Grupo 01 tema 02

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Grupo 01 tema 02

  1. 1. UNIVERSIDAD NACIONAL “PEDRO RUIZ GALLO” Facultad de Ingeniería Civil, Sistemas y Arquitectura CURSO DE ACTUALIZACION DE CONOCIMIENTOS AGRESIVIDAD DEL AGUA EN OBRAS DE INGENIERIA MODULO II : AGRESIVIDAD DEL AGUA EN OBRAS DE INGENIERIA DOCENTE : DR. ING. ANIBAL CACERES NARREA ALUMNOS : ARRUE VINCES CESAR BALLENA PISFIL JOEL BENJAMIN INOÑAN AMAYA RAFAEL ALEXANDER JIMENEZ CUEVA MARLOM EDMUNDO PERALTA CULQUIPOMA MILEX RAMIREZ VEGA DARWIN ISAAC SEMINARIO PUYEN VICTOR ALFONSO
  2. 2. 1.RECURSO AGUA EN LA NATURALEZA
  3. 3. El agua se encuentra en la Naturaleza en estado sólido en los casquetes polares y en las nieves, líquido en los océanos y en las aguas continentales, vapor en la atmósfera. En conjunto forma la Hidrosfera. El volumen de agua en la Tierra es aproximadamente de 1.500 millones de km3. De esa cantidad, aproximadamente un 97 por 100 es el agua salada de los mares y océanos y sólo el 3 por 100 es agua dulce. La mayor parte del agua dulce se halla en forma de hielos perpetuos en los casquetes polares y glaciares. El resto constituye las aguas continentales y el vapor atmosférico. Comparativamente, esta porción gaseosa es muy pequeña.
  4. 4. A lo largo del tiempo, la Naturaleza mantiene inalteradas prácticamente las cantidades totales de agua que hay en cada estado. Es muy importante. Cualquier variación significativa del vapor de agua total contenido en la atmósfera influiría en el clima de la Tierra. Cualquier descenso importante en el volumen de hielo polar, aumentaría el nivel del mar.
  5. 5. En nuestro planeta las aguas ocupan una alta proporción en relación con las tierras emergidas, y se presentan en diferentes formas:  mares y océanos, que contienen una alta concentración de sales y que llegan a cubrir un 71% de la superficie terrestre;  aguas superficiales, que comprenden ríos, lagunas y lagos;  aguas del subsuelo, también llamadas aguas subterráneas, por fluir por debajo de la superficie terrestre. Desde los mares, ríos, lagos, e incluso desde los seres vivos, se evapora agua constantemente hacia la atmósfera, hasta que llega un momento en que esa agua se precipita de nuevo hacia el suelo.
  6. 6. En nuestro planeta las aguas ocupan una alta proporción en relación con las tierras emergidas, y se presentan en diferentes formas:  mares y océanos, que contienen una alta concentración de sales y que llegan a cubrir un 71% de la superficie terrestre;  aguas superficiales, que comprenden ríos, lagunas y lagos;  aguas del subsuelo, también llamadas aguas subterráneas, por fluir por debajo de la superficie terrestre. Desde los mares, ríos, lagos, e incluso desde los seres vivos, se evapora agua constantemente hacia la atmósfera, hasta que llega un momento en que esa agua se precipita de nuevo hacia el suelo.
  7. 7. 1.1 ESTADOS FÍSICOS DEL AGUA: En la naturaleza, el agua se encuentra en tres estado Sólido: nieve, granizo, hielo. Líquido: mares, ríos, lagos. Gaseoso: vapor de agua que forman las nubes
  8. 8. 1.2 IMPORTANCIA DEL AGUA PARA LA VIDA La vida en la Tierra ha dependido siempre del agua. Las investigaciones han revelado que la vida se originó en el agua, y que los grupos zoológicos que han evolucionado hacia una existencia terrestre, siguen manteniendo dentro de ellos su propio medio acuático, encerrado, y protegido contra la evaporación excesiva. El agua constituye más del 80% del cuerpo de la mayoría de los organismos, e interviene en la mayor parte de los procesos metabólicos que se realizan en los seres vivos. Desempeña de forma especial un importante papel en la fotosíntesis de las plantas y, además, sirve de hábitat a una gran parte de los organismos. Es un deber de todos cuidar nuestros recursos hidrológicos, así como crear la conciencia de que el agua es uno de los recursos más preciados de la naturaleza.
  9. 9. 1.2.1 ¿Cómo transita el agua en la naturaleza? El agua se encuentra en la naturaleza en tres estados, el paso de un estado a otro implica cambios energéticos, en unos hay ganancia y en otros hay pérdida de energía. Estos cambios son interesantes porque garantizan la permanencia del agua en la naturaleza ya que los mismos se dan de manera cíclica. 1.2.2 ¿Cómo sucede el ciclo del agua en la naturaleza? El calor del sol evapora el agua de la superficie terrestre (mares, ríos, lagos, lagunas). Los organismos vivos que habitan en la Tierra también evaporan agua como producto de su metabolismo. Esta agua en forma de vapor asciende y forma las nubes; las cuales empujadas por los vientos y con la colaboración de la vegetación se enfría lo suficientemente para que se precipite en forma de lluvia o nieve.
  10. 10. 1.3 USOS DEL AGUA: Los usos que el hombre da al agua se pueden clasificar en: 1.3.1. Usos de primer orden: Cuando el hombre emplea el agua directamente, como bebida, en su dieta alimenticia y en la higiene general, limpieza del cuerpo y de los utensilios del hogar. Es la que llamamos agua potable. 1.3.2 Usos de segundo orden Cuando el hombre utiliza el agua para los cultivos agrícolas, para los animales y en casos de emergencia, para apagar incendios. 1.3.3 Usos de Tercer Orden: Se utiliza como disolvente, para enfriar máquinas generadoras de electricidad, como vía de transporte, en los ríos, lagos y mares. Para la recreación, cuando se practica la navegación y la natación; o como fuente de energía hidráulica.
  11. 11. El uso de agua por gravedad es un tipo de abastecimiento de agua en la que el agua cae por su propio peso desde una fuente elevada hasta los consumidores situados más abajo. La energía utilizada para el desplazamiento es la energía potencial que tiene el agua por su altura. Las ventajas principales de esta configuración son: 1.- No tienen gastos de bombeo. 2.- El mantenimiento es pequeño porque apenas tienen partes móviles. 3.- La presión del sistema se controla con mayor facilidad. 4.- Robustez y fiabilidad. Incluso los sistemas bombeados suelen diseñarse para distribuir el agua por gravedad a partir de un punto determinado.
  12. 12. TECNICAS DE CAPTACION DE AGUA DE LLUVIA La mayoría de las técnicas de captación de lluvia tienen un origen empírico y han sido desarrolladas a lo largo del tiempo, a partir de las civilizaciones ancestrales de Meso y Sudamérica y de otras regiones del mundo. En los últimos 30 años, se han perfeccionado muchas técnicas gracias al aporte de diferentes instituciones y países. Hay una gran variedad de técnicas adaptadas a diferentes situaciones, las que cumplen diferentes finalidades. Como técnica de captación y aprovechamiento de agua (obra o procedimiento técnico) capaz de, individualmente o combinadas con otras, aumentar la disponibilidad de agua, para uso doméstico, animal o vegetal. Por lo general, son técnicas mejoradas de manejo de suelos y agua, de manejo de cultivos y animales, así como la construcción y manejo de obras hidráulicas que permiten captar, derivar, conducir, almacenar y/o distribuir el agua de lluvia.
  13. 13. Estas técnicas pueden ser agrupadas en grandes modalidades de captación de agua de lluvia, como las siguientes:  MICROCAPTACIÓN: Consiste en captar la escorrentía superficial generada en áreas, para hacerla infiltrar y ser aprovechada. Las técnicas de microcaptación usan las propiedades hidrológicas de un área con pendiente, lisa, poco permeable y sin vegetación, para que genere escorrentía superficial, y las de otra área contigua y aguas abajo, con surcos, bordos, camellones u hoyos, para captar la escorrentía y abastecer el suelo y los cultivos. También es denominada como captación in situ, por tratarse de un proceso de captación y uso en un lugar cercano o contiguo.  MACROCAPTACIÓN: Consiste en captar la escorrentía superficial generada en áreas más grandes, ubicadas contiguas al cultivo (Macrocaptación interna) o apartadas del área de cultivo (Macrocaptación externa), para hacerla infiltrar en el área de cultivo y ser aprovechada por las plantas. Las técnicas de Macrocaptación son más complejas que las de microcaptación.
  14. 14. DERIVACIÓN DE MANANTIALES Y CURSOS DE AGUA MEDIANTE BOCATOMAS: No todos consideran la captación y derivación de manantiales y cursos de agua establecidos (nacientes, arroyos, embalses) como captación de agua de lluvia propiamente tal. Sin embargo, estas técnicas son útiles para contrarrestar el déficit hídrico en determinadas zonas. Su utilización puede tener diferentes finalidades, desde riego, abrevadero y hasta consumo doméstico (dependiendo de la calidad del agua y de la severidad de la escasez). COSECHA DE AGUA DE TECHOS DE VIVIENDA Y OTRAS ESTRUCTURAS IMPERMEABLES: Esta es la modalidad más conocida y difundida de captación y aprovechamiento de agua de lluvia. Consiste en captar la escorrentía producida en superficies impermeables o poco permeables, tales como techos de viviendas y establos, patios de tierra batida, superficies rocosas, hormigón, mampostería o plástico. La captación de agua de techos es la que permite obtener el agua de mejor calidad para consumo doméstico.
  15. 15. Sugerencias para la selección del sistema de captación preferencial, según la finalidad de utilización del agua, de acuerdo a un orden de importancia.
  16. 16. CAPTACIÓN DE AGUAS SUBTERRÁNEAS Y FREÁTICAS: En muchas regiones con déficit hídrico hay posibilidades de aprovechamiento de aguas subterráneas y freáticas para diferentes finalidades, dependiendo de la calidad, disponibilidad y modalidad de extracción. CAPTACIÓN DE AGUA ATMOSFÉRICA: En algunas condiciones de clima y orografía, es factible la captura y aprovechamiento de la humedad atmosférica que se desplaza cerca de la superficie en forma de niebla. Una etapa importante en la planificación de la captación y aprovechamiento de agua de lluvia es la selección correcta de las modalidades y técnicas necesarias para hacer frente al déficit hídrico recurrente en cada región o localidad, en función de las condiciones ambientales y socioeconómicas presentes y de los objetivos establecidos.
  17. 17. Las sugerencias del Cuadro son indicativas y no deben ser tomadas como recomendaciones sin tomar en cuenta las condiciones locales. Las propuestas son complementadas con las sugerencias del Cuadro, están basadas en la escala de prioridad presentada a continuación, la cual puede ser utilizada para definir las opciones de uso dentro de cada comunidad de beneficiarios: - Las necesidades de las familias son prioritarias sobre cualquier otro uso y el agua de mejor calidad debe ser utilizada para este consumo. Las necesidades del uso pecuario tienen prioridad al uso agrícola, dado que las plantas resisten más las condiciones de escasez de agua, especialmente si son cultivos adaptados a ecosistemas secos. - Las áreas de producción para consumo doméstico y de animales son prioritarias sobre las áreas de producción de cultivos comerciales, aunque una producción comercial bien orientada y lucrativa puede ayudar a sostener otras necesidades.
  18. 18. En la producción agrícola, las técnicas de captación de escorrentía son prioritarias sobre otras, porque, en cualquier circunstancia, la escorrentía debe ser bien manejada, haya déficit o no. Las técnicas de microcaptación prevalecen sobre las de macrocaptación debido a que son menos costosas, fáciles de manejar y deben ser aplicadas siempre que hay déficit hídrico. El agricultor tiene que preocuparse en primer lugar de la captación de agua en el terreno de cultivo, para después preocuparse de la captación de otros terrenos y fuentes. Habiendo necesidad, otras modalidades de cosecha deben ser aplicadas. Las técnicas de aprovechamiento de la napa freática, por medio de humedales, y la derivación de caudales de manantiales y cursos de agua para riego pueden tener un gran significado económico para la familia. Utilización responsable del agua disponible. No tiene sentido que el agricultor y su familia se preocupen de captar agua, cual sea el método o técnica, si no la economizan.
  19. 19. CAPTACION DE NIEBLA NIEBLA COMO FUENTE DE AGUA La niebla, según Cruzat-Gallardo (2004), es una nube que se desplaza cercana al suelo y se forma cuando una masa de aire húmedo y cálido entra en contacto con aire más frío. Como el aire caliente puede contener más vapor de agua que el aire frío, cuando ambos se encuentran, hay condensación formando nieblas, con gotitas muy pequeñas, las cuales pueden ser captadas y aprovechadas. En la costa de Sudamérica occidental (principalmente en el norte de Chile y Perú), el clima es condicionado por el anticiclón del Pacífico, el cual genera una situación de aridez costera y vientos cargados de humedad desde el océano hacia el continente. En contacto con las aguas frías de la corriente de Humboldt, la humedad da origen a densa nubosidad que se desplaza hacia el continente, entre 600 y 1.200 m de altitud (CruzatGallardo, 2004). Las primeras cadenas de montañas de la Cordillera de los Andes representan un obstáculo a los estratocúmulos formados en el océano. Soto (2000) describe que donde estas nubes encuentran las montañas, parte de ellas son detenidas; otra parte se interna por los valles, formando bancos de niebla de altura, o sea, nubes rasantes o nieblas.
  20. 20. Se observa un panel atrapaniebla montado en el secano costero, en la Región de O’Higgins, centro de Chile.
  21. 21. CONDICIONES PARA EL APROVECHAMIENTO DE LA NIEBLA: La captación de niebla con fines de cosecha de agua es una modalidad que requiere condiciones climáticas y orográficas muy particulares. Básicamente, debe existir niebla densa, constante y desplazándose al ras de la superficie del terreno para que pueda ser captada con eficiencia. Un aspecto importante es la persistencia de la niebla. Para la factibilidad de un proyecto, debe estar presente, en condiciones de producción de agua, por un tiempo razonable durante el año. Algunos criterios tomados en cuenta en la decisión de invertir en proyectos de captación de niebla en regiones del norte de Chile y Perú: Se presenta como la única opción de captación de agua para uso doméstico en sectores de la costa desértica. A ello se suma que la escasa agua subterránea presenta alto contenido salino. Por encontrarse en la cima de los cordones montañosos, no requiere de energía para su captación ni conducción, pudiendo dirigir el agua hacia los sectores deseados sin mayores dificultades. Presenta bajos riesgos de contaminación, en comparación con otras fuentes de agua. Permite un mejor manejo de los recursos naturales de altura y en el entorno inmediato.
  22. 22. CAPTACIÓN DE LA NIEBLA La captación del agua de la niebla es realizada por medio de paneles atrapaniebla que consisten en dos postes de madera fuertemente fijados en el suelo, a los cuales se sujetan cables que soportan una cortina de malla, generalmente doble. La altura de cada panel varía de 4,0 a 6,0 m, estando entre 1,0 a 2,0 m del suelo. La cortina de malla tiene de 3,0 a 4,0 m de alto. La longitud de cada panel es de 10,0 a 12,0 m, aunque pueden ser de menor tamaño, si los postes y cables no son suficientemente resistentes. Para sostener la estructura se utilizan por lo menos tres cables de acero, los cuales cumplen la función de tirantes. El agua en suspensión, al chocar con la malla, queda atrapada. Una gotita se une a otras formando gotas más grandes que se desplazan hacia la base del panel donde precipitan a una canaleta ubicada debajo de la malla. Desde allí es conducida por una tubería al estanque de almacenamiento y distribuida para diferentes usos.
  23. 23. Muestra la malla del panel de condensación y la canaleta ensamblada en la parte inferior
  24. 24. La ubicación exacta y orientación del panel en el terreno, así como su altura de la superficie del suelo, dependen del comportamiento de la niebla en el área. El atrapaniebla debe quedar en posición perpendicular a la dirección dominante de desplazamiento de la niebla para una absorción máxima. El volumen de agua captado dependerá de los siguientes factores: 1.- Concentración de agua en la niebla. 2.- Velocidad de desplazamiento de la masa de niebla a través de la malla. 3.- Dimensión de la cortina de malla. 4.- Tiempo de captación considerado. 5.- Eficiencia de aprovechamiento (volumen efectivamente atrapado del agua que pasa por la malla como niebla, llega a la canaleta de captación y baja por la tubería).
  25. 25. HUMEDALES Los humedales son un componente vital del ciclo del agua dulce. Captan el agua de lluvias, la retienen, también a sus sedimentos, la filtran lentamente y recargan acuíferos. Proveen agua dulce en cantidad y en calidad.
  26. 26. CONCEPTO En el convenio de Ramsar se define al humedal como: “extensiones de marismas, pantanos y turberas, o superficies cubiertas de agua sean estas de régimen natural o artificial, permanentes o temporales, estancadas o corrientes, dulces, salobres o saladas, incluidas las extensiones de agua marina cuya profundidades en marea baja no exceda en 6 metros”. Pequeño humedal en el condado Marshall, Indiana, Estados Unidos.
  27. 27. A.- Naturales TIPOS Estuarios o esteros: Son hábitats de baja profundidad semiencerrados por tierra y tienen acceso al océano. En sus márgenes crecen bosques de manglar, donde los flujos de las mareas hacen que se desarrollen ecosistemas muy productivos y variados. Acá tenemos los deltas, bancos fangosos y marismas. Marisma de Santoña. España.
  28. 28. Marinos: Se caracterizan porque marcan las costas del mar con la tierra y en su mayoría se encuentran arrecifes de coral que sirven de barrera para amortiguar el golpe de grandes olas. En los arrecifes se encuentran una variedad de flora y fauna marina. Fluviales: Llanuras de inundación, bosques anegados y lagos de meandro.
  29. 29. Palustres: Pantanos, marismas y ciénagas. Lacustres: Lagunas, lagos, glaciales y lagos de cráteres de volcanes.
  30. 30. B.- Artificiales Estanques de cría de peces, embalses, canales, etc.
  31. 31. Canal principal Miraflores-Palo Verde
  32. 32. BENEFICIOS E IMPORTANCIA DE LOS HUMEDALES Desde el punto de vista hídrico, los humedales constituyen una excelente fuente de agua para uso doméstico, industrial y agrícola, además de actuar en algunos casos como retenedores naturales del líquido, regulando su flujo, evitando inundaciones y permitiendo la recarga de los acuíferos. Asimismo, proveen alimento y medicinas a las poblaciones humanas y la vida silvestre y acuática, incluyendo nutrientes que sirven de sustento a las actividades pesqueras de importancia. Humedales antes de la intervención de proyecto Conga de minera Yanacocha
  33. 33. De igual forma, se ha reconocido su importancia en la generación de energía, principalmente hidroeléctrica, pudiendo ser sostenible, en la mayoría de los casos.
  34. 34. Debido a los diferentes tipos de vegetación que en ellos suele encontrarse y dependiendo de su tamaño y profundidad, los humedales también pueden contribuir a la fijación de sedimentos, lo cual favorece la remoción de nutrientes y tóxicos. Asimismo, ha sido reconocida su importancia en la protección de la línea costera y en el control de la erosión de estuarios y ríos. En muchas regiones del mundo, el transporte acuático es una de las mejores formas de comunicación. De allí su importancia para favorecer el intercambio económico entre las comunidades cuyo comercio es básicamente realizado por estas vías.
  35. 35. Desde el punto de vista social y cultural, los humedales constituyen un excelente recurso para la recreación y el turismo, no solo por la gran diversidad de sus ambientes, sino por la extraordinaria importancia paisajística, asociada en muchos casos a la diversidad de culturas y pueblos que dependen de ellos para subsistir. Ecológicamente, los humedales también brindan una serie de importantes beneficios, pues sirven de refugio a animales que utilizan sus ambientes para refugiarse, reproducirse o alimentarse. De igual forma se ha documentado su relevancia en el mantenimiento del microclima y su contribución en la captación y emisión de Carbono
  36. 36. Protegen contra la fuerza de la naturaleza, como los huracanes y las inundaciones. Proporcionan productos forestales como la madera, leña, frutas, plantas medicinales; además proporciona productos alimenticios, entre los cuales podemos encontrar los peces, almejas, camarones, etc. Facilitar la filtración del agua, que permite formar mantos acuíferos, los cuales son de gran utilidad para el suministro del agua potable necesaria para el consumo humano.
  37. 37. ¿POR QUÉ UNA CONVENCIÓN INTERNACIONAL SOBRE LOS HUMEDALES? La Convención de Ramsar sobre los Humedales se elaboró como medio de llamar la atención internacional sobre el ritmo con que los hábitats de humedales estaban desapareciendo, en parte debido a la falta de comprensión de sus importantes funciones, valores, bienes y servicios. Los gobiernos que se adhieren a la Convención están expresando su disposición a comprometerse a invertir el curso de esta historia de pérdida y degradación de humedales.
  38. 38. ALGUNOS DE LOS HUMEDALES MÁS IMPORTANTES A nivel internacional Albania: France: Marais du Butrint (andrelatedstory) Algerian Ramsar sites, 2001 Serbia: Cotentin et du Bessin Pesterskopoljo Indonesia: Berbak Slovenia: Škocjanskejame Park (Skocjan Caves) Argentina: Laguna Wetlands of Latvia Brava Spain: del Humedales Macizo de Peñalara Armenia: Lake Sevan Madagascar: Lac Tsimantampetsotsa Austria: Waldviertelponds Bangladesh: Namibia: Orange RiverMouth Nicaragua: Sistema Switzerland: Laubersmad-Salwidili Switzerland: Glacier du Rhône Switzerland: Vadret SundarbansReservedForest de Humedales de la da Roseg Bahía de Bluefields Bosnia & Herzegovina: Bardaca Nepal: Ghodaghodi Lake Area Turkey: Delta Gediz
  39. 39. Laguna Brava Argentina
  40. 40. Botswana: Okavango Delta System Nepal: Four high altitude Ramsar sites Bulgaria: Lake Srebarna Pakistan: High Turkey: Lake Uluabat Turkey: MekeMaar altitudewetlands, 2001 Canada: Columbia Perú: Lago Titicaca Wetlands Ukraine: KyliiskeMouth Chile: Carlos Poland: four AnwandterSanctuary (Río Ramsar sites USA: wetlands in northern Wisconsin Cruces), more Costa Rica: Caño Negro Republic Moldova: of Venezuela: Laguna Lower de la Restinga Dniester France: Drugeon Bassins du Serbia: Labudovaokno Zambia: KafueFlats Other Ramsar sites Zambia
  41. 41. Laguna De la Restinga Venezuela
  42. 42. A nivel nacional Santuario Nacional Los Manglares de Tumbes Santuario Nacional Lagunas de Mejía Santuario Nacional Lagunas de Mejía Reserva Nacional Pacaya Samiria Reserva Nacional de Paracas Reserva Nacional de Junín Lago Titicaca (Reserva Nacional del Titicaca) Reserva Nacional de Salinas y Aguada Blanca
  43. 43. PROBLEMÁTICA La progresiva invasión y pérdida de humedales causa daños ambientales graves, y a veces irreparables a la prestación de servicios de los ecosistemas. El tema de los humedales en nuestro país,aún es ignorado por muchos, por eso es necesario fomentar la cultura ambiental para que se dé el merecido valor a lo humedales. en el Perú la protección legal que se da a los humedales es muy escaza, existe normas que protegen indirectamente la conservación de estos ecosistemas, como lo es la Ley de áreas naturales protegidas y su respectivo reglamento pero esto normas suficiente; actualmente existen humedales que no han sido protegidos y se encuentran en estado de abandono desconociéndose su enorme potencial hidrológico y turístico, ya que muchos de ellos están sufriendo deterioro o contaminación y otros aunque están protegidos mediante el sistema de áreas naturales protegidas, también requiere que se asegure su protección.
  44. 44. Contaminación del Lago Titicaca
  45. 45. CONVENIO DE RAMSAR DEFINICIÓN La Convención sobre los Humedales es un tratado intergubernamental aprobado el 2 de febrero de 1971 en la localidad Iraní de Ramsar, situada a orillas del Mar Carpio. Así, aun cuando hoy el nombre que suele emplearse para designar la Convención es “Convención sobre los Humedales”, ha pasado a conocerse comúnmente como “la Convención de Ramsar”. MISION DE RAMSAR La misión de la Convención consiste en "la conservación y el uso racional de todos los humedales mediante acciones locales, regionales y nacionales y gracias a la cooperación internacional, como contribución al logro de un desarrollo sostenible en todo el mundo.
  46. 46. AGUA SUBTERRÁNEA
  47. 47. El agua subterránea representa una fracción importante de la masa de agua presente en los continentes. Esta se aloja en los acuíferos bajo la superficie de la Tierra. El volumen del agua subterránea es mucho más importante que la masa de agua retenida en lagos o circulante, y aunque menor al de los mayores glaciares, las masas más extensas pueden alcanzar millones de km²(como el acuífero guaraní). El agua del subsuelo es un recurso importante y de este se abastece a una tercera parte de la población mundial, pero de difícil gestión, por su sensibilidad a la contaminación y a la sobreexplotación.
  48. 48. Es una creencia común que el agua subterránea llena cavidades y circula por galerías. Sin embargo, no siempre es así, pues puede encontrarse ocupando los intersticios (poros y grietas) del suelo, del sustrato rocoso o del sedimento sin consolidar, los cuales la contienen como una esponja. La única excepción significativa, la ofrecen las rocas solubles como las calizas y los yesos, susceptibles de sufrir el proceso llamado karstificación, en el que el agua excava simas, cavernas y otras vías de circulación, modelo que más se ajusta a la creencia popular.
  49. 49. ACUIFERO Un acuífero es aquel estrato o formación geológica permeable que permite la circulación y el almacenamiento del agua subterránea por sus poros o grietas. Dentro de estas formaciones podemos encontrarnos con materiales muy variados como gravas de río, limo, calizas muy agrietadas, areniscas porosas poco cementadas, arenas de playa, algunas formaciones volcánicas, depósitos de dunas e incluso ciertos tipos de arcilla. El nivel superior del agua subterránea se denomina tabla de agua, y en el caso de un acuífero libre, corresponde al nivel freático.
  50. 50. ESTRUCTURA Un acuífero es un estrato permeable dispuesto bajo la superficie, en donde se acumula y por donde circula el agua subterránea. Una zona de saturación, que es la situada encima de la capa impermeable, donde el agua rellena completamente los poros de las rocas. El límite superior de esta zona, que lo separa de la zona vadosa o de aireación, es el nivel freático y varía según las circunstancias: descendiendo en épocas secas, cuando el acuífero no se recarga o lo hace a un ritmo más lento que su descarga; y ascendiendo, en épocas húmedas. Una zona de aireación o vadosa, es el espacio comprendido entre el nivel freático y la superficie, donde no todos los poros están llenos de agua. Cuando la roca permeable donde se acumula el agua se localiza entre dos capas impermeables, que puede tener forma de U o no, origina un acuífero cautivo o confinado. En este caso, el agua se encuentra sometida a una presión mayor que la atmosférica, y si se perfora la capa superior o exterior del terreno, fluye como un surtidor, tipo pozo artesiano.
  51. 51. TIPOS DE ACUÍFEROS Según su estructura Desde el punto de vista de su estructura, ya se ha visto que se pueden distinguir los acuíferos libres y los acuíferos confinados. Río o lago (a), en este caso es la fuente de recarga de ambos acuíferos. Suelo poroso no saturado (b). Suelo poroso saturado (c), en el cual existe una camada de terreno impermeable (d), formado, por ejemplo por arcilla, este estrato impermeable confina el acuífero a cotas inferiores. Suelo impermeable (d). Acuífero no confinado (e). Manantial (f); Pozo que capta agua del acuífero no confinado (g). Pozo que alcanza el acuífero confinado, frecuentemente el agua brota como en un surtidor o fuente, llamado pozo artesiano (h).
  52. 52. Según su textura Desde el punto de vista textural, se dividen también en dos grandes grupos: los porosos y fisurales. En los acuíferos porosos el agua subterránea se encuentra como embebida en una esponja, dentro de unos poros intercomunicados entre sí, cuya textura motiva que exista "permeabilidad" (transmisión interna de agua), frente a un simple almacenamiento. Aunque las arcillas presentan una máxima porosidad y almacenamiento, pero una nula transmisión o permeabilidad. Como ejemplo de acuíferos porosos, tenemos las formaciones de arenas y gravas aluviales.
  53. 53. En los acuíferos fisurales, el agua se encuentra ubicada sobre fisuras o diaclasas, también intercomunicadas entre sí; pero a diferencia de los acuíferos porosos, su distribución hace que los flujos internos de agua se comporten de una manera heterogénea, por direcciones preferenciales. Como representantes principales del tipo fisural podemos citar a los acuíferos kársticos.
  54. 54. Según su comportamiento hidrodinámico Por último, desde un punto de vista hidrodinámico, de la movilidad del agua, podemos denominar, en sentido estricto:  Acuíferos Buenos almacenes y transmisores de agua subterránea (cantidad y velocidad) (p.ej.- arenas porosas y calizas fisurales).  Acuitardos Buenos almacenes pero malos transmisores de agua subterránea (cantidad pero lentos) (p.ej.- limos).  Acuícludos Pueden ser buenos almacenes, pero nulos transmisores (p.ej.- las arcillas).  Acuífugos Son nulos tanto como almacenes como transmisores. (p.ej.- granitos o cuarcitas no fisuradas).
  55. 55. Según su comportamiento hidráulico Acuífero subestimado o libre Es aquel acuífero que se encuentra en directo contacto con la zona subsaturada del suelo. En este acuífero la presión de agua en la zona superior es igual a la presión atmosférica, aumentando en profundidad a medida que aumenta el espesor saturado.
  56. 56. Acuífero cautivo o confinado Son aquellas formaciones en las que el agua subterránea se encuentra encerrada entre dos capas impermeables y es sometida a una presión distinta a la atmosférica (superior). Sólo recibe el agua de lluvia por una zona en la que existen materiales permeables, recarga alóctona donde el área de recarga se encuentra alejada del punto de medición, y puede ser directa o indirecta dependiendo de si es agua de lluvia que entra en contacto directo con un afloramiento del agua subterránea, o las precipitaciones deben atravesar las diferentes capas de suelo antes de ser integrada al agua subterránea.
  57. 57. A las zonas de recarga se les puede llamar zonas de alimentación. Debido a las capas impermeables que encierran al acuífero, nunca se evidenciarán recargas autóctonas (situación en la que el agua proviene de un área de recarga situada sobre el acuífero), caso típico de los acuíferos semiconfinados y los no confinados o libres (freáticos).
  58. 58. - Acuífero semi-confinado Un acuífero se dice semi-confinado cuando el estrato de suelo que lo cubre tiene una permeabilidad significativamente menor a la del acuífero mismo, pero no llegando a ser impermeable, es decir que a través de este estrato la descarga y recarga puede todavía ocurrir.
  59. 59. RECARGA El agua del suelo se renueva en general por procesos activos de recarga desde la superficie. La renovación se produce lentamente cuando la comparamos con la de los depósitos superficiales, como los lagos, y los cursos de agua. El tiempo de residencia (el periodo necesario para renovar por completo un depósito a su tasa de renovación normal) es muy largo. En algunos casos la renovación está interrumpida por la impermeabilidad de las formaciones geológicas superiores (acuitardos), o por circunstancias climáticas sobrevenidas de aridez.
  60. 60. En ciertos casos se habla de acuíferos fósiles, estos son bolsones de agua subterránea, formados en épocas geológicas pasadas, y que, a causa de variaciones climáticas ya no tienen actualmente recarga. El agua de las precipitaciones (lluvia, nieve,...) puede tener distintos destinos una vez alcanza el suelo. Se reparte en tres fracciones. Se llama escorrentía a la parte que se desliza por la superficie del terreno, primero como arroyada difusa y luego como agua encauzada, formando arroyos y ríos. Otra parte del agua se evapora desde las capas superficiales del suelo o pasa a la atmósfera con la transpiración de los organismos, especialmente las plantas; nos referimos a esta parte como evapotranspiración. Por último, otra parte se infiltra en el terreno y pasa a ser agua subterránea.
  61. 61. La proporción de infiltración respecto al total de las precipitaciones depende de varios factores: La litología (la naturaleza del material geológico que aflora en la superficie) influye a través de su permeabilidad, la cual depende de la porosidad, del diaclasamiento (agrietamiento) y de la mineralogía del sustrato. Por ejemplo, los minerales arcillosos se hidratan fácilmente, hinchándose siempre en algún grado, lo que da lugar a una reducción de la porosidad que termina por hacer al sustrato impermeable. Otro factor desfavorable para la infiltración es una pendiente marcada. La presencia de vegetación densa influye de forma compleja, porque reduce el agua que llega al suelo (interceptación), pero extiende en el tiempo el efecto de las precipitaciones, desprendiendo poco a poco el agua que moja el follaje, reduciendo así la fracción de escorrentía y aumentando la de infiltración. Otro efecto favorable de la vegetación tiene que ver con las raíces, especialmente las raíces densas y superficiales de muchas plantas herbáceas, y con la formación de suelo, generalmente más permeable que la mayoría de las rocas frescas.
  62. 62. DESCARGA El agua subterránea mana (brota) de forma natural en distintas clases de surgencias en las laderas (manantiales) y a veces en fondos del relieve, siempre allí donde el nivel freático intercepta la superficie. Cuando no hay surgencias naturales, al agua subterránea se puede acceder a través de pozos, perforaciones que llegan hasta el acuífero y se llenan parcialmente con el agua subterránea, siempre por debajo del nivel freático, en el que provoca además una depresión local. El agua se puede extraer por medio de bombas. El agua también se desplaza a través del suelo, normalmente siguiendo una dirección paralela a la del drenaje superficial, y esto resulta en una descarga subterránea al mar que no es observada en la superficie, pero que puede tener importancia en el mantenimiento de los ecosistemas marinos.
  63. 63. SOBREEXPLOTACIÓN Los pozos se pueden secar si el nivel freático cae por debajo de su profundidad inicial, lo que ocurre ocasionalmente en años de sequía, y por las mismas razones pueden secar los manantiales. El régimen de recarga puede alterarse por otras causas, como la reforestación, que favorece la infiltración frente a la escorrentía, pero aún más favorece la evaporación, o por la extensión de pavimentos impermeables, como ocurre en zonas urbanas e industriales. El descenso del nivel freático medio se produce siempre que hay una extracción continuada de agua en el acuífero. Sin embargo este descenso no significa que el acuífero esté sobreexplotado. Normalmente lo que sucede es que el nivel freático busca una nueva cota de equilibrio en que se estabiliza. La sobreexplotación se produce cuando las extracciones totales de agua superan a la recarga.
  64. 64. CONTAMINACIÓN DEL AGUA SUBTERRÁNEA El agua subterránea tiende a ser dulce y potable, pues la circulación subterránea tiende a depurar el agua de partículas y microorganismos contaminantes. Sin embargo, en ocasiones éstos llegan al acuífero por la actividad humana, como la construcción de fosas sépticas o la agricultura. Por otro lado la contaminación puede deberse a factores naturales, si los acuíferos son demasiado ricos en sales disueltas o por la erosión natural de ciertas formaciones rocosas.
  65. 65. Entre las causas antropogénicas (originadas por los seres humanos), debidas a la contaminación están la infiltración de nitratos y otros abonos químicos muy solubles usados en la agricultura. Estos suelen ser una causa grave de contaminación de los suministros en llanuras de elevada productividad agrícola y densa población. Otras fuentes de contaminantes son las descargas de fábricas, los productos agrícolas y los químicos utilizados por las personas en sus hogares y patios. Los contaminantes también pueden provenir de tanques de almacenamiento de agua, pozos sépticos, lugares con desperdicios peligrosos y vertederos. Actualmente, los contaminantes del agua subterránea que más preocupan, son los compuestos orgánicos industriales, como disolventes, pesticidas, pinturas, barnices, o los combustibles como la gasolina.
  66. 66. Las zonas de recarga de acuíferos son particularmente delicadas desde el punto de vista de la contaminación hídrica, ya que las sustancias contaminantes una vez que entran en los acuíferos permanecen allí durante períodos muy largos. Particularmente algunas actividades humanas llevan implícitos determinados peligros de contaminación. La tabla siguiente menciona algunas actividades peligrosas desarrolladas en zonas de recarga.
  67. 67. VENTAJAS DE LAS CAPTACIONES SUBTERRANEAS a) Utilización de agua potable • Exige pequeñas inversiones iniciales en comparación con las de plantas de filtros para tratamiento de aguas superficiales (gran importancia cuando los capitales son escasos). • Los problemas de abastecimiento en grandes ciudades pueden ir solucionándose paulatinamente junto con el crecimiento del consumo sin necesidad de abordar grandes soluciones para un futuro a largo plazo. • Las captaciones pueden ubicarse muy próximas al consumo con lo que se economiza en aducciones. • Por lo general no necesita tratamiento especial. Basta con una pequeña cloración antes de entregar al consumo. • Permite solucionar problemas de abastecimiento en forma muy rápida dado el corto tiempo que en general se requiere para la construcción de este tipo de obras. • En muchas zonas es el único recurso económicamente disponible.
  68. 68. b) Utilización de industrias • Permite disponer de una fuente propia que la libera de depender, para la seguridad y suficiencia del abastecimiento, de otra fuente mucho más sujeta a variaciones como es la red de agua potable (si existe). • Permite obtener agua de calidad para procesos industriales. • Permite ubicar la captación dentro del mismo recinto de la industria. • Para muchas industrias resulta ser el único recurso disponible.
  69. 69. c) Utilización en agricultura • Permite solucionar problemas locales de regadío sin tener que esperar para acogerse a las grandes soluciones propiciadas por el estado. • Las captaciones pueden ubicarse muy próximas al consumo sin que se requieran por lo tanto grandes obras tanto de aducción como de distribución interna. • Permiten disponer del agua justo en el momento que se requiera. • Utilizada como complemento de recursos superficiales existentes puede ser de gran valor, aun cuando sólo se haga funcionar eventualmente (incidencia fundamental sobre seguridad de riego). • Los recursos de agua subterránea se ven poco afectados por años secos individuales (gran capacidad de regulación). • Permite reducir las dotaciones por hectárea ya que se tienen menos pérdidas en la conducción y se hacen regadíos más cuidadosos. Estas economías de agua pueden ser del orden de 30%. • En muchas zonas constituye el único recurso económicamente disponible. Constituye una posibilidad para los agricultores para aumentar individualmente sus recursos de agua ya que los recursos fáciles y económicamente utilizables en forma particular, están en su mayoría agotados.
  70. 70. AGUAS MARINAS
  71. 71. AGUAS MARINAS En nuestro planeta el agua es abundante, se estima que existen 1 370 millones de kilómetros cúbicos de agua. La mayor parte forma el agua del océano, otra parte como agua dulce en los continentes, como hielo o nieve en las montañas y glaciares y como vapor de agua en la atmósfera. Se ha calculado que por cada litro de vapor de agua existen 33 litros de agua dulce, 1 500 litros de agua de los hielos y las nieves y 90 mil litros de agua en los océanos. Las aguas marinas se encuentran acumuladas en extensas depresiones de la litosfera.
  72. 72. AGUAS MARINAS Son una solución basada en agua, que compone los océanos y mares de la Tierra. Es salada por la concentración de sales minerales disueltas que contiene, un 35‰ (3,5% o 35 g/L) como media. La densidad media en superficie es de 1,025 g/ml, siendo más densa que el agua dulce y el agua pura. A mayor contenido en sal más baja su punto de fusión, por lo que el agua del mar se convierte en hielo sobre los -2ºC. El océano contiene un 97,25% del total de agua que forma la hidrosfera.
  73. 73. AGUAS MARINAS Están en perpetuo movimiento debido a:  Las mareas, variaciones diarias del nivel del mar ocasionado por la acción gravitatoria de la Luna y del Sol.  Las corrientes marinas, movimientos de grandes masas de agua que se desplazan de unos mares a otros. Hay corrientes cálidas y corrientes frías.  Las corrientes marinas influyen notablemente en el clima de los territorios con los que entra en contacto.  Las olas, ondulaciones de la superficie del mar ocasionadas por el viento.
  74. 74. AGUAS MARINAS COMPOSICIÓN El agua de mar es una disolución en agua (H2O) de muy diversas sustancias. Hasta los 2/3 de los elementos químicos naturales están presentes en el agua de mar, aunque la mayoría sólo como trazas. Seis componentes, todos ellos iones, dan cuenta de más del 99% de la composición de solutos.
  75. 75. AGUAS MARINAS COMPOSICIÓN La salinidad y la composición química varía de un mar a otro -lo que comporta cambios de densidad así como otros parámetros físicos y químicos- anotamos aquí la composición química media aproximada de 1 litro de agua de mar:
  76. 76. AGUAS MARINAS SALINIDAD Resulta de la combinación de las diferentes sales que se encuentran disueltas en el agua oceánica, siendo las principales los cloruros, carbonatos y sulfatos. “Es la cantidad total en gramos de las sustancias sólidas contenidas en un kilogramo de agua del mar." Se representa en partes por mil, y se encuentra en los océanos como salinidad media la de 35 partes por mil, o sea que un kilogramo de agua de mar contiene 35 gramos de sales disueltas. La salinidad superficial en el mar peruano oscila entre 33,80 y 35,20 y generalmente disminuye con la profundidad.
  77. 77. AGUAS MARINAS SALINIDAD Se puede medir la salinidad en función de la cantidad de cloro que se encuentra en el agua del mar, a lo que se le dio el nombre de clorinidad. La clorinidad se define como: "La cantidad total de gramos de cloro contenida en un kilogramo de agua del mar, admitiendo que el yodo y el bromo han sido sustituidos por el cloro." Esta clorinidad así definida es más sencilla de determinar por análisis químico y permite calcular la salinidad hasta con una precisión de dos centésimas de gramo. La relación entre la clorinidad y la salinidad se ha establecido para los diferentes mares y se han elaborado las tablas correspondientes.
  78. 78. AGUAS MARINAS SALINIDAD Existen otros métodos que dan valores aproximados apoyados en las propiedades físicas del agua del mar como la densidad, el índice de refracción, la conductividad eléctrica y la temperatura de congelación; cada uno de ellos ofrece sus ventajas y sus inconvenientes.
  79. 79. AGUAS MARINAS SALINIDAD
  80. 80. AGUAS MARINAS CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA El agua de mar presenta una elevada conductividad eléctrica, a la que contribuyen la polaridad del agua y la abundancia de iones disueltos. Las sales en agua se disocian en iones. Un ion es un átomo cargado positiva o negativamente y que, por tanto, intercambia electrones con el medio. Pueden absorber y liberar electrones a las partículas vecinas. La conductividad varía sobre todo con la temperatura y la salinidad (a mayor salinidad, mayor conductividad), y su medición permite, controlada la temperatura, conocer la salinidad.
  81. 81. AGUAS MARINAS CONDUCTIVIDAD ELÉCTRICA Se define como "la habilidad o poder de conducir o transmitir calor, electricidad o sonido". Las unidades son Siemens por metro [S/m] en sistema de medición SI y micromhos por centímetro [mmho/cm] en unidades estándar de EE.UU. Conductividad en distintos tipos de aguas: Agua Ultra Pura: 5.5 · 10-6 S/m Agua potable: 0.005 – 0.05 S/m Agua del mar: 5 S/m
  82. 82. AGUAS MARINAS DENSIDAD Es una de sus propiedades más importantes. Su variación provoca corrientes. La densidad de la típica agua del mar (agua salada con un 3,5% de sales disueltas) suele ser de 1,02819 kg/L a los -2 °C, 1,02811 a los 0 °C, 1,02778 a los 4 °C
  83. 83. AGUAS MARINAS TEMPERATURA La temperatura del agua de mar generalmente oscila entre 2°C y 30° C y con valores extremos entre -4° C y +42° C. La temperatura del agua de mar es influida por la cantidad de calor proveniente de tres fuentes principales: calor original del interior de la tierra, calor de degradación radiactiva y calor de la radiación solar. La radiación solar directa y la difusa celeste forman el constituyente más importante de la radiación solar. Los factores que permiten el cambio de la temperatura del agua de mar son: Latitud (tiempo de insolación), Profundidad de los mares, Topografía costera y submarina, Corrientes marinas, Circulación atmosférica.
  84. 84. AGUAS MARINAS PH El agua oceánica es ligeramente alcalina, y el valor de su pH está entre 7.5 y 8.4 y varía en función de la temperatura; si ésta aumenta, el pH disminuye y tiende a la acidez; también puede variar en función de la salinidad, de la presión o profundidad y de la actividad vital de los organismos marinos.
  85. 85. AGUAS MARINAS GASES Los gases disueltos son los mismos que componen el aire libre, pero en diferentes proporciones, condicionadas por diversos factores. La temperatura y la salinidad influyen reduciendo la solubilidad de los gases cuando cualquiera de esos dos parámetros aumenta. Otros factores son la actividad metabólica de los seres vivos y los complejos equilibrios químicos con los solutos sólidos, como el ion bicarbonato (HCO3). La concentración total y la composición de los gases disueltos varían sobre todo con la profundidad, que afecta a la agitación, la fotosíntesis (limitada a la superficial zona fótica) y la abundancia de organismos.
  86. 86. AGUAS MARINAS GASES En aguas oceánicas superficiales bien mezcladas, la composición típica de gases disueltos incluye un 64% de nitrógeno (N2), un 34% de oxígeno (O2) y un 1,8% de dióxido de carbono (CO2), muy por encima éste último del 0,04% que hay en el aire libre. El oxígeno (O2) abunda sobre todo en la superficie, donde predomina la fotosíntesis sobre la respiración, y suele presentar su mínimo hacia los 400 m de profundidad, donde los efectos de la difusión desde el aire libre y de la fotosíntesis ya no alcanzan, pero donde todavía es alta la densidad de organismos consumidores, que lo agotan. La temperatura, más baja en los fondos profundos, afecta a la solubilidad de los carbonatos.
  87. 87. AGUAS MARINAS MÉTODOS DE POTABILIZACIÓN El más eficaz es el método de destilación usado en Freeport (Texas). Los 4083 habitantes de Symi, isla de Grecia, obtienen toda el agua de una unidad de destilación solar que produce 15 000 litros diarios. La investigación ha producido otros métodos más simples: uno, llamada de ósmosis inversa, desala el agua pasándola por una membrana sintética. Otro llamado de hidratación, implica la mezcla de propano con el agua salada. El propano forma un compuesto sólido con el agua, que se separa al calentarse la mezcla.
  88. 88. AGUAS MARINAS MÉTODOS DE POTABILIZACIÓN Cuando el agua no es muy salada, puede emplearse otro método: Desalazón por electrodiálisis, proceso que es carísimo cuando la sal es mucha. La planta de Webster produce unos 950 000 litros de agua dulce por día. La destilación en gran escala puede presentar problemas inesperados. Por ejemplo, la desalazón de agua suficiente para abastecer a la ciudad de Nueva York un año produciría un residuo con unos 60 millones de toneladas de sal: más de la que se consume en los Estados Unidos en dos años.
  89. 89. AGRESIVIDAD A LOS CONCRETOS POR EL AGUA, EL SUELO Y LA ATMOSFERA
  90. 90. RESUMEN El terreno en el que en muchas ocasiones se edifica está expuesto a agentes externos o internos que le aportan una característica, con la que hay que contar a la hora de proyectar una construcción, ya que va a condicionar algunos aspectos de la misma: esto es la agresividad. La agresividad o ataque químico del terreno puede afectar a las estructuras que están en contacto con él, en mayor o menor medida, afectando por tanto la durabilidad de esas estructuras y por tanto su resistencia y estabilidad a lo largo del tiempo.
  91. 91. AGRESIVIDAD DEL AGUA HACIA EL CONCRETO El principal agente agresivo del hormigón es el agua, bien directamente o bien como vehículo de transporte de los agentes agresivos y ya que en el terreno nos podemos encontrar agua en forma de niveles freáticos, condensaciones bajo cimentaciones o escorrentía subterránea por riego o lluvia, incluiremos los daños originados por la agresividad de la misma al concreto.
  92. 92. AGRESIVIDAD DEL AGUA HACIA EL CONCRETO Las acciones debidas a agentes agresivos son: Acción del agua de mar Ataque por Sulfatos Na. K. Mg. Ca. Aguas subterráneas Aguas Superficiales Aguas de mar. Instalaciones industriales Desechos Aguas fecales sales que lleva disuelta el agua de mar: Cloruro sódico Cloruro magnésico Sulfato magnésico Sulfato cálcico Cloruro potásico Sulfato potásico Bicarbonato cálcico. Agentes Biológicos Bacterias Tiobacterias, ferroginosas Lixiviación o Disolución Mezcla de las aguas de lluvia infiltradas y otros productos y compuestos procedentes de los procesos de degradación de los residuos.
  93. 93. AGRESIVIDAD DEL AGUA HACIA EL CONCRETO Ataque por Sulfatos El ataque de sulfatos se debe a la combinación de ión sulfato con el aluminato de calcio hidratado del cemento, formando Ettringita (sulfo aluminato de calcio) y con el hidróxido de calcio libre o liberado durante la hidratación del cemento, para formar yeso. Ambas reacciones producen expansiones fuertes, ya que tanto la ettringita como el yeso alcanzan un volumen mucho mayor que el de los depósitos reactantes que los formaron (presencia de agua en su estructura cristalina) y como consecuencia, ocasionan la erosión, disgregación y destrucción de los morteros y hormigones a través de sus poros por donde penetran.
  94. 94. AGRESIVIDAD DEL AGUA HACIA EL CONCRETO Lixiviado o Disolución Se debe al poder de disolución de las aguas puras o carbónicas de aquellos compuestos solubles del hormigón. También se puede producir por el ataque de aguas ácidas (su agresividad depende de su Ph y contenido de CO2).
  95. 95. AGRESIVIDAD DEL AGUA HACIA EL CONCRETO Aguas de Mar: Esta agresividad se divide en dos tipologías: La Degradación del concreto por la acción de las sales agresivas Procesos de corrosión debido a la humedad ambiental y el aporte de cloruros. Los iones cloruros inhiben en cierta medida la acción de los sulfatos, ya que dan lugar a un cloroaluminato de calcio hidratado que no es expansivo. Pero en el caso de que el clínker contenga gran cantidad de aluminato tricálcio y el grado de saturación sea elevado, los cloruros existentes en el agua de mar no pueden evitar la formación de la ESTRINGITA, con sus consecuencias.
  96. 96. AGRESIVIDAD DEL AGUA HACIA EL CONCRETO Ataque por Agentes Biológicos Caso de tuberías de desagües La destrucción de concreto en los sistemas de alcantarillado tiene un origen bacterial, debido al ácido sulfúrico que producen ciertas bacterias cuando el oxígeno que se encuentra en la tubería tiende a agotarse. En este caso los organismos anaeróbicos reducen los sulfatos y compuestos orgánicos sulfurados del desagüe a sulfuro de hidrógeno y sulfuros orgánicos volátiles que atacan la superficie interior de las tuberías de concreto, suprimiendo la adherencia entre la pasta y el agregado.
  97. 97. AGRESIVIDAD DEL SUELO HACIA EL CONCRETO Los daños producidos por el terreno a las estructuras de hormigón que están en contacto con él, tales como elementos de cimentación (zapatas, pozos, losas, pilotes...), muros de contención u otros son: Degradación o destrucción química del Concreto •Cambio de coloración en la superficie de los elementos, el cemento va perdiendo su carácter conglomerante quedando por consiguiente los áridos libres de la unión que les proporciona la pasta. Inicialmente suele presentar aspecto poroso, cambio de color, eflorescencias o manchas. •Fisuras. •Abarquillamiento de las capas externas del hormigón. •Desintegración de la masa del hormigón. Reducción de los encubrimientos •Manchas de óxidos en paramentos. •Fisuración longitudinal según el trazado de las barras afectadas por la corrosión •Menor resistencia al fuego. •Acortamiento de la vida útil
  98. 98. AGRESIVIDAD DEL SUELO HACIA EL CONCRETO Factores que dependerán las patologías a encontrar debido al ataque de agentes químicos a las estructuras de Concreto: •Características del hormigón: contenido y tamaño de huecos, porosidad accesible o permeable. •Características de los agentes agresivos. •Condiciones ambientales. •Exposición de los elementos a los agentes agresivos: externa o internamente. •Cuantificación de la agresión. •Velocidad de la agresión o de alteración del hormigón (ataque con consecuencias a corto o largo plazo)
  99. 99. AGRESIVIDAD DEL SUELO HACIA EL CONCRETO Los motivos que van a llevar a una falta de resistencia del hormigón al ataque químico son: -Mala dosificación del conglomerante (según la composición mineralógica del clinker y del tipo y proporción de la adición que contenga) disminuyendo la resistencia de éste a los agentes agresivos. -Presencia de áridos contaminados, como piritas, las cuales reaccionan con el agua contenida en los poros del hormigón formando sulfatos de hierro que provocan un aumento de volumen por reacciones expansivas. -Falta de homogeneidad, compacidad o impermeabilidad por los medios de producción empleados en la ejecución de ese hormigón (bajo contenido de cemento, relación agua/cemento elevada.). -Puesta en obra inadecuada: Mala compactación. Deficiente curado. Recubrimientos insuficientes
  100. 100. SUSTANCIAS AGRESIVAS DEL CONCRETO
  101. 101. AGRESIVIDAD DE LA ATMOSFERA HACIA EL CONCRETO El primer paso importante es comprender el ambiente para el cual se está diseñando la infraestructura. Es importante saber si la atmósfera contiene medios agresivos de industrias cercanas, si el agua es potable o salina, y si el suelo puede retener sustancias agresivas, es buscar una relación entre estructura –ambiente, entender cuáles elementos agresivos están presentes en cada zona de exposición. Ejemplo, un pilote de un puente puede estar expuesto a un ambiente al aire libre, sumergido, o semienterrado, y posiblemente a una zona de mareas dependiendo de la ubicación.
  102. 102. AGRESIVIDAD DE LA ATMOSFERA HACIA EL CONCRETO Dioxido de Carbono CO2 En presencia de agua, vapor de agua, o agua en los poros en el concreto, forma ácido carbónico. El ácido carbónico a su vez reacciona con el hidróxido de calcio en la pasta de cemento para formar carbonato de calcio y agua, dando como resultado una disminución en el pH del concreto. Este proceso es conocido como carbonatación. Cuando el concreto se carbonata hasta la profundidad del acero de refuerzo, y el pH del concreto cae por debajo de 8.3, la capa de óxido de hierro pasivo que cubre y protege al acero de refuerzo contra la corrosión, deja de ser estable. Se ha demostrado que el dióxido de carbono es el agente principal que agota la alcalinidad del concreto.
  103. 103. AGRESIVIDAD DE LA ATMOSFERA HACIA EL CONCRETO Dioxido de Azufre SO2 En presencia de agua o de vapor de agua se hace ácido, corroyendo el acero expuesto y el acero galvanizado y agotando la alcalinidad del concreto. Iones de Cloruro de las sales de aerosol Depositado en la superficie en estructuras de concreto, ingresan por el recubrimiento de concreto hasta que la concentración crítica es rebasada y pasa al acero de refuerzo, e inicia la corrosión del acero en puntos defectuosos en la película pasiva en el acero. En un ambiente marino, los iones de cloruro son los elementos más agresivos.

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