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Recientemente, el interés por el desarrollo de estructuras de concreto de alto desempeño —que no necesariamente implica el uso de los primeros— ha generado la fundación de organismos internacionales
dedicados al estudio y difusión de nuevos métodos de diseño y construcción para obtenerlas. Aunque en años recientes se ha puesto de moda este término, la historia señala que nuestros antepasados —mayas,
egipcios, romanos, etcétera— entendían la importancia de que las estructuras tuvieran un largo período de vida útil en condiciones de cero mantenimiento.

De la mano con estas ideas está el factor económico; es decir, se requiere de estructuras que tengan un comportamiento adecuado durante muchos años —más de 70, por ejemplo— y a un costo competitivo. En el caso de los puertos, el enemigo a vencer es el deterioro por corrosión de la armadura en concreto. Esto significa que las estructuras de alto desempeño en ambientes marinos, deben tomar en cuenta el factor corrosión.

Un excelente ejemplo

En México, uno de los ejemplos de estructura de concreto de alto desempeño es el muelle de Progreso, en Yucatán. Esta estructura fue diseñada y construida por la empresa danesa Christiani and Nielsen (C&N) después de ganar un concurso de la entonces Secretaría de Comunicaciones y Obras Públicas (SCOP) que solicitó un diseño que contemplara el mantenimiento y que pudiese estar en condiciones de trabajo durante muchos años (se dice que 100 años) sin problemas de corrosión1. C&N ganó este concurso y ahora el muelle de Progreso tiene 70 años de que inició su construcción (1937) y 66 años en servicio (1941), funcionando en perfectas condiciones y sin problemas significativos de corrosión.

En su momento, la SCOP solicitó una propuesta de muelle que minimizara el uso de acero para disminuir el mantenimiento de la estructura. estructura. Los daneses presentaron un proyecto que tomó en cuenta no sólo las cargas estructurales y las acciones del ambiente local, sino las características de los materiales de construcción locales: piedra calcárea porosa2. La estructura fue concebida en concreto simple principalmente y, según sus constructores, fue la primera en la que se usó acero inoxidable (tipo 304) como refuerzo para evitar las contracciones del concreto en los cabezales del muelle3. Se usó una cuantía de 0.15% en piezas de acero inoxidable liso de 30 mm de diámetro4.

El muelle consistió en un viaducto de 1.7 km de largo y una plataforma de dimensiones 200 x 500 m (ver Figura 1). El sistema constructivo estuvo hecho con base en pilas, cabezales, arcos y paredes laterales sobre los arcos para contener la base de piedraplen para la carpeta asfáltica. Información sobre el procedimiento constructivo y los materiales empleados se pueden hallar en diversos documentos5.

La plataforma terminó de construirse en septiembre de 1941, año en finalizó el contrato de C&N6. (La secuencia de Figuras 1 a 3 muestra etapas relativas a la construcción mientras que la 4 el momento en que se termina de construir el viaducto y un avance de la plataforma).
Poco después de terminada la plataforma, la SCOP licitó la construcción del la terminal o edificio de la Aduana Fiscal iniciando las labores en 1942 y finalizando en 1945, cuando es inaugurada en su totalidad la obra marítima más importante del sureste. (La Figura 5 muestra momentos durante la construcción de esta obra, la cual fue proyectada sin considerar requisitos de durabilidad como sí se consideró en la plataforma.

Los materiales fueron los más comunes de esa época: concretos de mediana resistencia y acero corrugado al carbón). El muelle original —construido de 1937 a 1941— es un gran ejemplo de estructura de concreto de alto desempeño frente a la corrosión, pues su diseño fue hecho de acuerdo con las necesidades del momento, las previsiones de cero mantenimiento a futuro, la adaptación de los materiales de construcción locales de baja calidad a las necesidades del proyecto y el uso del concepto de concreto con una utilización selecta de acero inoxidable con fines específicos.

Cabe decir que este muelle funciona tal cual fue planeado y con un mantenimiento mínimo que se limitaba a pintura y reparaciones menores asociadas a las instalaciones de atraque de los barcos, cumpliendo así sus características de estructura de concreto de alto desempeño. En comparación, el edificio para la aduana fiscal ha sido reparado varias veces debido al avance de la corrosión del acero normal colocado en los muros, columnas, trabes y losas de concreto denominado estructural (f’c de 200 a 250 kg/cm2).

En busca del puerto de altura
En el puerto de Progreso la capacidad de funcionamiento de esta obra fue cada vez menor en los últimos veinte años debido al aumento en las cargas y frecuencia del tránsito. En los ochentas, el Gobierno Federal inició la construcción de la terminal remota que fue unida al viaducto original de dos carriles con uno de 4 carriles durante los años subsecuentes. El muelle de Progreso —cuyo viaducto original tenía una longitud de aproximadamente 1.7 km— hoy tiene una extensión de 6.5 km. (La Figura 6 muestra un esquema de la ampliación global del muelle para convertirlo en un puerto de altura).

El proyecto y los materiales con los que se construyó la terminal remota fueron diferentes a la primera fase construida por C&N. El puerto de altura de Progreso ha ido creciendo poco a poco durante los últimos años al grado que el tráfico en el primer viaducto —que sólo tiene dos carriles de ancho— es cada vez más lento, frecuente y pesado. Estudios realizados en el Instituto Mexicano del Transporte (IMT) demostraron que las cargas que recibe actualmente están igualando las cargas máximas permitidas de diseño, que son 10 veces mayores a las que soportaba al inicio de sus operaciones en 1941. Se espera que las autoridades de la API puedan en breve construir un muelle paralelo, con el cual la carga se dividirá al igual que el tránsito, y entonces el muelle podrá seguir cumpliendo con el elevado desempeño que le fue conferido desde su construcción.

Estado del antiguo muelle
En 1999 hubo una visita de personal de la empresa danesa Arminox, que prepararon un reporte sobre el comportamiento global del muelle, motivados, sobre todo, por el comportamiento del acero inoxidable 3047. En su reporte, los colegas daneses concluyen que, hasta ese momento, el muelle estaba en un estado funcional casi perfecto al igual que el acero inoxidable. Poco después, varias inspecciones coordinadas por el IMT, en forma conjunta por el Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN

(CINVESTAV-Mérida), y La Facultad de Ingeniería de la Universidad Autónoma de Yucatán (FIUADY), hallaron evidencias de deterioro tanto electroquímico del acero inoxidable como estructural. Es obvio que el muelle está siendo sobre exigido y que tendría que ponerse en marcha un plan de seguimiento de su comportamiento estructural y electroquímico. De común acuerdo con las autoridades del puerto de Progreso —es decir, la API—, en 2002 dio inicio un plan de seguimiento del comportamiento del muelle que incluye al menos dos revisiones anuales de su subestructura (pilas y arcos). Estas inspecciones han incluido estudios de pruebas de cargas estáticas y dinámicas, seguimiento de daños estructurales como agrietamientos de arcos, y seguimientos de parámetros químicos y electroquímicos del acero inoxidable8

Durante estas inspecciones se ha podido obtener información que la API usa para ejecutar el plan de mantenimiento a largo plazo, que inició en 2003 y que continúa hasta la fecha. De los resultados más interesantes extraídos de la revisión de los reportes iniciales desde su construcción hasta los actuales se puede decir que:

1. El concreto del muelle presenta cantidades de cloruros que en varias de las partes evaluadas han superado el umbral requerido para la corrosión del acero inoxidable tipo 304.

2. La carbonatación del concreto es despreciable.

3. Los daños en los cabezales por corrosión del acero inoxidable han iniciado en algunos ubicados en la plataforma de la antigua Aduana Fiscal.

4. Los agrietamientos que se han intensificado en los arcos han sido por una intensificación de las cargas que empieza a superar las máximas permisibles.

Resulta increíble saber que el acero inoxidable también es susceptible a la corroción en un ambiente tan agresivo como el de la península yucateca; claro, después de 70 años de vida de la estructura.
Lo descubierto en esta estructura mexicana ha llamado la atención a investigadores y gobiernos de otros países que creían que el acero inoxidable en estructuras de concreto nunca se corroería9.
La API Progreso continúa sus colaboraciones con el IMT, el CINVESTAV-Unidad Mérida y la FIUADY, dándole seguimiento al comportamiento tanto estructural como químico y electroquímico del muelle. Gracias a ese convenio, se tienen resultados manifestados en programas de reparación correctiva y preventiva que extenderán la vida útil del antiguo muelle.
Se han realizado intervenciones para reforzar los arcos dañados con materiales de última generación resistentes a la corrosión, como los compuestos a base de fibras de carbón de alto módulo y resistencia a la tensión. Actualmente, la API ha solicitado que los estudios de inspección se hagan ahora, no sólo en el primer viaducto correspondiente al muelle, sino también en la terminal remota que contiene un buen número de construcciones contemporáneas en donde se usaron materiales y procedimientos constructivos tradicionalmente utilizados en obras marítimas.

Agradecimientos
Los autores agradecen a la API Progreso, por el financiamiento para realizar los trabajos de investigación aquí citados así como el permiso para que se publiquen estos avances. De igual manera se agradece el apoyo de estudiantes y coautores de trabajos previos a éste citados aquí. Los puntos de vista son los de los autores y no necesariamente de los organismos participantes y patrocinantes.