reparaciÓn y protecciÓn de torres de...
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NOVIEMBRE 2016, RAMÓN MARTÍNEZ SIKA, S.A.U./ DEPARTAMENTO TÉCNICO
REPARACIÓN Y PROTECCIÓN DE TORRES DE REFRIGERACIÓN Y CHIMENEAS EN CENTRALES TÉRMICAS
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Forma hiperbólica (en teoría no necesitarían armadura!)
Altura entre 40-200 m, en la mayor parte de los casos 90-130 m
Espesor de pared 10-50 cm, varía con la altura
Hormigón 25-40 MPa
Exposición a condensación permanente – agua blanda y vapor ~30°C desde el interior
Posible expulsión de gases de de-sulfurización– pequeña reacción ácida
Exposición a atmósfera industrial por el exterior
TORRES DE REFRIGERACIÓN
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TORRES DE REFRIGERACIÓN
Head (Upper Rim)
Necking
Concrete Shell
Air draft
Exhaust Desulphurised Gases (Option)
Lower Rim
Columns
Basin Water Inflow
Distribution Sprinkling
Installation
Drip Separator
Basin
Outflow
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Colapso de una torre en Polonia en los 90’s .
FALTA DE MANTENIMIENTO
4 January 30, 2017
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DAÑOS TÍPICOS
Desprendimiento de hormigón
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DAÑOS TÍPICOS
Corrosión por sulfatos y daños por heladas
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Daños por corrosión
DAÑOS TÍPICOS
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DAÑOS TÍPICOS
Desprendimientos de hormigón
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DAÑOS TÍPICOS
Desprendimiento en la parte interior de la lámina
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DAÑOS TÍPICOS
Corrosión en las juntas de hormigonado
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DAÑOS TÍPICOS
Desprendimeintos por ciclos hielo-deshielo
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Superficie original
A1 Chorro de arena A2 Chorro de agua
B1 Llama B2 Abujardado
PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE DEL HORMIGÓN
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Superficie perfectamente preparada por chorro de agua
Inspección visual
PREPARACIÓN SUPERFICIAL
Atención!! > 500 bars
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CHORRO DE AGUA A PRESIÓN
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Protección con lechada cementosa Interior sin gases de descarga Exterior Protección con resina epoxi Interior con gases de descarga
TRATAMIENTO DE LAS ARMADURAS
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Grado Sa 2 suficiente en sistemas de base cementosa Para resinas epoxi debe ser Sa 2½
TRATAMIENTO DE LAS ARMADURAS
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MÓDULO DE ELASTICIDAD PARA PCC
¿Qué causa este fallo?
Esperado Fallo
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= x E
Tensión = Elongación x Módulo de Elasticidad
Igual deformación lleva a menor tensión si
el módulo de elasticidad es menor
MÓDULO DE ELASTICIDAD PARA PCC
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Sa 2
Protección contra la Corrosion con Sika MonoTop® 910 S en 2 capas
Mortero de Reparación Sika MonoTop® 412 SFG o Sikacrete® Gunite 133
Revestimiento de Protección con sistema Sikagard®
+ EX
TER
IOR
+
SIN
EFL
UEN
TES
DE
GA
S
Aplicación manual o por gunitado
SISTEMA DE REPARACIÓN
January 30, 2017 19
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+ C
ON
EF
LUE
NT
E D
E G
AS
Mortero de Reparación
Sika MonoTop®-412 SFG
o SikaCrete® Gunite-133
SISTEMA DE REPARACIÓN
Aplicación manual o por gunitado
Sa 2
Protección contra la Corrosion con SikaTop® Armatec®-110 EpoCem®
Revestimiento de Protección con sistema Sikagard®
January 30, 2017
20
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APLICACIÓN POR PROYECCIÓN
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REPARACIONES MANUALES EN EL INTERIOR
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REPARACIÓN DE JUNTAS DE HORMIGONADO
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REPARACIÓN MANUAL Y POR PROYECCIÓN
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REGULACIONES VGB
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con efluente de gas
pH 2,5
sin efluente de gas pH – valor no ácido!
La temperatura no exceda normalmente de 35°C
En la zona de algún ventilador puede alcanzar 50°C
REQUERIMIENTOS DE LOS REVESTIMIENTOS DE PROTECCIÓN EN TORRES DE REFRIGERACIÓN
Interior
Carbonatación – revestimiento de retardo
(Alta resistencia a la difusión de CO2)
Con un hidrofugante adicional
Exterior
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INTERIOR DE TORRES (TEMP. ~35°C)
Efluente de gas
CON SIN
Material Consumo Material Consumo
Desde base a cuello
Sika® Icosit®-2406 top coat (1)
250 – 500 g/m2
RAL 7030 Sika® Icosit®-2406 top coat (1)
250 – 500 g/m2
RAL 7030
Sika® Icosit®-2406 top coat (1)
250 – 500 g/m2
RAL 7032
Desde cuello a cumbrera
Sika® Icosit®-2406 top coat (1)
250 – 500 g/m2
RAL 7030 Sika® Icosit®-2406 top coat (1)
250 – 500 g/m2
RAL 7030
Sika® Icosit®-2406 top coat (1)
250 – 500 g/m2
RAL 7032 Sikagard®-363 (2) 300 – 500 g/m2
Sikagard®-363 (2) 300 – 500 g/m2
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INTERIOR DE TORRES (TEMP. <65°C)
Sistema Material Consumo
Imprimación Icosit®-2406 Primer coat (1)
~200 – 250 g/m2
Revestimiento Sika® Permacor®-3326 EG H coat (1)
500 – 600 g/m2
RAL 7032
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EXTERIOR DE TORRES DE REFRIGERACIÓN
Imprimación hidrofóbica:
1 x Sikagard®-740 W
Base agua
Clase I (<10mm) de EN 1504-2
Revestimiento:
2 x Sikagard®-670 W Elastofil
Base agua
Cumple con EN-1504-2
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REVESTIMIENTO INTERIOR
30
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REVESTIMIENTO INTERIOR CON PROTECCIÓN A UV
31
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REVESTIMIENTO EXTERIOR
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Solución típica:
• 2 x impregnación de siloxanos
• 2 x revestimiento acrílico en base agua
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COST ANALYSIS
Cost by modules: In K €
Low High
Full Refurbishment – repair & protection (State of the art) inclusive of Gondola and Mobilisation
1'500
2'056
Full Refurbishment – repair & protection (Traditional) inclusive of Gondola and Mobilisation
1'285 1'895
Refreshing coat (State of the Art) inclusive of Gondola and Mobilisation
630
899
Concrete Protection New Structure (inclusive of Gondola and mobilisation)
1'246 1'780
January 30, 2017 33
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COST ANALYSIS
Per 60 years life cycle: In K €
Low High
Scenario 1: Traditional - no initial protection followed by 4 long maintenance - full refurbishment
5'140 7'582
Scenario 2: No initial protection followed by full States of the Art refurbishment and 1 refreshing coat
2'130 2'956
Scenario 3: State of the Art Initial Concrete protection followed by 2 short maintenances - refreshing coat
2'505
3'578
January 30, 2017 34
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Año de construcción: 1.961
Reparación completa (primera en España de Torres de Refrigeración): 1.987
Reparación parcial posterior: 2.005
Demolición: 2.015
CENTRAL TÉRMICA DE PUERTOLLANO
January 30, 2017 35
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REPARACIÓN DE TORRES DE REFRIGERACIÓN
January 30, 2017 36
Central Térmica As Pontes (A Coruña)
Central Térmica Andorra (Teruel)
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REPARACIÓN DE TORRES DE REFRIGERACIÓN
January 30, 2017 37
Central Térmica Compostilla (León)
Central Nuclear Cofrentes (Valencia)
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Eisenhüttenstadt, Alemania
Refuerzo estructural
Fibras de carbono: SikaWrap®-200 C
Resina epoxi: Sikadur®-330
REFUERZO EN TORRES
January 30, 2017 38
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Tùrow Power Plant, Poland:
Todas las chimeneas y torres de refrigeración se rehabilitaron en los 90’s
En 2008, se realizaó una evaluación en la que se vió que tanto los revestimientos interiores como los exteriores(Sika® Icosit®-2406 & Sikagard®-700 S/Sikagard®-680 S respectivamente) mantuvieron su función protectora durante 16 años.
Sika @ Work y los informes de ensayos externos están disponibles
REFERENCES
January 30, 2017 39
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CHIMENEAS
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41
SUBDIVISIÓN TÍPICA:
ZONA 1 - CORONACIÓN
ZONA 2 - SUPERIOR
ZONA 3 - INFERIOR
- Exposición extrema
- Exposición moderada a media
- Exposición moderada a baja
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DAÑOS EN CHIMENEAS
42
Errores en la construcción con encofrados deslizantes
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DAÑOS EN CHIMENEAS
43
Errores en la construcción con encofrados trepantes
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DAÑOS EN CHIMENEAS
44
Deterioro en los revestimientos existentes
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DAÑOS EN CHIMENEAS
45
Ataque de sulfatos en la zona de coronación
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DAÑOS EN CHIMENEAS
46
Reparaciones anteriores defectuosas
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DAÑOS EN CHIMENEAS
47
Ataque de sulfatos sin dañar las armaduras
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DAÑOS EN CHIMENEAS
48
Corrosión – sulfatos, cloruros y ácidos de dentro y agua
y oxígeno de fuera
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PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE
49
Chorro de arena; seca o
húmeda
Chorro de agua a alta
presión
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PREPARACIÓN DE LA SUPERFICIE
50
OBJETIVO: eliminar
antiguos revestimientos o
zonas mal adheridas o
débiles
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PREPARACIÓN DE SUPERFICIES
51
OBJETIVOS :
exponer las
armaduras,
Eliminar
hormigones de baja
resistencia o
incoherentes
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PREPARACIÓN DE ARMADURAS
52
OBJETIVO :
eliminar la corrosión
y productos iónicos
Grado óptimo: Sa 2
1/2 (EN- ISO 8501-1)
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Se deben proteger lo antes posible
PROTECCIÓN DE ARMADURAS
53
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PREPARACIÓN DE JUNTAS
54
Abrir la juntas y
rellenarlas con mortero
de reparación
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REGENERACIÓN DE HORMIGÓN
55
- Morteros modificados con polímeros de bajo módulo
de elasticidad
ZONAS 1 y 2 : Morteros epoxi-
cemento (EpoCem)
ZONE 3 : Morteros cementosos
mejorados con polímeros
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REGENERACIÓN DE HORMIGÓN
56
Regeneración hasta
dejar las superficies lisas:
• Manualmente
• Por proyección
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REGENERACIÓN DE HORMIGÓN
57
En la zona de
coronación se
deben utilizar
morteros epoxi-
cemento
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REGENERACIÓN DE HORMIGÓN
58
En las demás
zonas se
pueden
utilizar
morteros
PCC
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REVESTIMIENTO DE PROTECCIÓN
59
ZONA SUPERIOR
CAPAS:
• Revestimiento epoxi en base solvente
(impregnación y refuerzo de la superficie)
SISTEMA RÍGIDO:
• Revestimiento epoxi en base solvente,
0,150 mm
• Revestimiento de protección UV, a
base de PU en base solvente, 0,100 mm
SISTEMA ELÁSTICO:
• 2 – 3 x Revestimiento de protección UV,
a base de PU sin disolventes, 0,200 -
0,300 mm
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SISTEMAS DE PROTECCIÓN
60
ZONA 3, SISTEMA RÍGIDO:
ZONA 3, SISTEMA
ELÁSTICO:
• Impregnación hidrófoba a base de
siloxanos
• 2 - 3 x revestimiento acrílico en base agua,
0,120 – 0,200 mm
• Imprimación acrílica
• 2 - 3 x revestimineto elástico acrílico en
base agua,
0,200 - 0,300 mm
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REVESTIMIENTO ELÁSTICO CON CAPACIDAD DE PUENTEO DE FISURAS
61
• Para fisuras <= 0,5 mm
Sellado de poros en zonas 1
y 2
Sellador de poros en base
agua en zona 3
• Masillas de PU para
fisuras > 0,5 mm
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