La patología estructural analiza el comportamiento y los daños de las estructuras para determinar las causas de deterioro y proponer soluciones.

En la minería y en la industria en general, dichas estructuras están sometidas a una serie de eventos que son producto de su uso y de agentes externos que coexisten y que son producto de la propia actividad industrial, como la exposición a concentrado de cobre y cargas de impacto generadas por grúas horquilla. Los anteriores son solo ejemplos de agentes externos (pero hay decenas más) que en términos generales tienden a reducir la vida útil de las estructuras (de hormigón armado y de acero) y que en muchos casos no son considerados en la etapa de diseño. Lo anterior, sin considerar aún el deterioro natural que sufren las estructuras al estar en contacto con el oxígeno y las variaciones de humedad y sin considerar tampoco las actualizaciones de las normativas de construcción para diseño sísmico que se van renovando en función de los nuevos hallazgos obtenidos por la academia y la práctica profesional. Un profesor en la Universidad nos decía que la función del ingeniero estructural es diseñar estructuras optimas, que sean capaces de satisfacer las necesidades de su uso y que sean seguras al menor precio. Sin embargo, las necesidades de su uso suelen variar a lo largo del tiempo, de manera que resulta muy difícil estimar todas estas variables de una forma distinta a aumentar los factores de seguridad, y aun asi, dichos factores de seguridad generan estructuras mas robustas que elevan los precios.

En Chile, hay tantas industrias con necesidades particulares que valdría la pena ver caso a caso y que de enumerarlas sería necesario más de un artículo. En este, y con el fin de realizar dos grandes grupos, hablaremos de las estructuras que se encuentran cerca de la costa (y que son muchas dadas la geografía nacional) y las que se encuentran sobre y dentro de la cordillera.

Las primeras (como es evidente) son más susceptibles a los agentes corrosivos del mar y las variaciones de humedad y más aún, las que se encuentran cimentadas en el lecho marino, como es el caso de los muelles. Ya sea en hormigón armado o en acero, estas estructuras deben ser provistas de revestimientos especiales que permitan retrasar el acceso del oxigeno a la matriz de acero. Recordemos que la corrosión afecta el hormigón solo por el acero en el interior. En este caso aunque es uno de los más agresivos, resulta evidente para los diseñadores, lo que permite tomar más resguardos.

En el segundo de los casos, es decir, en las estructuras que están sobre o dentro de la cordillera (usualmente plantas mineras) suelen haber menos recomendaciones pero se cuenta con agentes casi igual de agresivos como en la costa, un ejemplo de esto es el concentrado de cobre (antes mencionado), el azufre, la sal, etc.

En este escenario, resulta más práctico entender que las estructuras industriales al igual que el resto de los equipos necesitan mantenimiento periódico con el fin de extender su vida útil.

Si bien, en muchos casos de estructuras de acero (típicas en plantas mineras) puede bastar con realizar una limpieza metalmecánica y unas capas de pintura especializada, debe verse caso a caso y la recomendación general  es realizar un proceso ordenado que inicia con una inspección preliminar, continúa con una auscultación mediante ensayos no destructivos (que dependerán del tipo de estructura y que realizamos en Garcia Ingenieros) y extracción de muestras, y culmina con la evaluación de la capacidad resistente. Este método permite conocer la magnitud del daño, su evolución y la capacidad residual de la estructura. Una vez identificadas las causas (corrosión por ambiente salino, sobrecargas, errores de diseño o construcción), se elabora un diagnóstico y un plan de rehabilitación.

Las principales patologías en ambientes industriales son:

• Fisuración y delaminación: provocadas por variaciones térmicas, retracción, vibraciones o impactos. Las fisuras permiten la entrada de agua y agentes agresivos que aceleran la corrosión.
• Corrosión de armaduras: la humedad y la salinidad atacan el acero de refuerzo; la pérdida de sección reduce la capacidad resistente. La elección de ambientes con baja salinidad y una correcta protección ayudan a prevenir la corrosión.
• Abrasión y erosión: el flujo de minerales o áridos desgasta el hormigón y el acero.
• Ataque químico: presencia de sulfatos, ácidos o álcalis en aguas de proceso que deterioran el hormigón.

El diagnóstico requiere ensayos no destructivos. En el caso de hormigón armado, el martillo Schmidt mide la dureza superficial del hormigón; el ultrasonido detecta vacíos, delaminaciones y estima la uniformidad del material. Su principal ventaja es que no daña la estructura y permite medir espesores con alta precisión; sin embargo, requiere personal capacitado y una correcta calibración. El ferroscan localiza y determina el diámetro de las barras de refuerzo y el recubrimiento en elementos de hormigón de 1 a 8 cm. La extracción de testigos permite determinar la resistencia real del hormigón, la carbonatación y el estado interno del material.

Una vez diagnosticado el daño, se proponen soluciones de rehabilitación. Éstas pueden incluir reparaciones locales con morteros de reparación, recubrimientos protectores contra corrosión, sustitución de elementos metálicos o refuerzos externos. Para aumentar la capacidad de carga sin incrementar el peso se emplean fibras de carbono (FRP): laminados o tejidos que se adhieren al elemento existente. Los FRP están formados por filamentos de carbono embebidos en resinas epoxi y poseen una relación resistencia‑peso superior a la del acero. Su alta resistencia a la corrosión y a los productos químicos, además de la rapidez de instalación, los hacen idóneos para ambientes mineros.

La ingeniería de patología no solo identifica problemas, sino que propone estrategias de mantenimiento preventivo y monitoreo periódico. Las revisiones regulares, las reparaciones tempranas y la aplicación de recubrimientos protectores prolongan la vida útil de las estructuras. Documentar y gestionar las observaciones permite ajustar las operaciones y planificar inversiones de rehabilitación con base técnica.

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