La Central Térmica de Puertollano, ubicada en la carretera de Puertollano a Mestanza, posee una potencia instalado de 220 MW, producida por un grupo monobloque que entró en servicio en abril de 1972.
El sistema de refrigeración de agua de circulación se lleva a cabo a través de una torre de refrigeración de tiro natural. Dicha torre de refrigeración tiene una altura de 122,50 metros con un diámetro inferior de 86,89 metros, uno medio de 48 metros y superior de 54,50 metros. Está apoyada en 44 columnas dobles diagonales de 70 cm de diámetro. La lámina de hormigón tiene cuatro armaduras en cada sección, dos de ellas verticales (interior y exterior) y dos horizontales (interior y exterior).
Antecedentes En 1987, hubo que realizar, tanto en el interior como en el exterior de la lámina, trabajos de reparación del hormigón con soluciones Sika:
• Eliminación de los parches de hormigón sueltos o mal adheridos.
• Limpieza con chorro de agua de toda la superficie.
• Pasivado de armaduras vistas.
• Regeneración del hormigón con morteros hidráulicos.
• Protección exterior con revestimiento acrílico.
• Protección interior con resina epoxi.
Posteriormente, en el año 2002, técnicos de
Sika realizaron una diagnosis del estado de la torre, evaluando el estado de la misma desde el punto de vista de la durabilidad. Como resultado, se observó la presencia de desprendimientos de algunos parches de hormigón, principalmente en la cara sur.
En octubre de 2006,
Vertisub , realizó una inspección visual de la torre detectando la presencia de dos fisuras y hundimientos de las láminas; una en la cara sur y otra en la cara noroeste aproximadamente.
De las dos fisuras observadas, la más crítica era la ubicada hacia la cara sur de la torre con una longitud de fisura vertical media de 50 metros a lo largo de la estructura, presentado a los 45 metros, aproximadamente, con respecto a la base otra fisura horizontal media de 7 metros que generaba dos labios bien marcados y definidos, desplazados a lo largo de la horizontal.
La segunda fisura detectada, menos crítica, se encontraba orientada hacia el noroeste y cubría una longitud de fisura horizontal media de 20 metros a lo largo de la estructura, presentando junto en la zona donde acaba la fisura vertical otra fisura horizontal media de 7 metros con hundimiento a lo largo de la horizontal. Se registraron las dimensiones (longitudes y anchura), se marcaron puntos de control con dianas y se decidió hacer seguimiento para comprobar la evolución de la fisura.
En 2007,
Vertisub , realizó otra inspección de seguimiento detectando desplazamientos de consideración en la fisura con respecto a la medición realizada meses atrás. Como resultado de esta observación, se recomendó actuar urgentemente y reparar ambas fisuras. A partir de ese momento,
Vertisub y
Sika trabajaron en conjunto en el proyecto de reparación de la torre de refrigeración en cuestión.
Análisis Una vez analizadas las fotografías, mediciones y la evolución de las patologías, se concluyó en que los problemas de fisuramiento vertical parecían tener su origen en el hecho de que las armaduras no eran capaces de absorber los esfuerzos a los que estaba sometida la estructura, principalmente por la acción del viento; sumándose a ello el progresivo deterioro del hormigón por envejecimiento.
Se planteó entonces suplementar algún elemento que fuera capaz de absorber dichos esfuerzos. Se propusieron laminados de fibras de carbono, por su eficacia, resistencia, facilidad de colocación y rapidez de ejecución.
Los laminados de fibra de carbono deberían ser colocados tanto en el interior como en el exterior, en sentido horizontal y/o vertical, en la dirección del armado, y a lo largo de toda la longitud de las fisuras. También sería necesario realizar inyecciones de resina epoxi, a lo largo de las fisuras, para devolver el monolitismo al hormigón.
En las zonas que presentaran un desplazamiento de la lámina hacia el interior o exterior, sería necesario devolver la geometría y la planeidad pérdida. Para ello habría que emplear morteros cementosos de reparación de hormigón. Una vez realizada la regularización, habría que reponer todas las armaduras dañadas, tanto horizontales como verticales, a través de la fisura. Esta reposición debería ser ejecutada con laminados de fibras de carbono adheridos al hormigón, colocados, en este caso, tanto en el interior como en el exterior de la lámina de hormigón.
Había que tener en cuenta, como requerimientos principales para cualquier sistema de reparación de hormigón, en especial en torres de refrigeración, una serie de condicionantes:
• Soluciones fáciles de aplicar y ejecutar en condiciones difíciles, como en altura.
• La regeneración y reperfilado del hormigón se deben realizar con productos cementosos, debido a la similitud con el hormigón (módulo de elasticidad, comportamiento térmico, etc.).
• Cosido de fisuras mediante materiales compuestos por la rapidez y facilidad de ejecución, en condiciones de trabajo complejas, para devolver la capacidad resistente a la torre.
Solución adoptada La solución adoptada debía aplicarse en las siguientes reparaciones:
• La larga fisura vertical de la cara que da a la entrada / salida de la Central Térmica (Fisura Principal Sur).
• La superficie de lámina hundida.
• La fisura vertical prácticamente opuesta a la fisura sur (Fisura Noroeste).
Durante los trabajos se llevaron a cabo tres actuaciones de reparación claramente definidas en función de cuatro clases (tipos) de fisura: fisuras de espesor mayor, medio, fino y capilar. Estas actuaciones fueron: reparación, inyección y sellado.
Reparación: Se repararon aquellas fisuras con espesores (ancho) mayores a ~5 mm, con mortero de reparación hidráulico.
Las fisuras con espesores (ancho) medios, entre ~2,5 y ~5 mm, se repararon con mortero epoxi.
Inyección: Se inyectaron aquellas fisuras con espesores (ancho) finos, entre ~1 y ~2,5 mm, con resinas epoxi más fluidas que el agua.
Sellado: Se sellaron las fisuras capilares (extra finas) con adhesivo epoxi.
Las actuaciones básicas de trabajo fueron diseñadas, en términos generales, en función de los materiales y bajo el siguiente protocolo de reparación:
1. Sellar con adhesivo epoxi, desde el interior, las fisuras capilares.
2. Rellenar con mortero epoxi, desde el interior, las fisuras medianas.
3. Rellanar con mortero hidráulico, desde el interior, las fisuras mayores.
4. Revestido interior.
5. Remate, desde el exterior, de las fisuras mayores y medias.
6. Inyectado de las fisuras finas con resinas epoxi de baja viscosidad.
7. Revestido exterior.
Para restituir las armaduras, tanto horizontales como verticales rotas a través de las fisuras, se colocaron laminados de fibra de carbono Sika CarboDur adheridos al hormigón de 3 metros de largo en las fisuras verticales y 5 metros en las horizontales.
Procedimiento de reparación Se realizaron en primer lugar los trabajos de reparación por la cara interior de la torre. Habiéndose estimado 21 días naturales para esta fase, de los cuales 15 serían con la torre fuera de servicio, se llevaron finalmente a cabo en 12,5 días.
Una vez completados los trabajos en el interior, las fisuras quedaron selladas, "cosidas" y revestidas, listas para ser tratadas desde el exterior.
Finalizados los trabajos de reparación por la cara exterior de la torre las fisuras quedaron completamente inyectadas y selladas, "cosidas" y revestidas.
Entre los medios y recursos empleados en esta obra destacan los siguientes:
• Vigas de madera y tableros para cubrir alrededores de 600 m² de superficie que se utilizó como suelo provisional dentro de la torre.
• 2.000 m² de redes de protección para evitar la deposición de suciedad en el fondo de la balsa de la torre.
• 4 andamios motorizados, 2 de 6 metros y 2 de 3 metros.
• Compresores - sopladores, uno para cada andamio.
• Karchas para limpieza con agua a presión.
• Radiales con disco de diamante (diámetro 180 mm).
• Termómetros ambientales, uno en cada andamio y en caseta de obra.
• Higrómetros, uno en cada andamio y en caseta de obra.
• Equipos portátiles de iluminación; para trabajos nocturnos en el interior y exterior de la torre.
Aplicaciones destacadas En la protección de las armaduras se utilizó como revestimiento de adherencia Sika Monotop 610.
En la regeneración de las superficies de hormigón (recrecido) para restituir las zonas con desprendimientos y para devolver la planeidad al soporte, para el posterior trabajo de refuerzo de la fisura, se empleó el mortero predosificado Sika Monotop 612 para espesores menores a 25 mm, y Sika Monotop 618 para los mayores a 25 mm.
En el sellado previo de la fisura con el objetivo de evitar la pérdida de material de inyección epoxi antes de gelificarse, se aplicó Sikadur 31 CF, realizándose por la cara interior de la torre.
Se colocaron, asimismo, por la cara exterior de la torre, bocas de entrada y venteo (inyectores Sika), adheridos a ras con la cara exterior del hormigón sobre la fisura, y colocados con una separación entre ellos de 0,30 metros aproximadamente.
El perímetro del ala del tubo inyector fue sellado -para evitar la pérdida de material de inyección- con Sikaddur 31 CF.
La inyección de la fisura para el sellado interno -de forma que se garantice la transmisión de esfuerzos- se realizó mediante resina epoxi, Sikadur 52 Inyección, solución adecuada para el sellado de fisuras con ancho igual o menor a 5 mm.
Mientras que el relleno de la fisura para el sellado interno fue realizado con resina epoxi Sikadur 42 Anclajes, sistema indicado para el sellado de fisuras con ancho mayor a 5 mm.
Para el cosido de la fisura y restablecimiento de resistencia se colocaron los laminados Sika Carbodur S512, adheridos con el adhesivo estructural, Sikadur 30 (tanto sobre el soporte ya preparado como sobre el laminado).
Finalmente, en la cara interior de la torre, se revistió el laminado con Comasol, con el objetivo de proteger la reparación de la atmósfera interna presente en la torre durante sus ciclos de trabajo normal.
Igualmente, en la cara exterior de la torre, y para protegerlo de la intemperie y los rayos UV, se revistió el laminado con el siguiente tratamiento: imprimación base con Sikaguard - 552W Aquaprimer ES, posterior capa de revestimiento elástico para regulación y tapaporos superficiales Sikaguard 545 WE Elastofill, finalizando con la pintura protectora Sikagard - 550 Elastocolor ES.
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