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Los depósitos de concreto reforzado y los reactores anaeróbicos de mantos de lodo están en operación desde hace más de 40 años, operan en el sistema de SANEPAR, hace décadas, ya existían otros tanques construidos y funcionando en varias ciudades del Paraná, los cuales fueron abandonados paulatinamente a favor de otros tipos u modalidades de tratamiento.

Esa gran cantidad de estructuras genera la necesidad de una programación de obras de mantenimiento, tales como rehabilitación, modernización y readaptación eventual con piezas nuevas. Una parte de tales obras tienen el agravante de complejidad, ya que es necesario ejecutarlas en corto tiempo, muchas veces limitado a unas pocas horas.

Ante este panorama, se tiene el desafío de seleccionar tecnologías y materiales compatibles con la necesidad funcional y con el tiempo disponible por la interrupción operacional, de modo que se evite el desabastecimiento de las ciudades, con la posibilidad de graves riesgos a la  salud pública y a la calidad de vida.

Frente a las condiciones fuertemente agresivas del medio y a la acción mecánica de los líquidos en movimiento, gran parte de las obras hidráulicas presentan, a determinada edad, manifestaciones patológicas diversas que comprometen su operación, funcionalidad y durabilidad.

Otros factores que contribuyen al surgimiento de problemas patológicos están relacionados a la ausencia de un proyecto, de planeación y a la no observancia de criterios técnicos durante la ejecución de las obras. Desafortunadamente, la ingeniería no ha dado la debida atención a la capacitación de la mano de obra de la construcción, la cual todavía es poco calificada. Además, Brasil aún no dispone de programas nacionales de certificación del personal. Como consecuencia, se tiene una disminución significativa y precoz de la vida útil de las obras.

Dentro de las numerosas manifestaciones patológicas, pueden citarse agrietamientos, desplazamientos, corrosión del refuerzo, desintegración del concreto por la acción de sulfatos, desgaste superficial, fatiga de juntas de dilatación, lixiviación, eflorescencias y expansión, entre otras. Las figuras de 1 a 4 ejemplifican cuatro de los tipos de anomalías relacionados. Dependiendo de la naturaleza de los problemas, del componente estructural dañado y del grado de severidad del ambiente, pueden también acarrear problemas de inestabilidad.

Las obras ejecutadas según la antigua norma, las ejecutadas de conformidad con la NB1:1960, o inclusive anteriormente a esta norma técnica, fueron, en su mayoría, concebidas considerando aspectos de deterioro y criterios de durabilidad de la estructura.

Con las alteraciones sustanciales en cuanto a la durabilidad, el dimensionamiento y la verificación de las estructuras del concreto introducidas por la norma “Proyecto de Estructuras de Concreto” y con la entrada en vigor de la norma “Ejecución de Estructuras de Concreto”, cabe esperar que las nuevas obras tengan una vida útil compatible con el periodo de alcance de los proyectos de abastecimiento de aguas y del agotamiento sanitario, conforme a las necesidades de las compañías de saneamiento y la expectativa de la sociedad.

Debe considerarse, por lo menos, una vida útil del proyecto de 50 a 60 años. Desafortunadamente, el nuevo texto de la NBR 6118:2003 aun no estipula un plazo de vida útil deseable. Se observa también que la NBR 6118:2003 introdujo modificaciones en lo que se refiere a los límites para el agrietamiento, presentando valores menos conservadores para el concreto reforzado, en relación a las aberturas máximas características (wk) previstas por la NBR 6118:1978, a pesar de que en el cálculo se emplean expresiones bastantes semejantes a las de la norma antigua.

La norma de 1978 prescribía una abertura máxima de grieta de 0.1 mm para piezas no protegidas en un medio agresivo; 0.2 mm para piezas no protegidas en un medio no agresivo y 0.3 mm para piezas protegidas. La norma actual admite aberturas de 0.4 mm para casos de agresividad ambiental débil y hasta 0.22 mm para ambientes extremadamente agresivos.

Una característica de las estructuras de concreto de las obras sanitarias y de saneamiento, principalmente depósitos de agua e instalaciones de tratamiento de agua potable y de aguas residuales sanitarias, evidencia que, al igual que con las evoluciones importantes introducidas por la NBR 6118:2003, habrá daño a la impermeabilidad necesaria. Esto porque tales estructuras están sujetas a carga máxima durante todo el periodo de su vida útil, mientras que las edificaciones en general, están sujetas a una carga máxima por pequeños periodos durante su vida útil.

Por esta razón, las estructuras de las obras sanitarias tienden a presentar el agrietamiento máximo permitido, o sea, aberturas de hasta 0.2 mm. En términos prácticos, considerando que el diámetro de una molécula de agua es de 10-10 m, una abertura de 0.2 mm permite la filtración de 2 millones de moléculas de agua. Es decir, para obras sanitarias que necesitan de impermeabilización, si se permite una nueva orden de magnitud para la abertura de las grietas se contribuirá al establecimiento precoz de mecanismos de envejecimiento de las estructuras.

Ante lo expuesto, no son raros los procesos de licitación y contratación de servicios de reparación, recuperación o reforzamiento estructural en las obras sanitarias (véanse las Figs. 5 a 6), a veces con pocos años de operación, al igual que para aquellos cuyos proyectos obedecen al NBR 6118:2003.

La especificación de los trabajos de rehabilitación debe ser precedida de una inspección y diagnóstico hechos por profesionales especializados, ya que la calidad de los servicios depende del análisis preciso de las causas que los tornaron necesarios y del estudio de los efectos producidos. La evaluación previa del costo de los trabajos no es tarea fácil y, por lo tanto, son muy necesarias las informaciones detalladas en esta etapa.

En consecuencia son muy importantes el proyecto ejecutivo detallado, la especificación de materiales y servicios, un cronograma físico y financiero compatible, el plan de trabajo, capacitación, control tecnológico y la fiscalización de la calidad.

Sin embargo, la calidad de la especificación de los materiales, sistemas y procedimientos que han de utilizarse en las obras que serán rehabilitadas, generalmente se ve perjudicada al estar orientada por una selección, entre muchas alternativas ofrecidas por el mercado, sin el soporte técnico a través de documentación consensuada.

El mercado de la construcción ofrece una diversidad de resinas, lechadas o morteros cementantes y poliméricas, aditivos, adhesivos, inhibidores, tinturas, revestimientos y otros productos, cada cual con sus ventajas y desventajas, pero sin el respaldo de normas técnicas. Se sabe que todas las soluciones tienen sus limitaciones y ellas deben ser tomadas en cuenta durante su especificación y aplicación, a fin de que se atiendan debidamente los detalles determinantes y específicos de las obras hidráulicas, garantizando el éxito del tratamiento.

Los catálogos técnicos comerciales son deficientes en este aspecto. La normalización brasileña con respecto a la rehabilitación de las estructuras aun es incipiente. Aunado a esto, no hay ensayos prescriptivos o de desempeño estandarizado que permitan prever los problemas y posibiliten discernir, entre varias técnicas, materiales, productos y sistemas, cuál es el más adecuado a una necesidad. Sin la posibilidad de desviar el agua potable de las aguas residuales, el tiempo para la intervención en las estructuras de concreto de las obras de saneamiento puede quedar limitado a un máximo de 10 a 12 horas, por ejemplo. En ese periodo deben cumplirse todas las etapas del tratamiento, más allá de que la recolocación de la estructuras en función no pueda comprometer el desempeño de los productos y sistemas recién empleados.

Según Helene, la preparación del sustrato puede considerarse una de las partes más importantes de la reparación o el refuerzo, siendo responsable del 100% del éxito de estos trabajos. El equipo de ejecución tiene el reto de preparar el sustrato, preparar y aplicar el material (cuya calidad también es responsable del 100% del éxito), dar acabado y curar en el tiempo disponible y ante las condiciones de trabajo generalmente adversas: ambientes poco iluminados, sin ventilación, dimensiones a veces reducidas y con varias interferencias.

Además de la atención adecuada al plazo y condiciones de trabajo existentes, los productos y sistemas deben atender los siguientes aspectos: no perjudicar la potabilidad del agua y la eficiencia de los procesos del tratamiento de agua potable y aguas negras; resistir los agentes químicos y biológicos inherentes a los procesos de tratamiento; no ser tóxicos; que presenten características y propiedades adecuadas de impermeabilidad, adherencia, flexibilidad, fluidez, resistencia mecánica a abrasión, a difusión del vapor de agua, y a presiones negativas o positivas adecuadas, conforme cada caso; poseer alta cualidad y gran durabilidad; y no crear impactos ambientales negativos.

Ante las necesidades mencionadas, queda claro que faltan productos y sistemas “personalizados” para atender bien las obras sanitarias. Tal hecho, aunado a la carencia de documentación técnica para realizar la selección de las tecnologías y materiales, genera un panorama complejo, que muchas veces termina en una elección inadecuada. Selecciones incorrectas no pueden ser compensadas en otras etapas, implicando un perjuicio a la calidad técnica y la durabilidad del sistema como un todo.

Con la mirada puesta en el progreso técnico constante, la industria de la construcción debe dar prioridad al desarrollo de tecnologías que convengan para las necesidades de intervención en estructuras de concreto en las obras sanitarias. Las necesidades son especiales y deben ser cuidadosamente interpretadas.

Considerando que una recuperación o el reforzamiento estructural pueden implicar costos del orden del 50% al 150% del costo total de la obra nueva, es evidente que es urgente y necesario avanzar en estudios y discusiones que tengan como objetivo mayor durabilidad de las estructuras de concreto de las obras hidráulicas.

Al igual que la actualización de la NRB 6118:2003, es importante resaltar que las obras nuevas sanitarias requieren normas y procedimientos de proyectos, especificación, ejecución y controles específicos más cuidadosos que las normas y procedimientos para la mayoría de las obras de concreto. Así mismo, debe hacerse esfuerzos nacionales con el objetivo de aumentar el número de documentos normativos consensuados en este sector.

En el campo de los materiales de sistemas de reparación, protección, y refuerzo de estructuras de concreto de las obras sanitarias, la carencia de normas todavía es más crítica y debe ser enfrentada urgentemente. Hay un importante y valioso patrimonio histórico y tecnológico que vigilar, ¡y es de concreto!