con fibras de carbono.

3.6

BASES PARA EL DISEÑO DE REFUERZOS Carbonconcrete, 2008. Indica que el estado inicial del elemento a reforzar puede requerir de algún tipo de reparación. Este deberá estar en perfectas condiciones cuando se vaya a aplicar el refuerzo y se deberá considerar en el diseño del refuerzo.

Los métodos de cálculo basados en los Estados Límite descritos en el Eurocódigo 2, así como en le EHE serán de aplicación en el diseño. Es importante conocer las leyes de esfuerzos de los diferentes estados de carga para evaluar el factor de seguridad residual y la sección requerida de refuerzo.

El dimensionamiento se basa en una sección transversal y en las prestaciones de los materiales principales de refuerzo (composite, hoja de fibra), descritos en las fichas técnicas del fabricante del sistema. Pero aplicando los factores de seguridad y tomando

CAMPOS DE APLICACIÓN Carbonconcrete, 2008. Nos dice que para un refuerzo estructural mediante un sistema en base a fibras de carbono comprende los refuerzo, frente a esfuerzos flectores, cortantes, confinamiento. Al ser productos anisótropos, trabajando en una sola dirección y únicamente absorben tracciones, deberán de disponerse en las zonas traccionadas de los elementos que se refuercen.

Se utilizan en: Defectos de proyecto y/o de ejecución; en rehabilitación de estructuras, cambios de uso que conlleven un incremento de cargas, adaptación a nuevas normativas y reparación de estructuras dañadas con pérdida de sección resistente (corrosión,…)

Tipo de estructuras: En obra civiles, se aplica en: puentes, viaductos: pilas, tableros, vigas, depósitos y chimeneas En obra de edificación se usa en: forjados unidireccionales, reticulares, losa, en pilares y vigas.

También se usa en rehabilitación de estructuras, refuerzo por cambios de uso, reparación de daños, rectificación de errores, adaptación a nuevas normativas

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y refuerzo de estructuras frente a sismo.

3.8

APLICACIONES EN VIGAS Flores ,2011. indica que al aplicarse en vigas, el sistema FRP incrementa sensitivamente la capacidad de resistencia a la flexión y al corte en estos elementos.

La resistencia adicional es tal, que una viga agrietada por las cargas a las que ha sido sometida, reforzada de extremo a extremo posteriormente con este sistema, puede llegar a superar su capacidad de carga adicional.

Al aplicar este sistema en la cara del fondo de la viga, en su longitud, incrementamos su resistencia a la flexión, controlando mejor su deflexión, mientras que si se aplica en las caras laterales, incrementamos su resistencia al corte.

3.9

APLICACIONES EN MUROS DE CONCRETO Flores ,2011. Explica que el uso de este sistema en muros de concreto o de albañilería ayuda a absorber las cargas de compresión o laterales (flexión) que se puedan presentar. Se puede usar en placas, muros de sostenimiento, paredes cilíndricas de los reservorios, cajas de ascensor, estructuras industriales sujetas a posibles presiones de explosiones, etc.

Fig 2 Reforzamiento en muros.

3.10 APLICACIONES EN COLUMNAS Flores, 2011.Señala que una de sus aplicaciones más usuales consiste en incrementar la resistencia a la flexión y dotar de mayor confinamiento a las columnas. Este es un sistema de bajo costo en comparación a tener que agrandar la sección de las columnas, con la consiguiente pérdida de la apariencia arquitectónica original. Una vez reforzada y recubierta la columna, el cambio en la apariencia es nulo, pero muy significativo en resistencia.

3.11 APLICACIONES EN LOSAS Flores, 2011 Explica que al aplicar este sistema de reforzamiento en losas aligeradas o macizas armadas en una o dos direcciones, las cargas de servicio pueden ser sustancialmente incrementadas, manteniendo un control de su deflexión. Otras estructuras que pueden ser reforzadas son tableros de puentes, losas de piso de concreto, losas de estacionamiento, losas industriales, etc.

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3.12 PROCESO PARA EL REFORZAMIENTO Baca, 2010. Nos indica que para aplicar el material de reforzamiento debemos seguir los siguientes pasos: Primero, la inspección de la estructura. Analizar la estructura existente, después determinar las causas para el reforzamiento, luego ejecutar el proyecto de reforzamiento. Para ello analizar la estructura considerando las diferentes técnicas, para reforzar, en función de los tipos de esfuerzos (tensión, compresión, flexión, estabilidad, cortante, etc) requeridos en los elementos.

Rigidizar la estructura (Inclusión de muros de corte, diagonales de acero, etc.)  Ensanchamiento de sección.  Construcción compuesta. (FRP) (ACERO) etc.  Pos tensado interior y/o exterior  Reducción de esfuerzos y/o cargas.  Inclusión de estructuras metálicas para reducir luces.  Etc. etc.

Se debe lograr un balance entre Costo, funcionamiento, estética, espacio, urgencia, dificultad, y seguridad.

3.13 REFUERZOS A FLEXIÓN Carbonconcrete, 2008. Afirma que en los cálculos de un refuerzo a flexión se asumen una serie de premisas (ACI 440-2R): Diseño basado en la sección existente (dimensiones, materiales,…)

Las deformaciones en el hormigón y refuerzo de fibra, son proporcionales a la distancia del eje neutro.

El refuerzo externamente adherido está perfectamente adherido al hormigón.

La deformación de cizalladura del adhesivo es despreciable ya que el espesor aplicado es mínimo.

La deformación máxima del hormigón comprimido es del 3,5‰ (EHE) La contribución del hormigón a tracción es despreciable.

El refuerzo de fibra es perfectamente elástico hasta rotura.

La disposición de una sección de fibra de carbono, provoca una pérdida de la ductilidad del elemento. Por ello, la CEB-FIP recomienda asegurar que la deformación de diseño debe ser como mínimo del 5‰, en hormigones de tipo igual o inferior a C35/45. Por otro lado, los valores máximos recomendados de elongación de diseño llegan hasta el 7,5‰ (no se recomiendan valores superiores), según el estado de deformación del acero traccionado en el momento del refuerzo.

3.14 REFUERZOS A CORTANTE Carbonconcrete, 2008. Indica que frente a un estado nuevo de cargas que conlleve un refuerzo a flexión, es importante verificar al mismo tiempo la situación frente a esfuerzo cortante.

El refuerzo a cortante contribuye a modo de cerco externamente

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adherido, y absorbe los esfuerzos de tracción producidos en el alma del elemento.

El modo de cálculo es simple utilizando el método de bielas y tirantes. La contribución del refuerzo Vf es aditivo al sumatorio de contribuciones. Hay que tener en cuenta, la limitación de deformación de diseño (entorno al 4‰). La contribución es distinta según el tipo de disposición. En este sentido, el mayor refuerzo se obtiene con una disposición que envuelva por completo el elemento mientras que el mínimo con una disposición a doble cara.

Otro objetivo del refuerzo es interceptar las fisuras diagonales que se generan en este tipo de esfuerzos, en dirección de las bielas de compresión, disponiendo dichos refuerzo en la dirección de los tirantes. La separación entre bandas de refuerzo está limitada a un máximo para tal fin.

3.15 REFUERZOS A CONFINAMIENTO Carbonconcrete 2008. Afirma que este tipo de refuerzos se realiza para elementos sometidos a compresión a fin de mejorar su comportamiento frente a seísmos (mejorar su ductilidad) o bien aumentar la capacidad portante.

El zunchado con materiales basados en fibra de carbono, reduce la expansión lateral del elemento cuando este está en compresión, llegando a un estado

multiaxial de compresión. Un aumento de la capacidad portante de un elemento sometido a compresión es mayor cuanto menos es la ductilidad del refuerzo. Por esta razón, los refuerzos en base a fibra de carbono son muy indicados en estos casos gracias a su alto módulo elástico, en comparación con el del acero, y su baja fluencia.

Tomar una deformación de diseño óptima es crucial tanto en este tipo de refuerzos como los demás. Ello es porque en una elongación del refuerzo mucho menor que la característica ya se produce la rotura del refuerzo. Al requerir ductilidades relativamente bajas, se suele recomendar deformaciones de diseño no superiores al 5‰.

3.16 TIPOS DE REFORZAMIENTO Carbonconcrete 2008. Dice que Las columnas pueden ser reforzadas con concreto encofrado o con concreto proyectado y refuerzo adicional.

El reforzamiento con concreto encofrado tiene la ventaja que el trabajo puede ser realizado con poco ruido y el área circundante puede seguir siendo utilizado durante el proceso de reforzamiento. La desventaja de este tipo de reforzamiento es la gran cantidad de trabajo necesario para el encofrado y el problemático proceso de compactado.

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La ventaja del concreto proyectado es en particular su gran versatibilidad para los diferentes tipos de reforzamientos de elementos de una estructura y el rápido progreso una vez que el equipo está instalado. El gran equipo y la necesaria experiencia del operador, quien tiene una gran influencia en la calidad del trabajo, son las desventajas de este procedimiento.

Otra desventaja del concreto proyectado es que es ruidoso y un poco sucio.

Debido a la versatibilidad del concreto armado en el reforzamiento de estructuras es un procedimiento frecuentemente utilizado. El alto rango de su uso es debido a la posibilidad de variación en los materiales del concreto (agregados y aditivos) y su aplicación a diferentes superficies.

El reforzamiento adicional requerido para un elemento de una estructura toma fuerzas adicionales de tensión y cortante.

Los agujeros necesarios para el anclaje son realizados utilizando martillos rotatorios o martillos combinados. Donde el refuerzo es ubicado muy cerca, como es frecuentemente el caso en columnas, máquinas perforadoras especiales son utilizadas para cortar a través del acero.

El agujero de anclaje es llenado con adhesivo y el refuerzo de acero colocado en él. En varios casos, la buena adhesión entre el elemento existente y el refuerzo es importante. Por esta razón, una gran importancia se le debe dar a la preparación de la superficie. Es también importante la conexión del refuerzo en la cimentación y la estructura para asegurar una óptima transmisión de fuerzas.

Los elementos de la estructura primero deben ser limpiados de polvo y pedazos sueltos.

Las varillas de acero dañadas deber ser reemplazadas.

El acero de refuerzo debe estar libre de aceite y pintura. Un agente primario se debe aplicar para asegurar una buena adherencia entre el antiguo y el nuevo concreto. Usualmente es utilizada pasta de cemento, productos de resina sintéticos, etc. El uso de anclaje adicional de acero mejora la transmisión de fuerzas cortantes.

3.17 REFORZAMIENTO CON ENCAMISETADO DE ACERO Oviedo, 2008. Afirma que en muchos casos, las columnas son encajonadas en un encamisetado de acero. El cual es de aproximadamente 5 mm de espesor, el mismo que debe ser soldado longitudinalmente en el

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sitio. El espacio de 2 a 3 cm que queda entre el concreto y el encamisetado de acero es rellenado con grout de alta resistencia.

Con columnas rectangulares en particular, el anclaje del encamisetado en el concreto es utilizado como sustitución del estribo.

Normalmente, los conectores son utilizados para transmitir los momentos de la cimentación a la estructura.

Una buena adherencia se logra eliminando las aristas y todo el concreto dañado del núcleo de la columna original. Luego se debe escarificar la superficie de concreto viejo, tanto de la columna como de la viga y/o losa. La superficie debe de estar seca antes de aplicar el conector de adherencia, adhesivo de base epóxica, antes de vaciar el concreto fluido.

3.18 REFORZAMIENTO CON PLANCHAS DE ACERO UNIDAS Oviedo, 2008. Explica que las columnas de concreto armado pueden ser reforzadas utilizando bandas de aceros unidos o encamisetado con planchas completas de acero. Los cuales no deben ser usados en

situaciones de temperaturas elevadas. (> 55° C.) Para una buena adherencia se escarificar la cara de concreto, formando una superficie plana y rugosa, si fuera necesario se rellenara las cavidades.

Los componentes de acero son soldados juntos y unidos al elemento utilizando conectores o anclajes. Las planchas de acero deben ser preparadas con chorro de arena o lijado eléctrico.

El encamisetado de acero es adherido con un doble componente adhesivo de resina – epóxica o un doble componente adhesivo de resina – epóxica es inyectado después.

Este tipo de reforzamiento con planchas de acero es utilizado para reforzar o reparar columnas mientras los ambientes están en uso, debido a que el trabajo causa menos ruido y desperdicios.

3.19 AUMENTO DE SECCIÓN Oviedo, 2008. Señala que los muros de concreto armado, también llamados placas son frecuentemente reforzados aplicándoles una capa es su superficie formado de concreto proyectada. La transferencia de fuerzas cortantes puede ser

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transmitida por medio de anclajes, los cuales son embebidos en el concreto o fijados en el acero existente.

Para una adecuada adherencia se debe escarificar la superficie usando chorro de arena, eliminar la nata de cemento superficial del concreto, para de esta manera lograr una buena superficie de adherencia.

El sustrato debe estar saturado y con la superficie seca, sin encarchamiento.

Las características del concreto a emplear las proporciona el diseñador de la mezcla. El espesor del nuevo concreto variara para satisfacer los quebramientos del diseño. El reforzamiento de placas con pos tensado externo, es también posible.

3.20 VIGAS DE CONCRETO ARMADO Meli, 2008. Indica que en varios casos, el daño a las vigas, nudos, etc., y soportes no es causado por falla en el diseño o en el trabajo de ejecución. Estos elementos estructurales son usualmente dañados por la falla o deformación de otros elementos estructurales del edificio. Como por ejemplo las placas, columnas, etc.

3.21 REFORZAMIENTO CON CONCRETO ARMADO Oviedo, 2008. Afirma que las vigas de concreto armado pueden ser reforzadas dándoles un recubrimiento adicional de concreto, el cual debe estar de

acuerdo al diseño. Se colocan nuevos estribos fijados con expansor de anclaje de base poliéster. El acero longitudinal debe estar embebido en concreto y anclada a las columnas.

El concreto compactado debe ser colocado cuidadosamente para asegurar que no existan fallas y que no existan puntos débiles. Se debe vaciar por un solo lado de la viga hasta que aparezca del otro lado, evitándose la formación de bolsas de aire. Además, se debe utilizar vibradores para una adecuada compactación.

La transmisión de esfuerzos se puede lograr adecuadamente con el uso de aditivos.

3.22 REFORZAMIENTO CON CONCRETO ROCIADO Oviedo, 2008. Dice que en general, cuando las vigas de concreto armado son reforzadas con concreto rociados, el refuerzo adicional también es necesario.

Este refuerzo adicional debe ser anclado en el elemento estructural existente lo cual se logra perforando la viga existente y fijándolo con expansor de anclaje de base poliéster. Para luego colocar el nuevo acero longitudinal distanciado del existente con separadores. Las puntas del acero longitudinal se deben anclar a las columnas con expansor de anclaje de base poliéster, con una longitud de anclaje según el proyecto.

La superficie de concreto debe ser preparada en pendiente y escarificada. Para lograr una adecuada adherencia se debe

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aplicar un conector de adherencia formado por un adhesivo de base epóxica de baja viscosidad directamente al sustrato seco.

El concreto fluido se debe vaciar con un especial cuidado respetando su tiempo de manipulación, secado y curado, y debe ser colocado sin interrupción por un solo lado.

Figura 8: Ubicación del acero de refuerzo longitudinal.

3.23 REFORZAMIENTO CON PLANCHAS DE ACERO Oviedo, 2008. Afirma que los pisos de concreto armado, el reforzamiento de vigas de concreto armado puede ser con refuerzo adherido. En particular, las ventajas de este método de reforzamiento son la nomodificación de la altura de piso a techo, el poco ruido y suciedad causada.

Se debe eliminar los revestimientos de pintura y resane del mortero, lijar la superficie del concreto, para de esta manera lograr una superficie plana y rugosa. Antes de colocar el puente de adherencia la superficie debe de limpiarse con aire comprimido o acetona y

debe estar seca. Las planchas de acero deben ser preparadas con chorro de arena o lijamiento metálico y deben limpiadas y secadas con chorro de aire comprimido. Las planchas son fijadas a la viga con tornillos y tuercas, los cuales son embebidos en la viga con expansor de anclaje de base poliéster.

Este tipo de reforzamiento no debe ser utilizado en temperaturas muy elevadas.

La aplicación del acero requiere solo una pequeña cantidad de perforaciones para el anclaje en la viga existente, lo cual es una ventaja, debido a que usualmente estas tienen las varillas de acero muy juntas.

Figura 9: Planchas de acero colocadas en vigas 3.24 REFORZAMIENTO CON BANDAS DE ACERO Oviedo, 2008. Indica que este método es muy conveniente cuando no se desea interrumpir el funcionamiento de la estructura. La superficie debe estar libre de revestimiento de pintura y tarrajeo. Se debe tener una superficie plana y rugosa.

Las bandas de acero son fijadas a la viga con tornillos y tuercas, los cuales son embebidos en la viga con expansor de anclaje de base poliéster. Las bandas deben ser presionadas fuertemente con la ayuda de las tuercas, respetando su tiempo de manipulación y secado. El espesor del adhesivo

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debe ser uniforme a lo largo de todo el refuerzo.

Las bandas de acero se adhieren a la estructura por medio de pernos. Los cuales se requieren para transmitir las fuerzas de corte de la viga a la losa en compresión, según sea el caso.

Se utilizan sistemas de anclajes con adhesivos. Es importante que los pernos de anclaje tengan una adecuada resistencia a la corrosión.

Figura 10: Colocación de bandas de acero en vigas

3.25 REFORZAMIENTO CON PRETENSADO EXTERNO Oviedo, 2008. Afirma que el reforzamiento o reparación correctiva de vigas de concreto armado puede ser llevado a cabo utilizando un pretensado longitudinal o transversal.

El pretensado longitudinal es usualmente utilizado en los elementos de la parte exterior de la estructura. Esto elimina el costoso trabajo de instalación de un tensionado en la parte interna.

Las medidas de protección contra la corrosión deben ser muy cuidadosas en los elementos postensores, ya que de ellos depende el reforzamiento.

El tensionado transversal de vigas de concreto armado conlleva a una gran cantidad de perforaciones debido al gran número de estribos a ser tensionados.

Figura 11: Ilustración de la colocación del pretensado externo en vigas

4. DISCUSIÓN Un adecuado reforzamiento de la estructura no solo depende del diseño, también es muy importante el proceso constructivo y la supervisión adecuada por un especialista.

La reparación tiene que ser una acción de fondo para corregir las causas del defecto y tiene que ser dirigida por un ingeniero competente. Por esto se debe desterrar la idea de dejar al “maestro de obra” tomar decisiones, debido a que no siempre da buenos resultados.

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Los procedimientos adoptados o los materiales para la reparación y reconstrucción no siempre confieren a la estructura las características de durabilidad compatibles con la importancia de la obra y con los elevados costos de reparación y reconstrucción de estructuras. Estos son algunos aspectos a tener en cuenta en la reparación de estructuras.

No se debe prescindir del diagnóstico adecuado del problema patológico del especialista para lograr un adecuado reforzamiento.

Las métodos de reparación utilizadas deben de tener en cuenta varios factores tales como la seguridad, costos, condiciones de obra, plazos, medio ambiente, personal técnico, etc.

básicamente para reforzar elementos de concreto, madera y otros bajo solicitaciones, como flexión, cortante y carga axial (confinamiento).

6. AGRADECIMIENTOS  Agradecemos primeramente a Dios, por darnos la oportunidad de hacer este trabajo para la ayuda de las demás personas.  Y agradecemos a la profesora Romy Palacios, por habernos ayudado y aconsejado durante el desarrollo del presente trabajo.

5. CONCLUSIONES  La fibra de carbón es muy beneficiosa en las estructuras, ya que es muy resistente a la tensión y a la vez muy ligero.  Con respecto al ciclo de vida, la fibra de carbón, es muy resistente a corrosión, tiene bajo espesor y no se nota.  Concluimos también que la fibra de carbón es muy económica, pues para instalarlo es de bajo costo; y es muy rápida puesta en servicio.  La fibra de carbón es muy adecuado para tomar esfuerzos de tensión,

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7. BIBLIOGRAFÍA 

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SALINAS, Manuel.2006. Reparación Palacio Iturri de Elorio.

Laminados de fibra de carbono. http://www.oriongrupo.com/refuerzo-laminados-fibra-carbono.asp (Consultado el dìa 24 de junio del 2012) Diario La Tercera.2008. “Fibra de carbono como refuerzo estructural”. http://www.elese.cl/ (Consultado el dia 24 de junio del 2012) “Elementa” Soluciones Estructurales.2008. “Soluciones estructurales para la reparación de estructura”. http://www.slideshare.net/rbellido/presentacion-elementa-paraweb-11-presentation (Consultado el dia 24 de junio del 2012) POOLE, Charles y OWENS, Frank .Introducción a la Nanotecnología.

2007. http://books.google.com.pe/books?id=xmWImflMcAAC&pg=PA142& dq=reforzamiento+con+fibras+de+carbono&hl=es&sa=X&ei=WADi T57RD8nc0QHWNzqAw&ved=0CDoQ6AEwAQ#v=onepage&q=reforzamiento%20con %20fibras%20de%20carbono&f=false (Consultado el 24 de junio del 2012 FLORES, Luis. Reforzando edificaciones con fibras de carbono, http://www.dasumo.com/libros/reforzamiento-con-fibras-decarbono-pdf.html (Consultado el 26 de junio del 2012) Propansa, “Refuerzo de estructuras con fibra de carbono”. http://www.propamsa.es/cm/propamsa/fibra_carbono.pdf (Consultado el 24 de junio del 2012) Carbone Concrete. 2008. “Refuerzo de estructuras mediante adhesión externa de polímeros reforzados con fibra de carbono y aramida", http://www.carbonconcrete.es/HTLM/es/Diseno%20de%20 Refuerzos.html (Consultado el 28 de junio del 2012) González Cuevas O M. Análisis estructural. México: Limusa, 2008.

P.11-14 Meli R. Diseño estructural. 2° ed. México: Limusa, 2008. p 127. p.

441 http://oviedos.tripod.com/oviedo.htm

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IMPORTANCIA DE LOS ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL EN LA CONSTRUCCIÓN CIVIL VÁSQUEZ AMPUERO, Leidy AYASTA NIQUÉN, Waldir CARRIÓN AGUILAR, Carlos GUTIÉRREZ VELA, Kevi

Estudiantes del III ciclo de la carrera profesional de Ingeniería Civil y Ambiental de la Universidad Católica Santo Toribio de Mogrovejo – Chiclayo, Perú.

RESUMEN El

impacto

del hombre sobre

la

superficie

del

planeta

no

solo

es

proporcional

a

la densidad de población sino también a la energía que consume cada individuo. El medio agrícola, fue desde el principio una de las víctimas de nuestras malas acciones, pues hoy, además de su función como soporte de las actividades relacionadas con la agricultura y de producir o consumir recursos renovables, ha sido considerado como un receptor de residuos de todo tipo y por supuesto, en un generador de perturbaciones debido a las propias actuaciones agrícolas.

En la misma medida que ha ido creciendo el número de habitantes en el planeta, se han incrementado los niveles del deterioro ambiental y con ellos, han disminuido los niveles de agua potable, la perdida de diferentes especies vegetales y animales, la aparición de numerosas enfermedades incurables o en distintas fases, el deterioro del suelo, el cual es el soporte donde se producen los alimentos necesarios para que la especie humana exista y persista, etc.

Esta crisis que se analiza tiene su origen en la acción humana. Pues la mayor parte de la crisis puede resumirse en una reducción progresiva de la habitabilidad de la Tierra, en una disminución de su capacidad

de

soporte,

a

raíz

del

triple

impacto

de

la

siempre

creciente

capacidad

de producción del hombre, de su insuficiente capacidad de manejar el consumo y su distribución y del enorme aumento numérico de su especie. Pero el grave problema y la gran diferencia entre el movimiento conservacionista y la reacción posterior frente a la crisis ambiental, no es culpar a nadie de los resultados que se aprecian, sino analizar y estar conscientes que ahora la principal especie en peligro es la nuestra.

PALABRAS CLAVE: estudio de impacto ambiental, ambiente, contaminación, construcción

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1. INTRODUCCIÓN El medio agrícola, fue desde el principio una de las víctimas de nuestras malas acciones, pues hoy, además de su función como soporte de las actividades relacionadas con la agricultura y de producir o consumir recursos renovables, ha sido considerado como un receptor de residuos de todo tipo y por supuesto, en un generador de perturbaciones debido a las propias actuaciones agrícolas [Margalef, 1995].

En la misma medida que ha ido creciendo el número de habitantes en el planeta, se han incrementado los niveles del deterioro ambiental y con ellos, han disminuido los niveles de agua potable, la perdida de diferentes especies vegetales y animales, la aparición de numerosas enfermedades incurables o en distintas fases, el deterioro del suelo, el cual es el soporte donde se producen los alimentos necesarios para que la especie humana exista y persista, etc.

Coincidimos con Sireau [1989] cuando plantea que esta crisis que se analiza tiene su origen en la acción humana. Pues la mayor parte de la crisis puede resumirse en una reducción progresiva de la habitabilidad de la Tierra, en una disminución de su capacidad de soporte, a raíz del triple impacto de la creciente capacidad de producción del hombre, de su insuficiente capacidad de manejar el consumo y su distribución y del enorme aumento numérico de su especie. Pero el grave problema y la gran diferencia entre el movimiento conservacionista y la reacción ulterior frente a la crisis ambiental, no es culpar a nadie de los resultados que se aprecian, sino analizar y estar conscientes que ahora la principal especie en peligro es la nuestra.

La investigación se ha planteado como objetivos los siguientes:  Explicar EIA  Demostrar teóricamente la importancia del EI 2. DEFINICIÓN Según el ministerio de energía y minas el Estudio de Impacto Ambiental es tanto un proceso como un producto.

Según el ministerio de energía y minas como proceso, es la actividad por la cual uno intenta predecir las clases de resultados reales y potenciales de las interacciones esperadas entre un nuevo proyecto y el medio ambiente natural/humano donde se planifica el proyecto. El proceso continúa con el desarrollo de aspectos específicos importantes del proyecto (medidas de mitigación) - en las fases de ubicación, diseño, prácticas de construcción y operación, monitoreo, recuperación de tierras, políticas de administración, etc. que confinarán a los impactos ambientales dentro de límites aceptables.

Según el ministerio de energía y minas como producto, el estudio de impacto ambiental es el documento que contiene la información de soporte necesaria sobre el proyecto y el medio ambiente, señala los compromisos del proponente sobre las medidas de mitigación y presenta las predicciones de impactos efectuadas por profesionales calificados.

Según el ministerio de energía y minas el objetivo principal del EIAP/EIA consiste en reducir al mínimo la degradación ambiental innecesaria. Cualquier cambio en el medio ambiente natural o humano causado por un proyecto constituye un impacto. Todos los impactos no son necesariamente negativos.

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3. PROCESO DE ELABORACIÓN DE UN ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL (EIA) Según el ministerio de energía y minas Descripción y Evaluación de los Impactos Ambientales Los impactos potenciales sobre el medio ambiente y la comunidad deberán ser considerados haciendo referencia específica a los siguientes indicadores clave: Impactos Socioeconómicos- Todo cambio que amenace el nivel de vida de ciertos grupos, especialmente de los pobres, podría ocasionar el inicio de una reacción que podría traer como consecuencia una degradación ambiental. Las condiciones de vida y de trabajo pueden deteriorarse como resultado del repoblamiento, choque cultural y riesgos para la salud y la seguridad. Los impactos pueden variar entre hombres y mujeres así como entre grupos sociales, especialmente donde los derechos de propiedad sobre la tierra y otros recursos naturales son afectados de manera diferente.

Comunidades Nativas - Los impactos socioeconómicos descritos anteriormente son también aplicables a los nativos y, en su caso, los efectos pueden ser exagerados.

Las comunidades nativas, especialmente aquellas que están relativamente aisladas, son particularmente vulnerables a los impactos sociales y culturales y en cuanto a salud, los que pueden ser causados por la intrusión de la actividad industrial y por la gente que viene con ella. Debe realizarse todos los esfuerzos posibles para evitar dicho problema.

Degradación de la Tierra - La deforestación, erosión del suelo y el

sobrepastoreo pueden dar como resultado la degradación de la tierra, por lo que se debe prestar una atención adecuada tanto a los impactos primarios como a los secundarios de los proyectos de energía, tales como la producción y oleoductos.

Contaminación del Agua - Esta puede ser producto del vertimiento descontrolado de efluentes industriales y de aguas residuales provenientes de los asentamientos humanos.

Contaminación del Aire - Esta puede ser causada por las emisiones industriales rutinarias, escapes catastróficos de gases, o como consecuencia de actividades secundarias como del transporte vehicular.

Eliminación de Desechos - Se debe prestar particular atención a los tóxicos y otros tipos de desechos peligrosos, así como a los potenciales lugares de evacuación en áreas sensibles y vulnerables.

Daños a la Vida Silvestre, Hábitat y Biodiversidad - Deberá evitarse el agotamiento de la fauna y flora, por pérdida de especies, reducción en las cantidades de grupos económica y científicamente importantes.

Daños Culturales, Históricos y Científicos Se deberá tomar medidas para identificar y proteger estos recursos en el área del proyecto.

Aspectos Beneficiosos - El desarrollo de proyectos de energía puede reducir presiones sobre los recursos naturales, particularmente árboles y arbustos, mejorar el ambiente hecho por el hombre, proporcionar empleo e

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incrementar la infraestructura y otras instalaciones comunales.

4. Efectos Acumulativos Según el ministerio de energía y minas se define los efectos acumulativos como: "Los cambios ocasionados en el ambiente por alguna actividad, en combinación con otras actividades humanas pasadas, presentes y razonablemente previsibles".

El componente de estudio de efectos acumulativos (EEA) de un informe de EIA debería documentar los cambios predecibles sobre el ambiente que podrían razonablemente esperarse de una actividad propuesta, en combinación con otras actividades. Los siguientes escenarios deben considerarse al preparar EIA: ¿Cuáles son los efectos de desarrollos y actividades pasados, presentes y futuros que podrían afectar al área? ¿Cuál es la suma total de alteraciones similares a aquéllas relacionadas con la actividad propuesta, independientemente de su origen? Para una actividad que crea emisiones atmosféricas, por ejemplo, ésta debería incluir otras fuentes de emisiones. ¿Qué interacciones ocurren entre fuentes disímiles de alteración? Aquí se podría incluir, por ejemplo, el efecto combinado de las alteraciones físicas, tales como pérdida de hábitat y la contaminación del aire.

5. Identificación de Actividades Futuras Según el ministerio de energía y minas el razonamiento para la inclusión de proyectos y actividades específicas deberá tomar en consideración el nivel de certeza con el que procederán los seleccionados. El proponente deberá incluir en el EEA las actividades que, de manera razonable, sean pronosticadas. Las predicciones podrán

basarse en el conocimiento actual, así como en un análisis de factores que afecten al desarrollo en la región. Los proponentes deberán consultar con operadores de industrias adyacentes e incorporar en el EEA información sobre su crecimiento previsto. Lo siguiente categoriza los proyectos que pueden ser previstos de manera razonable.

Con posibilidad de ocurrir y que deben ser considerados en el EIA - proyectos aprobados - actualmente bajo revisión de la entidad reguladora - e inminente remisión para revisión de la entidad reguladora - anuncio oficial por parte del proponente Razonablemente previsibles y a ser considerados en el EIA - identificados en un plan de desarrollo - no directamente asociados pero que pueden ser incluidos con aprobación del proyecto Opcional para el EEA en base a información disponible 6. Manejo de la Incertidumbre Según el ministerio de energía y minas las fuentes ampliamente inevitables de incertidumbre incluyen el conocimiento imperfecto de las condiciones de línea de base y las actividades actuales, la limitada comprensión de los impactos principales e indirectos de las actividades y sus interacciones, y las incertidumbres respecto a los escenarios de futuro desarrollo. Lo siguiente debiera incluirse en el EIA: Un análisis exploratorio de resultados potenciales en base a la mejor información y datos científicos disponibles, y un rango de suposiciones plausibles respecto al curso futuro de desarrollo.

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Una descripción de cómo el proponente plantea monitorear o controlar los resultados inciertos.

Los planes del proponente para responder a los resultados desfavorables, en el caso que éstos surjan.

Por último, la responsabilidad por el manejo de impactos provenientes de diversos y a menudo no relacionados, proyectos en una región, descansa en las autoridades respectivas del gobierno.

7. Medidas de Mitigación Según el ministerio de energía y minas el estudio ambiental en la etapa inicial del planeamiento del proyecto permite la identificación e inclusión en el plan del mismo de los componentes de diseño u otras modificaciones que evitarán o minimizarán los potenciales impactos ambientales adversos.

Deberá elaborarse un plan de mitigación (plan de manejo ambiental) con el fin de identificar las medidas que se adoptará para eliminar o reducir los posibles impactos ambientales y sociales negativos y aumentar los beneficios. En los casos en que se vea involucrada la reubicación de los residentes, ésta deberá incluirse en un plan de reubicación.

Según el ministerio de energía y minas todas las medidas de mitigación requieren una evaluación con respecto al costo, duración, métodos de ejecución, requisitos de capacitación y confiabilidad bajo las condiciones locales.

Según el ministerio de energía y minas un plan de manejo ambiental deberá basarse en el concepto de mejora continua con el fin, no sólo de asegurar el cumplimiento del reglamento ambiental, sino de luchar, asimismo, por mejorar el rendimiento ambiental. Para reducir las emisiones por debajo de los límites reglamentarios, por ejemplo, se debe instalar equipo de control

de contaminación. Una política corporativa de mejoras continuas deberá hacer referencia a todo aspecto de las operaciones, independientemente de si la actividad está comprendida o no bajo un requerimiento regulatorio, y debe buscar toda oportunidad de mejorar el rendimiento ambiental. Al adoptar una política corporativa que busca lograr una mejora continua, la empresa se acercará cada vez más al logro del desarrollo sostenido.

Según el ministerio de energía y minas el plan de manejo ambiental debe incluir, también, un programa para el manejo de desperdicios sólidos y peligrosos. El programa deberá referirse al ciclo total de vida de los materiales, en todas las etapas de su utilización incluyendo su eliminación.

Se deberá dar especial atención al manejo de material peligroso. El programa de manejo de desperdicios deberá indicar tipos de desperdicio, métodos de reducción, reutilización y reciclaje, así como métodos de manejo, almacenaje y eliminación. A medida que se hagan disponibles nuevos métodos para el tratamiento de desperdicios y de tecnología de eliminación, se deberá considerar el empleo de los métodos técnica y económicamente factibles.

Según el ministerio de energía y minas deberá considerarse lugares o métodos alternativos. Asimismo, se recurrirá a las experiencias aprendidas de los proyectos anteriores. Los residentes y grupos involucrados deben participar y tomarse en cuenta sus intereses y conocimientos.

Las siguientes preguntas deben ser contestadas dentro del plan de mitigación: ¿Qué se podría hacer para reubicar el proyecto propuesto o de lo contrario aminorar su impacto? ¿Qué acciones se requiere del proponente del proyecto, tales como modificaciones

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en el diseño, reubicaciones, compensación a las partes agraviadas, controles incorporados? ¿Cómo podría llevarse a cabo la propuesta para minimizar los daños al medio ambiente?

Entre las medidas de mitigación se puede incluir: Cambios en la ubicación del proyecto; Procedimientos especiales de construcción y cronograma de la construcción; Planes de respuestas de contingencia y emergencia; Restricciones especiales sobre las prácticas operativas; Modificaciones en los procesos del proyecto; Medidas adicionales de control de la contaminación; Acceso a otras tierras/propiedades para las partes afectadas; Compensación financiera para las partes afectadas; Provisión de beneficios a la comunidad dentro del proyecto.

Predicción de los Impactos Según el ministerio de energía y minas la totalidad del proceso de evaluación se focaliza en la siguiente pregunta ¿cuáles serán los impactos? Especialistas con conocimiento y experiencia deben decidir cuáles serían los resultados más probables después que las medidas de mitigación ya han sido aplicadas y el proyecto se encuentra implementado. Tanto los impactos positivos como los negativos deberían ser descritos, de preferencia, usando los mismos encabezados como fueron usados en secciones previas del EIA. Según el ministerio de energía y minas la predicción de impactos deberá tratar los impactos en el contexto de corta o larga duración, reversible o irreversible, localizado o extenso, etc. Es importante para el proponente justificar el porqué

considera que estos impactos serán aceptables. Si se juzga que son inaceptables, el proyecto no podrá proceder como fue planeado y diseñado.

Monitoreo Según el ministerio de energía y minas el plan de monitoreo tendrá una importancia adicional en las siguientes situaciones: Según el ministerio de energía y minas cuando las interacciones potenciales entre el proyecto y el ambiente no sean bien conocidas.

Según el ministerio de energía y minas cuando la construcción del proyecto y los métodos de operación no hayan sido claramente definidos, sean experimentales, o se encuentren sujetos a cambios.

Según el ministerio de energía y minas cuando los impactos potenciales en el medio ambiente natural o social sean controversiales.

Según el ministerio de energía y minas cuando el cronograma del proyecto esté sujeto a cambios, de modo que los impactos pudieran ser más serios que los originalmente previstos.

Según el ministerio de energía y minas se deberá elaborar un plan para monitorear la calidad del aire y del agua y comprobar otros aspectos que puedan haber sido remarcados en el EIA. Los elementos del plan de monitoreo deberán ser evaluados con respecto al costo, duración, posibilidad de ejecución, 8. RELACIÓN ENTRE EVALUACIÓN DE IMPACTO AMBIENTAL Y ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL Según el Lic. Alberto M. Bertona Desde hace varios años el tema central de discusión y sobre el cual se presta mayor atención respecto a cualquier obra del ser humano (acción antrópica) y su relación con el ambiente es un estudio denominado

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comúnmente Evaluación de Impacto Ambiental. El concepto a evolucionado a partir de la sanción de normativas al respecto, pasando de ser un simple informe protocolar elaborado generalmente por un sólo experto, que consistía en la sumatoria de los impactos positivos y negativos que generaría un proyecto, a un estudio multidisciplinario e interdisciplinario, donde no necesariamente cualquier resultado positivo es viable ambientalmente.

Las etapas de este procedimiento pueden consistir tanto en una única instancia, en la que se determine que la obra propuesta no requiere de un estudio de impacto ambiental, o en varias instancias que permitan arribar a una declaración de impacto ambiental fundada y completa, e incluyan un diagnóstico ambiental del área de influencia, análisis de los impactos ambientales del proyecto, análisis de alternativas, medidas mitigatorias, planes de monitoreo, seguridad y contingencias, información y audiencia pública, dictamen técnico y la declaración antedicha.

Según el Lic. Alberto M. Bertona sucede que es un estudio complejo y abarcativo, por lo que lo mejor es recurrir a la normativa vigente para cada actividad y cada provincia, y reunir un buen grupo de expertos y especialista en cada campo.

Según el Lic. Alberto M. Bertona también vale aclarar que una EIA se realiza previamente a que un suceso acontezca.

Cuando el proyecto ya esta ejecutado generalmente se habla de estudio de impacto ambiental (se realiza sobre un suceso ya acontecido). Esta división es subjetiva y es a solo efecto de denotar que existen estas dos situaciones.

Según (Departamento de Ciencias de la Tierra y del medio ambiente, 2002). Para hacer una Evaluación de Impacto Ambiental, primero hace falta un Estudio de Impacto Ambiental (EIA) que es el

documento que hacen los técnicos identificando los impactos, la posibilidad de corregirlos, los efectos que producirán, etc. Debe ser lo más objetivo posible, sin interpretaciones ni valoraciones, sino recogiendo datos.

Es un estudio multidisciplinar por lo que tiene que fijarse en cómo afectará al clima, suelo, agua; conocer la naturaleza que se va a ver afectada: plantas, animales, ecosistemas; los valores culturales o históricos, etc.; Analizar la legislación que afecta al proyecto; Ver cómo afectará a las actividades humanas: empleo, calidad de vida, etc.

Según el Lic. Alberto M. Bertona para la Evaluación de Impacto Ambiental (EIA) es la evaluación sistemática, reproducible e interdisciplinaria de los efectos potenciales, tanto de una acción propuesta como de sus alternativas, en los atributos físicos, biológicos, culturales y socioeconómicos de un área geográfica en particular. El mismo autor plantea que un Estudio de Impacto Ambiental es el documento que describe pormenorizadamente las características de un proyecto o actividad que se pretende llevar a cabo o su modificación. Debe proporcionar antecedentes fundados para la predicción, identificación e interpretación de su impacto ambiental y describir la o las acciones que ejecutará para minimizar sus efectos significativos adversos.

9. ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL EN LA INGENIERIA CIVIL OBJETIVOS Según el Lic. Alberto M. Bertona ¨ El objetivo es adquirir los conceptos, aplicar metodologías y procedimientos referidos a los Estudios de Impacto Ambiental y a la Evaluación de Impacto Ambiental, en relación con el campo de aplicación de la Ingeniería Civil. El análisis del marco legal ambiental de aplicación, responsabilidades

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profesionales asociadas y concientización de la importancia de los estudios ambientales en los proyectos de ingeniería civil. Así como, una introducción a los Sistemas de Gestión Ambiental en la Ingeniería Civil.

CONTENIDOS INTRODUCCIÓN AL MEDIO AMBIENTE Según el Lic. Alberto M. Bertona Breve historia del medio ambiente a nivel global.

Evolución histórica de la consideración de la temática ambiental. Informe Brundtland.

Antecedentes de la EIA en el mundo y en Argentina. Cambio climático global.

MARCO DE REFERENCIA CONCEPTUAL Según el Lic. Alberto M. Bertona Conceptos Generales: Ecología, Medio Ambiente, Calidad Ambiental, Calidad de Vida, Recursos Naturales, Sustentabilidad, Desarrollo Sustentable.

Transformación del Medio Ambiente y la Evaluación de Impacto Ambiental. Ciclo de un proyecto. Proceso de Evaluación de Impacto Ambiental. Principios guía.

Beneficios.

Organigrama.

Propósitos.

Aplicabilidad. Proyectos sometidos a Evaluación de Impacto Ambiental.

Beneficios de la Evaluación de Impacto Ambiental.

BASES CONCEPTUALES DEL ESTUDIO DE IMPACTO AMBIENTAL Según el Lic. Alberto M. Bertona Transformación del MA y la EIA. Visión estratégica.

Participación ciudadana.

Gestión y toma de decisión.

Niveles de aplicación de la EIA. La EIA y el ciclo de un proyecto.

Propósitos y potencialidades de la EIA. Principios guía y beneficios de la EIA. Legislación aplicable.

Constitución Nacional. Leyes nacionales, provinciales y ordenanzas municipales. Procedimiento de Evaluación de Impacto Ambiental. Ley

Provincial 5961 y Decreto Reglamentario 2109.

ESTUDIOS DE IMPACTO AMBIENTAL (EIA) Según el Lic. Alberto M. Bertona Contenido y estructura de los EIA: en cuanto a las exigencias metodológicas.

Modelos.

Factores y Acciones Ambientales: Identificación de factores y acciones ambientales.

Estudio y determinación de los factores ambientales.

Impactos Ambientales: Identificación, Caracterización y tipología de los impactos ambientales. Métodos de valoración. Según el Lic. Alberto M. Bertona Metodologías cuantitativas y cualitativas. Índices de valoración. Matrices de Impacto Ambiental: Leopoldo y Battelle. Aviso de Proyecto e Informe de Partida. Presentación y contenido de ambos.

10. MANIFESTACIÓN GENERAL DE IMPACTO AMBIENTAL Según el Lic. Alberto M. Bertona Medidas de Mitigación. Medidas preventivas y correctoras.

Plan de Monitoreo. Indicadores de impactos ambientales y planes de vigilancia ambiental.

Riesgos ambientales.

Factores y determinación del riesgo ambiental.

Planes de Contingencia. Contingencias de origen natural y producto del funcionamiento del proyecto.

11. IMPACTOS AMBIENTALES EN LA INGENIERÍA CIVIL Según el Lic. Alberto M. Bertona Impactos ambientales en obras viales. Área de Influencia. Acciones ambientales específicas.

Factores ambientales relevantes. Medidas de mitigación específicas.

Impactos ambientales en obras edilicias. Área de Influencia. Acciones ambientales específicas.

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Factores ambientales relevantes. Medidas de mitigación específicas.

Impactos ambientales en obras hidráulicas. Áreas de Influencia directa e indirecta. Acciones ambientales específicas.

Factores ambientales relevantes. Medidas de mitigación específicas.

Residuos: Residuos de la construcción y demolición. Residuos especiales: peligrosos, patológicos.

NORMAS ISO 14000 Según el Lic. Alberto M. Bertona La Serie de Normas ISO 14000. Organización Internacional para la Normalización (ISO).Razones para implementar Sistemas de Gestión Ambiental.

SISTEMAS DE GESTIÓN AMBIENTAL Según el Lic. Alberto M. Bertona Norma ISO 14001:2004 de Sistemas de Gestión Ambiental: Requerimientos Generales, Política Ambiental, Requisitos Legales, Aspectos Ambientales: (identificación y evaluación), Implementación y Operación.

Seguimiento y Medición, Revisión por la Dirección.

Proceso de Certificación de Sistemas de Gestión Ambiental. Auditorias de Sistemas de Gestión Ambiental.

ANÁLISIS DE LA INFORMACIÓN (DISCUSIÓN) Analizando de la mejor manera posible los conflictos que se van generando durante el desarrollo de un proceso de SEIA y lograr salir adelante con éste, se deben tener en cuenta algunos aspecto tales como:  Tener claridad en las fuentes del conflicto.

Es necesario conocer bien los aspectos del proyecto que pudieran ocasionar conflictos de carácter social, cultural, económico o ambiental en diferentes grupos de personas.  Desarrollar e implementar un plan de resolución del conflicto. Para ello, es preciso contemplar lo siguiente:

 Identificar a todos los actores involucrados en el conflicto, su participación e intereses.  Planificar una estrategia para generar consensos, seleccionando diferentes técnicas de resolución de conflictos adecuadas para cada circunstancia.  Diseñar un plan de actividades que considere personal especializado y una presupuestaria. El Plan debe plan debe explicitar los principales esperados, así como un cronograma. El plan debe ser flexible para adecuarse a la evolución de los acontecimientos.  Es importante tener presente las etapas en las cuales existe mayor posibilidad que se desencadenen conflictos en el Proceso de Evaluación de Impacto Ambiental.  Siendo meritorio destacar la participación ciudadana como principal herramienta de resolución de conflicto.

12. CONCLUSIONES  Para hablar del impacto ambiental primeramente debemos saber que es ello. Es todo lo que nos rodea a un organismo constituido por componentes como el agua, el aire, suelo, animales y personas.  El impacto ambiental es la contaminación de todos estos componentes, por parte de los cuales no medimos las consecuencias que se les puede causar a nuestro planeta.  Debemos tomar conciencia de que hay que reducir las actividades que alteren el ambiente tales como: industriales, números, agropecuarios y domésticos y recordar que hay instrumentos legales relacionados con la defensa,

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mejoramiento y protección del ambiente.

13. AGRADECIMIENTOS Principalmente a dios por darnos cada día salud y vida; a nuestros padres por su

compresión, apoyo y sus sabios consejos, por la confianza depositada en nosotros; pero sobre todo por su amor y sacrificio; ya nuestra profesora Romí palacios por el apoyo brindado para realizar este informe.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS 

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Lic. Alberto M. Bertona ¿Cómo se Hace una Evaluación de Impacto Ambiental? Ecoargentina http://www.ecoargentina.org/impacto-ambiental/estudio-de-impactoambiental.htm (lunes 17 de junio de 2012) Lic. Alberto M. Bertona ¿Cómo se Hace una Evaluacion de Impacto Ambiental?

Ambiente ecológico http://www.ambiente-ecologico.com/revist56/berton56.htm (miércoles 19 de junio de 2012) republica del Perú ministerio de energía y minas, guía para elaborar estudios de impacto ambiental http://intranet2.minem.gob.pe/web/archivos/dgaae/legislacion/guias/guiahidroxviii.pdf (miércoles 19 de junio de 2012)

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RESUMEN Cerca de la medianoche local del 20 de abril de 2010, a unos 75 kilómetros de la localidad de Venice, en el estado de Louisiana la plataforma DeepwaterHorizon, de Transoceanque perforaba los pozos petroleros para British Petroleum “BP”, en las aguas profundas del Golfo de México; se produjeron de 6 a 7 explosiones que consumieron toda la plataforma, la cual originó 17 heridos y 11desaparecidos. Al día siguiente docenas de barcos se reunieron para controlar el incendio, al tercer día se produce el hundimiento de la plataforma DeepwaterHorizon y ese mismo día la búsqueda de sobrevivientes fue cancelada.

Luego de unos días la guardia costera informa que se estaba produciendo una gran filtración de petróleo la cual se originaba en 2 puntos de fuga, uno fue por la perforación usada para la plataforma que se hundió y el otro un oleoducto conectado a la plataforma de petróleo.

La causa más aceptada de este accidente según los investigadores es que el accidente ocurre por un dispositivo de seguridad que no funcionó como debía, debido a una falla ocurrida a la hora de la explosión.

Una de las soluciones dadas por los científicos fue la de sellar el tubo conductor roto con un contenedor usado para proteger el equipamiento petrolífero del huracán catrina, pero esto no funciono dado que el contenedor no podía llegar hasta el fondo dado que los hidratos se lo impedían por la flotación que originaba en el contenedor. Una solución que si dio resultado fue la conectar un tubo hacia el oleoducto roto para extraer el petróleo y no terminase en el mar.

Luego de un tiempo se trató de bombear lodo en la tubería dañada para tapar la fuga, este antes método usado se le llamó Top Kill, pero tratar de taparlo con lodo no funcionó, por eso se usaría material cementante y basura lo cual también fracasó.

Por último se usaría otro método denominado tapa marinainferior de paquete de conductor, la cual era una versión más pequeña del contenedor antes usado el cual fracasó. Para poder realizar está idea primero se tuvo que hacer un corte para que esta tapa pudiese tapar la mayor área posible del tubo, lo cual se logró.

PALABRAS CLAVE: Petróleo, Derrame, BP, Contaminación, Contenedor, Diques ABSTRACT Near the local midnight April 20, 2010, about 75 kilometers from the town of Venice, Louisiana in the Deepwater Horizon, which Transocean drilling oil wells for British Petroleum "BP" in the deep waters Gulf of Mexico, there were 6 to 7 explosion that consumed the entire platform, which resulted in 17 injuries and 11desaparecidos. The next day they met dozens of ships to control the fire, the third day there is the sinking of the Deepwater Horizon and the same day the search for survivors was called off.

After a few days the Coast Guard reports that it was producing a large oil leak which originated in 2 vanishing points, one was used for the drilling platform that sank and the other a pipeline connected to the oil platform.

The most accepted this accident as researchers is that the accident occurs by a safety device did not work as it should, due to a failure occurred at the time of the explosion.

One of the solutions given by the scientists was to seal the broken conductor tube with a container used to protect oil facilities from Hurricane Catrina, but this did not work because the container could not get to the bottom because it prevented hydrates by flotation originated in the container. A solution that worked was if a tube connected to the pipeline broken to extract the oil and did not end in the sea.

After a while he tried to pump mud into the damaged pipe to plug the leak, this method used before it was called Top Kill, but trying to cover it with mud did not work, so you would use cement and debris which also failed.

Finally, we would use another method called lower marine cap driver package, which was a smaller version of the container previously used which failed. To carry out this idea first had to make a cut for this cap could cover the largest possible area of the tube, which was achieved.

KEY WORDS: Oil spill, British Petroleum, Pollution, container, dams

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INTRODUCCIÓN Comenzó a notarse la contaminación mundial del mar, apenas en 1968, cuando Thor Heyerdahí finalizó su viaje a través del atlántico y denunció “El mar está contaminado”, ya que observó manchas de petróleo. En el curso de los últimos 100 años el petróleo se ha convertido en la fuente principal de energía para la mayor parte del mundo, además, forma parte de muchos productos que se usan cada día, pero su extracción, transporte y refinación causa problemas al medio ambiente. En la actualidad, estamos a más de dos años del mayor derrame de la historia mundial en el mar, 3 veces mayor que el de Exxon Valdez, debido a una posible falla técnica en la etapa de exploración de pozos para buscar petróleo, a una profundidad no apta para esta exploración. El Golfo de México sigue viviendo las consecuencias del derrame y probablemente perdure por años o tal vez décadas, sin embargo algunos predicen una rápida recuperación pero sólo el tiempo lo confirmará. En este trabajo se propone “Informar que consecuencias negativas llegaron y siguen causando el derrame de petróleo en el Golfo de México”, y como objetivos secundarios: “Dar a conocer cuáles fueron las posibles causas por las que ocurrió el derrame del petróleo en crudo.” e “Analizar la situación actual en la que se encuentran los ecosistemas afectados por el derrame de petróleo.”. Teniendo como hipótesis: “El derrame de petróleo alteró el ecosistema marino, afectando al fitoplancton, peces, fauna marina, etc.” Los resultados muestran que el petróleo sí afectó a los ecosistemas marinos y a las costas, a los peces, a los mamíferos marinos e incluso afectó a las aves, además muestran que el petróleo sigue presente en el mar.

I. 1.1.

PETRÓLEO DEFINICIÓN Y TOXICIDAD

“El oro negro, como metafóricamente se denomina el petróleo, es actualmente, la principal fuente de energía, y la materia prima más importante, objeto de comercio entre los países”[JIMENO, 2002]. Más de la mitad de la energía que mantiene en actividad a nuestra civilización proviene de esta fuente energética no renovable. JIMENO [2002] y CRISTÓBAL DE MONROY, [s.f.] consideran que se trata, entonces, de un recurso estratégico cuya carencia provocaría el declive de la economía mundial. Sin embargo, el petróleo es tóxico y daña la salud y el medio ambiente, no sólo cuando se lo encuentra, transporta y refina, sino también por las maneras en las que se utiliza y desecha.

Al igual que el carbón, el petróleo es un producto de origen fósil, de color verde, amarillo, marrón o negro, y que está constituido por diferentes hidrocarburos, es decir, por compuestos formados por átomos de carbono e hidrógeno en cantidades variables. Hay a menudo otros compuestos oxigenados, nitrogenados y otros compuestos orgánicos con elementos como el azufre, el níquel o el vanadio. Es de consistencia muy viscosa, más ligero que el agua (densidad alrededor de 0,8 a 0,95 kg/dm3), y olor penetrante.

CaC2 + H2 →C2H2 +Ca → Petróleo

44

1.2.

ORIGEN

Imagen 1: Proceso de formación del Petróleo

Su formación es debida a la acumulación de detritos de organismos vivos, animales y vegetales, que vivían en mares, lagunas, etc., y fueron cubiertos por sedimentos, produciendo una degradación que en principio fue por bacterias anaerobias y luego aerobias. A medida que los sedimentos se van acumulando, se produce un fuerte aumento de la presión (170 -180

1.3.

kg/cm2) y temperatura (hasta 150 °C) y el petróleo va fluyendo por las capas permeables hasta encontrar otras impermeables (margas y arcillas), alojándose en anticlinales, fallas, etc., llamadas trampas geológicas, a profundidades que oscilan entre los 7.000 y los 15.000 metros. El proceso de descomposición de la materia orgánica y la formación del petróleo tarda entre 10 y 100 millones de años [CRISTÓBAL DE MONROY, s.f.].

Las bolsas de petróleo formadas suelen estar flotando en agua salada y sobre él, una capa de hidrocarburos gaseosos, cuya capacidad es muy variable, siendo este parámetro, junto con la profundidad del yacimiento, los factores que determinan la posible explotación industrial.

EXTRACCIÓN DE PETRÓLEO

Sobre este aspecto, CRISTÓBAL DE MONROY [s.f.] considera que el primer paso es localizar zonas de rocas sedimentarias que se hayan formado en medios acuáticos y en un ambiente físico y químico propicio, y una vez localizada la zona, se efectúan pruebas físicas, que pueden ser magnéticas, sísmicas e incluso perforaciones.  Las pruebas magnéticas se inician con un avión que sobrevuela la zona captando las distorsiones de la susceptibilidad magnética de las rocas, localizándose perturbaciones del terreno donde pueden existir «trampas geológicas» en las que se acumule el petróleo.

 Los métodos sísmicos se basan en la creación de ondas artificiales por medio de explosivos, que son reflejadas por las diferentes capas del terreno y recogidas en unos detectores situados en la superficie.

Cuando el resultado de los métodos citados es satisfactorio se inician las perforaciones, que en definitiva van a ser las que localicen con exactitud la ubicación de la bolsa de petróleo.

Una vez localizado el yacimiento, se procede a la perforación de los pozos para su extracción.

Imagen 2: Formas de extraer el petróleo, por inyección de agua y por inyección de gas

II. CONTAMINACIÓN DEL MEDIO MARINO En la actualidad, alrededor del 0,1 al 0,2% de la producción mundial de petróleo acaba vertido al mar. El porcentaje puede parecer no muy grande pero son casi 3 millones de toneladas las que acaban contaminando las aguas cada año, provocando daños en el ecosistema marino.

La mayor parte del petróleo se usa en lugares muy alejados de sus puntos de extracción por lo que debe ser transportado

por petroleros u oleoductos a lo largo de muchos kilómetros, lo que provoca espectaculares accidentes de vez en cuando.

Estas fuentes de contaminación son las más conocidas y tienen importantes repercusiones ambientales, pero la mayor parte del petróleo vertido procede de tierra, de desperdicios domésticos, automóviles y gasolineras, refinerías, industrias, etc.

Imagen 3:Mapamundi de la contaminación marina. Tanto las zonas costeras de los países industrializados como en medida creciente la de los países en vías de desarrollo, están sufriendo las graves consecuenciasde la contaminación.

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2.1. ORIGEN DE LOS CONTAMINANTES El 85% de la contaminación de los océanos procede de actividades realizadas en tierra firme y más del 90% de los productos que provocan dicha contaminación permanecen en aguas litorales, las más accesibles al hombre y, con mucho, las más productivas del medio marino.

Hoy por hoy, es prácticamente imposible conocer siquiera la lista de sustancias

contaminantes, ya que muchas industrias, gobiernos y países no informan de las sustancias que arrojan ni del lugar donde lo hacen. Es más, miles de toneladas de productos peligrosos (herbicidas y plaguicidas, desechos de minería, productos radioactivos, etc.) siguen vertiéndose de forma clandestina.

Imagen 4:Los hidrocarburos son uno de los principales contaminantes de las aguas marinas. Este dibujo muestra el porcentaje de esos vertidos según sus orígenes. Las llamadas “descargas operativas” no son más que vertidos de los petróleos, que deliberadamente vacían sus tanques para ahorrarse los costes de una limpieza no contaminante.

Los petróleos aportan aproximadamente un 12% de los vertidos, en especial a lo largo de las principales rutas marítimas de transporte, provocando las mareas negras.

Los barcos pesqueros desechan unas 150 000 t de sedales y redes de plástico, y los

veleros y los que realizan rutas comerciales, suelen arrojar por la borda innumerables desechos y provocan la muerte de un millón de aves y más de cien mil mamíferos anules, que tratan de comerlos o se enredan con ellos.

2.2. VERTIDOS DE PETRÓLEO Y MAREAS NEGRAS Se llaman mareas negras a los afectados, tanto microscópicos, por ejemplo, recubrimientos más o menos erráticos de las aves petroleras. hidrocarburos causadas por el vertido Anualmente se vierten al mar más de 10 accidental o intencionado de petróleo crudo millones de toneladas de petróleo y solo el o sus derivados, desde barcos, cisternas o 50% procede de los petroleros monocasco a desde las instalaciones de transporte o viejos. El resto proviene de tierra firme, que extracción (plataformas petrolíferas, llega al mar a través de las aguas y vertidos cañerías de conducción, etc.), que residuales (un 20% de origen urbano, otro contaminan tanto el agua superficial como 20% industrial y a través de la atmósfera el los fondos marinos y las costas.

10% restante).

Los hidrocarburos son insolubles y se Es muy dañino beber agua contaminada con disponen formando una fina capa, petróleo. El agua que sale del suelo cuando prácticamente continua, que flota sobre el se extrae el petróleo es también muy tóxica. agua, impide su oxigenación y provoca la Los filtros que limpian el petróleo y las muerte de numerosos organismos marinos sustancias químicas tóxicas del agua son muy costosos. Hervir el agua, aplicar la

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desinfección solar y añadir cloro elimina los microbios pero no puede eliminar la contaminación causada por petróleo.

Es más: al añadir cloro se empeora la contaminación por petróleo porque éste se combina con algunos de los compuestos químicos conocidos como fenoles para formar un producto químico incluso más tóxico, el clorofenol.

Si se limpió un derrame de petróleo, es probable que el agua siga siendo muy peligrosa, aunque no se vea petróleo en el agua. Muchas de las toxinas del petróleo se asientan en el agua y permanecen en ella durante largo tiempo. La única forma de comprobar que el agua es buena es analizarla.

Imagen 5:Los gastos de eliminación de los residuos superan con creces el coste de todas las medidas preventivas que pudieran evitar el hundimiento y el vertido de hidrocarburos de los superpetroleros. A ello hay que añadir el enorme coste ecológico de tales desastres.

2.3. VERTIDOS DELIBERADOS Y ACCIDENTALES Los petróleos arrojan anualmente y de forma deliberada más de un millón de toneladas de crudo en las operaciones de lavado de sus tanques. Tradicionalmente, dicha práctica consistía en bombear agua y arrojarla de nuevo al mar antes de volver a cargar crudo. En la actualidad puede realizarse una limpieza menos agresiva: el lavado a chorro con petróleo crudo a alta presión procedente de la carga del propio barco. Esta técnica puede efectuarse durante el proceso de descarga a fin de evitar aquella importante fuente de contaminación.

Imagen 6:Los vertidos accidentales de petróleo aportan un volumen global de unas 100.000T de dicho material a los océanos a lo largo del año.

Los vertidos accidentales de petróleo aportan un volumen global de unas 100.000T de dicho material a los océanos a lo largo del año. Por otra parte, los accidentes como la explosión en 1979 del Campeche en la costa mexicana, a consecuencia de la cual se vertieron cerca

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de 4000.000T de petróleo, o el accidente del Exxon Valdez, ocurrido en 1989 frente a las costas de Alaska, en el que más de 45.000T de crudo fluyeron al mar, el hundimiento del Prestige frente al litoral galaico- portugués en noviembre de 2002, que vertió 77.000T

III.

de diesel, o el choque del petrolero turco Vicky con un buque naufragado en enero de 2003, son fenómenos cuyas consecuencias resultan tan graves como su espectacularidad.

DERRAME DE PETRÓLEO EN EL GOLFO DE MÉXICO

3.1. BRITISH PETROLEUM BP Es una compañía de energía, dedicada principalmente al petróleo y al gas natural, que tiene su sede en Londres, Reino Unido.

Es una de las mayores compañías del mundo (puesto octavo según la revista americana Forbes) y la tercera empresa privada más importante dedicada al petróleo y gas después de Exxon Mobil y Royal Dutch Shell. WIKIPEDIA, [s.f.]

Imagen 7:Edificio de British Petroleum

3.2. RESEÑA HISTORICA DE BP BP empezó su historia en 1908 como Anglo PersianOilCompany en Irán, donde descubrió el petróleo y emprendió la construcción de un complejo petrolífero y de una refinería que, en los años 20, se convirtió en la más grande del mundo.

Después de la nacionalización de la industria petrolera iraní por MohammadMosaddeq (1951), la compañía mudó su nombre en British

Petroleum (BP). Hoy el grupo BP es el resultado de la fusión de varias compañías del sector entre las que destacan Arco, Amoco, Castrol y Aral. Los negocios en los que está presente abarcan la exploración petrolífera y de gas natural, refino y comercialización de lubricantes y combustibles, gases licuados de petróleo, estaciones de servicio, etc.

Asimismo BP tiene intereses en el campo de las energías renovables, principalmente a través de su filial de energía solar, que es líder en el sector solar fotovoltaico.

BP cuenta con más de 100.000 empleados repartidos por todo el mundo. WIKIPEDIA, [s.f.]

3.3. DÍA DEL DESASTRE Según DISCOVERY CHANNEL [2011] y FTE [2010] cerca de la medianoche local del 20 de abril de 2010, a unos 75 kilómetros de la localidad de Venice, en el estado de Louisiana (sur) en el bloque Mississippi CanyonBlock 252.

La plataforma DeepwaterHorizon , de Transocean (que tiene su sede en Zug, Suiza, y es el mayor contratista mundial de perforaciones costa fuera), que perforaba los pozos petroleros para British Petroleum “BP”, en las aguas profundas del Golfo de México se encuentra trabajando con más de 100 personas, estando en las etapas finales para cerrar un pozo exploratorio a más de 5 400 metros bajo la superficie, siendo este un descubrimiento que podría brindar 757 millones de litros de petróleo por año.

49

Se escucha un silbido de gas en la oscuridad de la noche, los estudiantes universitarios que se encuentran pescando alrededor de la plataforma son golpeados por una poderosa ola de gas metano, se produce una chispa azul y una bola de fuego gigante se eleva en el aire y consume toda la plataforma, según uno de los estudiantes no explotó una vez sino 6 o 7 veces. De inmediato la guardia costera se llega al desastre para realizar la difícil tarea de búsqueda y rescate, increíblemente 115 tripulantes logran

escapar del voraz incendio, 17 se quedan heridos y lastimosamente 11 se encuentran desaparecidos.

En el segundo día docenas de barcos que controlan incendios se acercan a la plataforma para apagar el terrible y monstruoso incendio que no termina, recién al tercer día después de la explosión el mundo observa con horror como la DeepwaterHorizon sucumbe ante las llamas y se hunde en el fondo del golfo, la búsqueda de supervivientes es cancelada.

b)

a)

c)

Imagen 8:a)Explosión de la plataforma DeepwaterHorizon, b) En el segundo día se acercan barcos de la guardia costera para controlar el fuego, c) Terrible hundimiento de la plataforma DeepwaterHorizon.

3.4. DÍAS DESPUÉS DEL DESASTRE FTE [2010] nos informa que el 24 de abril, la Guardia Costera estadunidense señaló que “una catástrofe ambiental de gran magnitud amenaza con producirse en el Golfo de México debido al derrame de petróleo crudo del pozo de la plataforma hundida DeepwaterHorizon”. Se dijo que, unos 168 mil litros (equivalente a unos mil barriles de crudo) se estaban filtrando de al menos dos sitios en el lecho marino del Golfo. Uno de los sitios es la perforación que estaba siendo usada por la plataforma que se hundió, mientras que el otro lugar de fuga del crudo

se encuentra en un oleoducto conectado a la plataforma de petróleo.

La corporación petrolera británica BP, que usufructúa la plataforma, inicialmente había dicho que no había derrames de petróleo, pero una embarcación robótica detectó el sábado 24 de abril dos hoyos en el conector que vincula la boca del pozo con la plataforma hundida. El portavoz de BP Ron Rybarczyk estimó que los derrames, a unos mil 500 metros de profundidad, estaban liberando mil barriles de petróleo por día en el océano.

50

El 25 de abril un sobrevuelo detectó una marea negra de petróleo de 30 por 30 kilómetros que emana de la plataforma semisumergibleDeepwaterHorizon, El combustible salía a borbotones y ahora ya cubría un área de mil 35 kilómetros cuadrados.

para que la empresa BP realice investigación y perforación del pozo petrolero ubicado a más de 1500 metros de profundidad en el Golfo de México.

3.5. CAUSAS El Universal [2010] sostiene que las causas son las siguientes:  Según la British Petroleum “BP”, las causas son desconocidas y siguen en investigación. 

Según investigadores especialistas en la materia afirman que todo se originó por un importante dispositivo de seguridad, conocido como BOP y usado en la plataforma petrolera de BritshPetroleum (BP) en el Golfo de México, tuvo una falla hidráulica y otros problemas que muy probablemente le impidieron funcionar como debía.



Otra de las causas que se investigan son las posibles malas condiciones de una tubería que estaba permitiendo el escape de metano hacia el foso, apenas horas antes de la explosión.



El representante demócrata Henry Waxman dijo que BP le había informado a su comité que en algún momento, cuando el pozo estaba siendo sellado con cemento, un flujo de metano había ingresado a la cabeza de pozo, lo que indicaba que encementar el pozo no había producido la integridad necesaria en la tubería.



Una de las causas políticas es la autorización que da el presidente de las naciones unidas Barack Obama

Imagen 9:El Presidente de los EEUU Barack Obama autorizó la investigación de petróleo en el Golfo de México a más de 1500 metros bajo el nivel del mar.

IV.

SOLUCIONES

4.1. PARA SELLAR LOS ORIFICIOS Según DISCOVERY CHANNEL [2011], ROBERTO ELIZONDO NAZAR [2010] y GREENPEACEMEXICO [2010] la fuga de petróleo en crudo se debió a 2 problemas, el primero fue la falla en la tubería que conectaba el pozo de petróleo (bajo mar) con la estación que se encontraba en el superficie del mar; y la segunda falla fue la fuga de petróleo ya extraído en la estación.

Como no se podían usar personas que puedan bajar y arreglar la fuga ya que la falla era muy profunda, y una persona puede ser comprimida al tamaño de una pelota de tenis. La solución que dio British Petroleum (BP) para detener la fuga del petróleo en la tubería fue, la de tapar el agujero usando vehículos operados a distancia, estos eran operados desde el ambiente de visualización altamente inmersiva, que se encuentra en la superficie acuática, este ambiente está a cargo de Mike Byrd que fue operador de BP. Los vehículos poseen grandes pinzas que permiten realizar tareas

51

sorprendentemente delicadas, reduciendo poco a poco la fuga del petróleo en crudo.

Las cámaras de los vehículos muestran la fuga de un tubo llamado conductor, estaba conectado a la plataforma, pero fue cortado durante el accidente y ahora yace en el lecho marino, esto quiere decir, si la fuga continua, es porque el preventor no está funcionando, este se inserta en el sistema de tubos en la boca del pozo, para controlar las altas presiones a medida que se acumulan, todos los sistemas de seguridad del preventor fallaron incluso el ariete, que eran 2 placas de metal diseñas para cortar el metal y sellar herméticamente para evitar la fuga.

solución fracaso porque las válvulas no respondían.

Otra solución que dieron los científicos es sellar esa parte del tubo conductor roto con un contenedor sin fondo, que se usó para proteger el equipamiento petrolífero del huracán catrina, este contenedor estaba hecho de piezas estructurales de acero que lo hacían fuertes y podían usarlo en profundidad, pero cuando ya estaba en la profundidad el contenedor, se les presenta un problema de que les es imposible llevar el contenedor hacia el fondo ya que los hidratos (mezcla acuosa de gas y agua, se da en presiones extremadamente altas como el fondo del mar) que expulsa la tubería rota llena la parte superior del domo, haciendo que tenga demasiada flotación e impidiendo que se conecte con el lecho marino; este domo falló.

Imagen 9:Contenedor sin fondo.

Imagen 8: Preventor dañado

Los ingenieros creen que para controlar la fuga, es necesario poner en uso el preventor, pero este no tiene energía, ya que durante el accidente se cortaron las líneas que van hacia la superficie, siendo estas la que controlan el cerebro del preventor: las líneas que se conectaban al preventor eran una línea hidráulica y una eléctrica, pero ambas fueron cortadas, dejando muerto al preventor, la única solución sería usar los vehículos para que inyectara liquido hidráulico y así cerrar la tubería, pero esta

Los ingenieros, hallaron otra salida para la extracción del petróleo, no iban a sellar la salida de petróleo pero si iban a disminuir al menos en un 20% la cantidad de petróleo que expulsaba, para lograr esto los ingenieros diseñaron una manguera, esta se colocaría dentro de la tubería averiada, y el petróleo que se podía captar sería llevado y procesado en una central en la superficie marina, a esta pequeña manguera delgada se le denomino herramienta de inserción del conductor, este método a comparación de los anteriores fue un éxito, se pudo

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disminuir la cantidad de petróleo que se expulsaba.

Después de casi 1 mes de ocurrido el desastre, los ingenieros encargados dan a conocer un nuevo método con el cual sellarían el agujero, este método se trató de bombear lodo en la tubería dañada, para así tapar la fuga, a este método se le denomino Top Kill, una idea más general quiere decir que trataran de empujar el petróleo nuevamente dentro el pozo con pesados fluidos de perforación y así el lodo inyectado pueda neutralizar el petróleo, 50 mil barriles de petróleo son llevados a lugar del desastre junto con un motor de 30 mil caballos de fuerza, este lodo está formado por agua, arcilla y otros minerales que juntos vienen a ser más pesados que el agua de mar, pero tuvieron dos inconvenientes, si el lodo era demasiado ligero, no sellaría el tubo y si es demasiado pesado rompería el tubo. Cuando se emplea el top kill se presenta dos grandes fuerzas opuestas, la primera es la presión ejercida del preventor de explosiones y la segunda el lodo inyectado para poder detenerlo, un mes y 10 días después de ocurrido la catástrofe se comienza a bombear lodo hacia el preventor, pero esta falló ya que habían problemas para forzar la entrada del lodo, puesto que existió demasiada expulsión de petróleo desde el preventor. Entonces el equipo intentara otro método que se le

denomina disparo de basura, este trata de inyectar escombros para así dificultar el escape del petróleo y darle al top killmás posibilidades de éxito, durante tres días se llevó a cabo este método, pero fracasó.

BP da a conocer otro método denominado Tapa marina inferior de paquete de conductor, una versión más pequeña que el del domo que no funciono por el problema de la cobertura de hidratos, para adherir la tapa marina el tubo conductor debe ser cortado del preventor de explosiones, una sierra de diamante comienza a cortar el tubo de la parte superior del preventor con idea de hacer un corte limpio para que la tapa calce a la perfección, cuan mejor sea el calce más petróleo capturaran, pero esta sierra se atasca del cual usaron cortadoras gigantes para seguir cortando el inmenso tubo, esta tapa no taparía todo el agujero, sino disminuiría la cantidad de petróleo que se expulsaba.

Imagen 10:método denominado tapa marina inferior de paquete de conductor, una versión más pequeña que el del domo

Imagen 10:TopKill que trato de bombear lodo en la tubería dañada para así tapar la fuga.

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4.2. PARA QUE NO LLEGUE A COSTAS:

 El "Discover Enterprise" fue un barco que recogió entre 15.000 y 18.000 barriles de crudo al día desde el "embudo" instalado sobre la fuga a 1.500 metros de profundidad dijo EL PORTAVOZ DE BP ROBERT WINE [2010].

Imagen 11:Discover Enterprise

 Fuego y humo se elevan de una quema controlada de aceite en la superficie del Golfo de México cerca de la fuente del derrame el 17 de junio de 2010.

REUTERS / DANIEL BELTRA / GREENPEACE.

Imagen 12:Quema controlada de petróleo

 Según DISCOVERY CHANNEL [2011], militares, personal contratado por BP y voluntarios se acercaron al lugar para ayudar con cualquier tarea.

Imagen 13:La aleta dorsal de un delfín es vista por los trabajadores de limpieza de petróleo a lo largo de un tramo de playa contaminada con aceite 14 de junio 2010 en Grand Isle, Luisiana. (Spencer Platt / GettyImages)

 México recibió un pago por British Petroleum de 20 millones de dólares que fueron destinados a la compra de material de limpieza y a la capacitación del personal encargado de esta titánica labor. DAVID ALANDETE [2012].  Sin embargo hay una forma más barata de reducir la contaminación por petróleo: el cabello humano y pelo de mascotas, es una barrera ecológica absorbente de petróleo muy buena.

DISCOVERY CHANNEL [2011]. Por parte también la organización mexicana Ecoazul instaló varios centros de acopio que recibirán donaciones de cabello

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humano destinado a la absorción de crudo en el Golfo de México. Así se hizo un pedido en todo el mundo, informó ANTONIO MIRANDA [2010].

Imagen 15:Aviones arrojando dispersantes químicos que separan el petróleo en gotas.

Imagen 13:Cabello humano y pelo de animal utilizado para la absorción del crudo de petróleo.

 Más de 500 mil pescadores trabajaron, aplicando sus conocimientos en esas aguas, en navíos de Equipos de Muestra para colocar millones de metro de barreras de contención. DISCOVERY CHANNEL [2011].

 Ya 11 días después del desastre, el Equipo de Crisis idea un plan para evitar que el petróleo alcance la superficie. Por primera vez en la historia se utilizan dispertantes(COREXIT 9500) debajo de la superficie, lanzados a través de mangueras con equipos subacuáticos remotos en el origen de la fuga, antes de que el petróleo llegue a mezclarse con el agua de mar. Es un método a corto plazo para minimizar el impacto del petróleo, pero algunos creen que los dispersantes tóxicos son incluso peores.DISCOVERY CHANNEL [2011]

 GREENPEACE [2010] tuvo una labor muy importante en la limpieza de playas y el tratamiento a los animales afectados.

Imagen 14 :Barreras de contención

 Desde el aire, los aviones de la guardia costera rociaban en grandes tramos de petróleo en la superficie, con dispersantes químicos que separan el espeso petróleo en gotas, como el detergente a la grasa.

DISCOVERY CHANNEL [2011].

Imagen 16:Tratamiento de animales afectados

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 Biodegradación natural de hidrocarburos en las profundidades oceánicas: Las bacterias, atraídas por el exceso de metano, limpiaron gran parte de la contaminación que causó el inmenso derrame de petróleo.

Sorprendía a algunos científicos la forma tan rápida en que se estaba recuperando el Golfo de México tras el derrame de petróleo, se ha descubierto que es gracias a las bacterias, ya que cuando éstas consumen metano, desechan oxígeno.ERICK ZARAGOZA[2011].

V.

Imagen 17:Biodegradación de petróleo

CONSECUENCIAS DEL DERRAME DE PETRÓLEO EN EL GOLFO DE MÉXICO

5.1. Ambientales A. Fauna  Cadena alimenticia Según ARIZPE GARCÍA [2010] lo grave es "que los peces y mariscos que entren en contacto con el petróleo serán los primeros en sentir los daños en el sistema digestivo y el problema irá creciendo a través de toda la cadena alimenticia, incluido el hombre, ocasionando un círculo vicioso, que altere por completo la vida marina y silvestre por muchos años".  AVES MARINAS Las imágenes de las aves cubiertas de petróleo son un símbolo de los daños ambientales causados por estos accidentes. Cualquier derrame de petróleo en el océano sentencia a muerte a las aves marinas. Incluso una pequeña cantidad de aceite puede ser mortal al cubrirles las plumas, lo que dificulta su vuelo, destruye su impermeabilización y aislante natural, dejándolas vulnerables a los cambios de temperatura, provocándoles hipotermia

o sobrecalentamiento.

Asimismo, cuando frenéticamente las aves intentan limpiar sus plumas pueden ingerir aceite, dañar seriamente sus órganos internos y morir.

Después del derrame del Exxon Valdez se calcula que murieron entre 250 y 500 mil aves marinas, además de un número desconocido de aves costeras y águilas calvas.

Algunas especies de aves costeras pueden escapar volando hacia zonas limpias; en cambio, para obtener su alimento las aves marinas nadan y bucean, cubriéndose de petróleo. Éste también daña sus zonas de anidación y crecimiento, lo que a largo plazo puede afectar seriamente la viabilidad de especies enteras. El derrame del BP ocurrió durante la primera estación de acoplamiento y de anidación de muchas aves y otras especies marinas, pero sus consecuencias sólo se conocerán dentro de varios años. Por otro lado, el derrame podría alterar los patrones migratorios al contaminar áreas donde normalmente se detienen las aves migratorias.

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Imagen 18:Aves contaminadas con Petróleo

 TORTUGAS MARINAS La tortuga boba o caguama desde 1978 ha sido catalogada en peligro y su población sigue disminuyendo. Entre los factores que contribuyen están la desaparición de playas adecuadas para su anidación; la proliferación de depredadores de huevos; el que la pesca comercial las atrape y mate como “captura incidental”, además de que en algunas naciones está permitido consumir su carne. Otro importante factor es su largo ciclo de desarrollo, ya que alcanzan la madurez sexual a los 35 años.

El vertido de petróleo del BP las perjudicaría especialmente porque entre las vastas zonas de anidación en áreas costeras del Golfo de México, la península de Florida fue afectada por el derrame.

Las tortugas marinas resultarían dañadas por el petróleo que se encuentra en el mar, en la playa, o en la arena donde depositan sus huevos, éstos quedarían contaminados y no se desarrollarían adecuadamente. Por otro lado, al correr hacia el mar las recién nacidas también se contaminarían por el petróleo que está en la playa.

Imagen 19:Tortuga boba o caguama catalogada en peligro de extinción

 MAMÍFEROS MARINOS Se incluyen delfines, ballenas, nutrias marinas y focas. Los efectos tóxicos del petróleo se presentan de diversas maneras; por ejemplo, el aceite puede estorbar el espiráculo de las ballenas y delfines, haciéndoles imposible respirar correctamente e interrumpiendo su capacidad de comunicarse. También la afectación de la piel de nutrias y focas las hace vulnerables a la hipotermia.

Imagen 20:Nutriacontaminada con petróleo

Aunque escaparan de los efectos inmediatos del derrame, sus fuentes de alimentos podrían contaminarse. Ello les provocaría la muerte por intoxicación o

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algún otro efecto a mediano o largo plazo, como malformaciones, alteraciones en su capacidad reproductiva, etcétera.

Después del accidente del Exxon Valdez también murieron miles de nutrias marinas, cientos de focas, casi una docena de ballenas, así como de nutrias de río. Aún, meses después del accidente, los científicos encontraron en otras especies daños en su crecimiento o alguna otra alteración que al final les causó la muerte.  PECES En primera instancia, provoca mortandades masivas por asfixia causada por el petróleo. Otros organismos pequeños también son afectados, sobre todo si un gran número de huevos o larvas de peces están expuestos al aceite.

Exxon Valdez destruyó miles de millones de huevos de salmón y arenque durante los primero días del desastre. A la fecha, estas pesquerías no se han recuperado.

El atún rojo del Atlántico Norte está al borde de la extinción debido a la sobrepesca y el vertido de petróleo.

El atún rojo es una especie especialmente vulnerable porque desova en el Golfo de México entre mediados de abril y mediados de junio.

Los juveniles serán los más vulnerables a los efectos tóxicos del petróleo y de los dispersantes químicos. El atún rojo adulto también puede verse amenazado al incorporarse el petróleo a la cadena alimentaria, contaminando su alimento, o haciéndolo más escaso durante el período de desove. Además, el petróleo puede entrar en sus branquias, lo que le dificulta la respiración, disminuyendo así las probabilidades de supervivencia.

Una libélula es capaz de limpiarse a sí misma al ser atrapada en el pasto de un pantano cubierto de petróleo proveniente del derrame del petróleo.

Imagen 22:Libélula capaz de limpiarse el petróleo

B. Flora

Imagen 23:Vegetación contaminada con petróleo.

Imagen 21:El atún rojo del Atlántico Norte intoxicado y muerto por el petróleo

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Ocurren daños a corto y largo plazos que no se visualizan de manera tan directa, como la mortandad del plancton los eslabones esenciales para las cadenas tróficas globales y otros pequeños organismos que forman parte del bentos. (Comunidad formada por los organismos que habitan en el fondo de los ecosistemas acuáticos).

Se emplearon millones de litros de dispersantes químicos en las profundidades lo cual empeoró la contaminación en el agua, según LETICIA ALPUCHE [2010].

C. Ecosistemas Ocho parques nacionales de Estados Unidos estuvieron amenazados por la mancha, además de alrededor de 400 especies, entre ellas algunas ya en peligro de extinción.

Como en anteriores vertidos, se estima que el ecosistema tardará años y hasta décadas en recuperarse.

El petróleo que está invadiendo el mar hace que éste pierda oxígeno.

El aceite derramado por petroleros dañados, tuberías o plataformas petroleras costeras cubre todo lo que toca y se incorpora a cada ecosistema.

Cuando la mancha de aceite alcanza la playa se aferra en cada roca y grano de arena. Si llega a los pantanos costeros, bosques de mangle u otro tipo de humedal, las plantas y los pastos lo absorben, lo que las puede dañar e incluso matar, además de inhabilitarlas como hábitat de la fauna.

Además, cuando el aceite que flota en la superficie del agua comienza a hundirse en el ambiente marino, le ocasiona los mismos efectos perjudiciales, y provoca la muerte de organismos marinos o la contaminación subacuática de peces y pequeños organismos que, como se mencionó, son eslabones fundamentales de varias cadenas tróficas.

Imagen 24:Ecosistemas contaminados.

5.2. Económicas A. Industria pesquera Miles de kilómetros de línea de costa están manchados de petróleo, decenas de miles de kilómetros de aguas del Golfo se han cerrado a la pesca; miles de aves, peces, tortugas y mamíferos marinos han muerto.

Las pesquerías de camarón y las zonas de cultivo de ostras a lo largo de la costa de Luisiana fueron las primeras víctimas del derrame.

LETICIA ALPUCHE [2010].

Imagen 25:Camarones infectados.

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B. Industria de extracción petrolera: WIKIPEDIA[2010] mencionó que por las consecuencia de derrame de petróleo provocado por el hundimiento de la plataforma DeepwaterHorizon se produjeron unos costes extraordinarios de limpieza, ayudas e indemnizaciones de 2.700 millones de euros que redujeron el valor de BP en la bolsa de valores y por tanto la rentabilidad de los planes de pensiones asociados a las inversiones en BP. A los 2.700 millones de euros antes mencionados hay que sumar un fondo de 20.000 millones de dólares para futuras acciones e indemnizaciones.

Imagen 25:Actos de limpieza por la BP.

C. Turismo El impacto del derrame ha sido grave: las pérdidas de negocios dedicados a la comercialización de productos marinos y a la actividad turística suman millones de dólares.

Es probable que las pesquerías de la región tarden años en reponerse, al igual que las actividades turísticas y deportivas, fuente de empleo de gran parte de la población costera.

CONCLUSIONES

 El derrame de petróleo en el Golfo de México llegó afectar a la flora y fauna, tanto en ecosistemas acuáticos como los terrestres, estos a la vez tardarían muchas décadas para recuperarse del todo, además la cadena alimenticia de muchos animales fue totalmente alterada. Los daños también se vieron en lo económico, pérdidas de dinero muy grande por la pausa que tuvo la industria pesquera, el turismo, también por la inversión de millonaria que costó la clausura de la fuga y los trabajos de limpieza.  Hoy, dos años después de la tragedia, las causas que produjeron la fuga del crudo de petróleo son aún inciertas, la misma BP informó que son desconocidas, en cambio muchos expertos afirmaron que se produjo por la falla de un dispositivo de seguridad, además por error humano. Pero sin duda todo fue arrastrado que se aprobó la perforación de pozos petroleros a más de 1500 metros de profundidad, donde la presión es extremadamente elevada, esta aprobación fue dada por el presidente Barack Obama.  Aunque la fuga ya está controlada, el golfo no está del todo recuperado como lo informan las autoridades, muchos científicos acreditaron, si bien es cierto ya no tienen petróleo, pero aún siguen contaminadas por la misma composición del petróleo en crudo.

Además se deben impulsar controles mucho más estrictos a las industrias petroleras, por la

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contaminación que esta propensa, y por lo que se debe concientizar sobre los daños que producen esta materia prima y así buscar otras alternativas energéticas.

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