Carbonatació

A vegades passejant em trobo coses que són clars exemples d'allò que ens ensenyen als arquitectes a la carrera i que costa d'entendre si no senzillament no es veu.

L'altre dia vaig anar a veure un partit del meu nebot a Sitges i com que era un campionat entre partit i partit vam anar a passejar per la població, per cert, una pena que el Cau Ferrat estigui en rehabilitació, bé pena perquè no es podia veure però sort perquè vol dir que en  fan conservació.

El cas és que vaig trobar un clamorós exemple dels efectes dels ambients marins sobre el formigó i de la carbonatació d'aquest.

Vista d'un edifici en obres amb problemes de carbonatació

Què és la carbonatació?

Primer hem de tenir en compte que el formigó armat està compost d'armadures d'acer i de formigó.
La carbonatació és un procés químic que es dona a les superfícies de formigó que estan en contacte amb l'aire. En concret és una reacció entre el CO2 de l'aire i l'hidròxid de calci del formigó. Però el punt important és que el formigó protegeix a les armadures d'acer de la corrosió i la carbonatació elimina la capacitat del formigó de defensar les armadures.

Per tant el problema que presenta la carbonatació que és un procés que va avançant, aproximadament 1mm cada any és que arriba un punt que les armadures estan en contacte amb l'aire exterior i comencen a oxidar-se.

Aquest procés implica un augment de volum del acer, i aquest al expansionar-se s'endú per davant el formigó que el protegeix. Generant dos problemes, per una banda la pèrdua de secció de formigó i per altre també que salti part del acer progressivament, ambdues circumstàncies redueixen la capacitat d'aguantar dels elements de l'estructura.

És quelcom típic i inherent al formigó, d'aquí la importància de protegir-lo per tots els mitjans per tal d'allargar-ne la vida útil. I una pràctica recorrent durant una època, deixar estructures de formigó vist a primera línia de mar, ara ens genera problemes bastant grossos. Ja que els ambients marins, primer carbonaten molt més ràpid al formigó i després les armadures.

Detall d'un dels pilars més repicats

En conclusió

Feu un bon manteniment de les estructures de formigó vist si és que en teniu, recuperar la protecció del formigó abans que es carbonati del tot, us ajudarà a evitar situacions com la dels edificis de Sitges d'aquest article. I recordar que sempre és bo tenir el llibre de manteniment de l'edifici si no en teniu, encantat us el farè.

A part com a detall humorístic, s'ha de dir que les obres es fan amb una llicència d'obres menors, primera notícia que tocar estructures sigui obra menor, potser és normal però em va sorprendre

La llicència d'obres és d'obra menor

Japó 2 (25 aniversari de Txernòbil)

Avui que es compleixen 25 anys de l'accident de Txernòbil, m'ha semblat un bon moment per comentar un parell de coses que he vist i llegit en aquests dies des del terratrèmol i posterior tsunami al Japó.

Trobo curiós que sempre l'avarícia ens posi en alguns problemes seriosos. En un cas, fa 25 anys, experiments de càrrega sense ni la plantilla oficial, per veure fins on arribava un reactor en cas d'emergència. I en el cas actual de Fukujima, com per retallar costos, es menystenen les opcions de catàstrofe natural, per fer més barata una central.

Com va quedar la central després del Tsunami Font:

L'anterior enunciat, si ve es cert que la central era perfectament legal, no deixa de sobtar que sabent que en un període de retorn de uns 1000 anys, a la zona es donen tsunamis de la magnitud del que va passar fa unes setmanes, no deixa d'estranyar que ara a tothom li hagi agafat per sorpresa, sobretot tenint en compte que l'anterior havia estat feia 1100 anys, per tant, podríem dir que tocava.

No deixa de ser sorprenent que en un lloc on clarament sabien que hi podien haver tsunamis, no fessin proteccions contra això, i o que els generadors que havien de mantenir en marxa els sistemes de refrigeració estiguessin a l'aire lliure.

Si teniu ganes d'informar-vos us deixo un parell d'enllaços que un gran amic meu (no poso el nom perquè no sé si et faria gràcia veure't aquí) m'ha passat aquests dies, espero que us siguin interessants, i us aportin més llum, a com van calcular aquesta gent la central, i què hi ha estat passant segurament durant aquests dies.

Notícia sobre els càlculs de risc de la central de Fukujima   http://www.huffingtonpost.com/2011/03/27/fukushima-tsunami-plan-japan_n_841222.html

Entrevista a un expert nuclear sobre el possible estat actual del tema
http://www.globalpost.com/dispatch/news/regions/asia-pacific/japan/110415/fukushima-death-toll-meltdown-chernobyl

Japó

Ja fa un mes dels terratrèmols de Japó, i el cas és que he rebut molts preguntes d'amics i coneguts sobre com pot ser que hi hagi edificis que hagin aguantat, i d'altres que no, que com s'ho fan per construir els japonesos. O què passaria amb Barcelona si patíssim el mateix què aquí.

Per una banda, una de les primeres respostes que em plantejo és que a Japó no ha passat una cosa, el terratrèmol, sinó dues, el terratrèmol i després un tsunami. Aquest últim no a tot arreu, i com més lluny de l'epicentre òbviament de menys escala arribava el sisme.

La primera pregunta, sobre com un edifici pot sobreviure un sisme d'aquestes magnituds és relativament fàcil de respondre, i reitero que és relativament fàcil, calcular a sisme és complicat i normalment llarg, però hem de pensar que Japó és un lloc on es donen molts terratrèmols, i que per tant quan construeixen sempre ho tenen en compte. Una forma de fer-ho és sobre dimensionant els elements constructius, innovant i buscant nous mètodes per encarar-s'hi, o bé adaptant-se al moviment.

En certa manera, una forma d'oposar-se al sisme és augmentar la resistència del edifici, fer servir materials més forts, o augmentar el dimensionat de les peces. Això sempre té un límit, pot arribar un punt on l'estructura de l'edifici casi no et deixi espai per utilitzar l'espai. Probablement tampoc és la forma que més optimitzi els recursos. Aquesta seria la situació de la majoria d'edificis del nostre país, les nostres estructures són molt rígides, i probablement haurien trencat en la seva majoria, clar que un terratrèmol de tanta magnitud, no hauria de passar aquí.

Amb tot aquest no és el mètode usual en les construccions tradicionals japoneses. Més aviat tot el contrari, busquen edificis petits, amb materials lleugers, i que tot el conjunt es mogui amb el terratrèmol, però sobrevisqui sense trencar-se. Gràcies al tipus constructiu i als materials que empren, els edificis permeten cert moviment i així no es trenquen front els forts desplaçaments horitzontals als que els sotmet un terratrèmol.

Pels grans edificis, que senzillament per dimensions, és impossible que siguin lleugers, els japonesos segueixen amb el concepte de la seva construcció tradicional, però augmentant la resistència dels elements, però sempre assegurant-se que l'edifici sigui capaç d'absorbir els moviments.

Un clar exemple d'edifici pensat per moure's amb el terratrèmol i sobreviure'l seria el cas de la Mediateca de Sendai, Sendai es la capital de la província de Miyagi, la més afectada pel tsunami. Aquest edifici, de l'arquitecte japonès Toyo Ito, va aguantar el gran terratrèmol, i totes les seves repliques amb tan sols alguns lleugers desperfectes als acabats, com puguin ser el cel-ras o els recobriments d'alguns envans. Recomano veure el vídeo següent, gravat insitu durant el primer terratrèmol.

Llavors, perquè hi va haver una destrucció tan gran fa gairebé un mes? Molt senzill, aquí entra el factor tsunami.

Pel que no estaven calculades les cases tradicionals, i la major part d'edificis era per una onada, i menys tan alta. De fet, la ara famosa central nuclear de Fukujima estava calculada per suportar un tsunami de 5 metres, segurament pròximament faré un article sobre la central, però serà en un pròxim post.

Perquè una onada pot enviar a terra tants edificis? És molt senzill, per una banda estem parlant d'un esforç horitzontal molt gros, els edificis normalment els veiem com elements que han de suportar esforços verticals. D'acord que els japonesos tenen en compte els terratrèmols, que també els "calculem" com a esforços horitzontals, però la magnitud de l'aigua és molt més grossa. Per dos motius, per una banda per la simple pressió estàtica, per cada mentre d'aigua tenim 1000 kg de força horitzontal per metre quadrat, per tant tenint en compte que a molts llocs l'onada feia 10metres, tenim 10 tones per metre quadrat d'esforç a la base dels edificis.

Aquesta dada que ja de per si, tiraria a terra qualsevol edifici tradicional japonès, hi hem de sumar, que de fet he simplificat fa un moment, ja que he parlat de càrrega estàtica, o sigui, si haguessim omplenat d'aigua a poc a poc el voltant d'una cosa, però aquí l'onada va venir a alta velocitat, per tant l'esforç encara va ser més gran, ja que era una força dinàmica, clarament, que no s'havia tingut en compte.

En conclusió els japonesos haurien de tenir en compte d'ara en endavant tsunamis més grans dels que preveien, i ja que probablement construir totes les cases per a suportar-los seria impossible econòmicament, s'hauran de plantejar altres mitjans per parar abans una onada similar.