2.1 Metodología GDE

Utilizando la metodología GDE, los elementos inspeccionados se dividieron en grupos de columnas (P); vigas (V); losas (L); escaleras (E); tanque superior (R); tanque inferior (R) y juntas de dilatación (J).

Una vez realizada esta división, se asignaron los factores de intensidad (Fi) y de ponderación (Fp) para cada manifestación presente en el elemento, según las tablas del trabajo de ^{Fonseca (2007}). Así, fue posible calcular el grado de daño según las ecuaciones (1) y (2).

D=0,8. Fp. Fi Para  Fi≤2,0 (1)

D=(12. Fi-28) Fp Para  Fi≥3,0 (2)

donde:

D - Grado de daño

Fi - Factor de intensidad

Fp - Factor de ponderación

Con el grado de daño (D) de cada manifestación, se calcula el grado de deterioro del elemento (G_de) según la ecuación (3).

Gde=Dmáx1+∑    i=1n  Di-Dmáx∑    i=1n  Di (3)

donde:

Gde - Grado de deterioro del elemento;

Di - Grado de daño "i";

Dmáx - Mayor grado de daño al elemento;

n - Números de daños en el elemento.

Con el valor del grado de deterioro del elemento se relaciona un nivel de deterioro y así se obtienen recomendaciones de acciones a realizar. Esta relación puede verse en el tabla 1.

Para determinar el grado de deterioro de los elementos divididos en grupos similares, se calcula el grado de deterioro de la familia (Gdf), que es función del grado de deterioro del elemento (Gde) mediante la ecuación (4).

Gdf=Gde,máx1+∑    i=1n  Gde,i-Gde,máx∑    i=1n  Gde,i (4)

donde:

Gde,máx - Mayor grado de deterioro del elemento

Gde, i - Grado de deterioro del elemento "i" (≥ 15)

m - Número de elementos con Gde ≥15

Por último, tras obtener el grado de deterioro de cada familia (Gdf), se calcula el grado de deterioro de la estructura (Gd). La ecuación utilizada para este cálculo se expresa a continuación, ecuación (5).

Gd=∑    i=1k   Fr,i.Gdf, i∑    i=1k   Fr,i (5)

donde:

k - Número de familias en la estructura;

Fr,i - Factor de relevancia estructural de la familia "i";

Gdf, i - Grado de deterioro de la familia "i".

Así, para el grado de deterioro de la estructura, de forma similar al grado de deterioro del elemento (Gde), se puede asociar a un nivel de deterioro y en consecuencia obtener medidas que se pueden tomar respecto a esta situación. Para este análisis es aplicada la Tabla 1, página 05.

2.2 Metodologia GUT

La metodología GUT se originó en la década de 1980 a través del trabajo de Kepner y Tregoe con el fin de crear una herramienta de planificación estratégica para ayudar en la toma de decisiones (^{Fáveri; Silva, 2016}). En construcción civil, el trabajo de ^{Verzola, Marchiori y Aragón (2014}) propuso modificaciones en la metodología para permitir la aplicación en inspecciones de edificios y reducir la posibilidad de errores por subjetividad. La metodología utiliza las variables Gravedad (G), Urgencia (U) y Tendencia (T), en las que se asignan pesos que van de 1 a 10, asignando un valor de 1 a lo menos grave y 10 a lo más grave. Así, a través del producto de las variables (GxUxT), se realiza una clasificación según lo crítica que sea cada situación (Verzola; Marchiori; Aragón, 2014).

Algunos investigadores como ^{Santana et al. (2019)}, ^{Moura y Cavalheiros (2019}) y ^{Braga et al. (2019}), aplicaron en sus investigaciones la metodología GUT para realizar las inspecciones e identificar los puntos más críticos del edificio, mostrándose prácticos y permitiendo definir la prioridad para la toma de decisiones. Según ^{Verzola, Marchiori y Aragón (2014}), en las tablas 2, 3 y 4 se determinan las calificaciones a asignar para cada grado según la variable.

La puntuación corresponde al valor atribuido a cada manifestación patológica según el grado asociado, es decir, en grado total se atribuye una puntuación de 10, en grado alto de 8, en grado medio de 6, en grado bajo de 3 y en grado nulo de 1. Así, la puntuación de cada variable de la manifestación y el producto de estos valores se utiliza para enumerar los problemas que tienen mayor prioridad. Los de mayor valor merecen especial atención por ser los más graves, urgentes y con tendencia a agravarse (^{Periard, 2011}).

3.1 Manifestaciones patológicas

En cada piso inspeccionado se realizó un mapeo para facilitar la identificación de los elementos. Además, los elementos evaluados se dividieron en familias, tal y como propone la metodología GDE (2007). A continuación, se presentaron las manifestaciones patológicas identificadas según esta división.

En la familia de columnas, sólo se identificó un elemento, el P01, y se pudo constatar una gran exposición de la armadura en el proceso de corrosión, identificándose manchas a lo largo de la armadura y desconchados del hormigón debido a la expansión de la armadura, como se puede observar en la Figura 1.

Figura 1 Desprendimiento de hormigón y corrosión de la armadura en el elemento P01 

En la familia de losas, se identificaron los elementos L01 a L08, como se muestra en la Figura 2, y en ellos la presencia constante de humedad generando manchas oscuras en el elemento L01, desprendimiento de pintura en el elemento L02, formación de estalactitas de carbonato de calcio por eflorescencia en el elemento L04, pequeñas manchas y grietas en los elementos L05 y L08 y desgaste de la impermeabilización en el elemento L03. También hay grietas en los elementos L06 y L07 debido a las cargas adicionales aplicadas por una antena de telefonía en el tejado.

Figura 2 Manifestaciones patológicas identificadas en los forjados. (1) Manchas oscuras en el elemento L01. (2) Desprendimiento de la pendura en el elemento L02. (3) Desgaste de la impermeabilización en el elemento L03. (4) Eflorescencia con formación de estalactitas en el elemento L04. (5) Pequeñas manchas de humedad en el elemento L05. (6) y (7) Fisuras por carga adicional en la cubierta en los elementos L06 y L07. (8) Manchas oscuras de humedad en el elemento L08. 

La familia del tanque superior y la familia del tanque inferior presentaban posibles fallos en su impermeabilización, identificados por la aparición característica de ligeras manchas de eflorescencia en los elementos R01 y R02.

Figura 3 manchas de eflorescencia en los depósitos. (1) R01. (2) R02. 

Cabe destacar que la familia de vigas no presentó ningún elemento que mostrara el desarrollo de manifestaciones patológicas.

Los elementos de la familia de escaleras y juntas de dilatación fueron E01 para las escaleras y J01 y J02 para las juntas de dilatación, como se puede observar en la Figura 4. En ella se observa que el elemento E01 presentaba únicamente un desgaste en sus peldaños debido a la intemperie con el paso de los años y en los elementos J01 y J02, la presencia constante de humedad dio lugar a las manchas oscuras identificadas.

Figura 4: Manchas de eflorescencia en los depósitos. (1) Desgaste de los peldaños de la escalera en el elemento E01. (2) y (3) Manchas debidas a la humedad en los elementos J01 y J02. 

3.2 Aplicación de las metodologías y análisis de los resultados

En primer lugar, se observó que la familia con mayor número de elementos que presentan manifestaciones patológicas es la familia de losa, con el 57,14% de las anomalías identificadas, como se puede observar en la Figura 5.

Figura 5 Gráfico de la frecuencia de las manifestaciones patológicas por familia de elementos. 

A través del mapeo de las manifestaciones patológicas que afectan al edificio, se observó que en los 14 elementos estructurales inspeccionados, el 35,29% de las manifestaciones patológicas se originan debido a la infiltración de humedad, como se puede observar en la, Figura 6. Además, otras manifestaciones patológicas como las eflorescencias (17,65%) y las manchas oscuras (11,76%) también tienen una causa similar.

Figura 6 Gráfico de la frecuencia de las manifestaciones patológicas en los elementos. 

En relación con la metodología GDE/UnB (2007), es posible plantear algunos análisis basados en el modelo gráfico utilizado por ^{Medeiros et al. (2020}). En la familia de losas, los elementos L06 y L07 son los que más influyen en el cálculo del grado de deterioro de la familia, como se puede ver en la Figura 7. Además, cabe destacar que el elemento L05 no se tiene en cuenta para el cálculo del Gdf por presentar Gde inferior a 15.

Figura 7 Grado de deterioro de la losa. 

Las familias de vigas tienen grado de deterioro cero, porque no se identificó ninguna manifestación patológica en los elementos que la componen, en la familia de escaleras, el único elemento identificado presenta Gd menor a 15. Así, para ambas se calculó Gdf igual a cero. En cuanto a las familias de columnas y tanques superiores e inferiores, se observa que están compuestas por un solo elemento, por lo que el valor del grado de deterioro de la familia se corresponde con el valor del grado de deterioro del propio elemento, esto se puede ver, respectivamente, en las figuras 8, 9 y 10.

Figura 8 Nivel de deterioro de las columnas. 

Figura 9 Grado de deterioro del tanque superior. 

Figura 10 Grado de deterioro del tanque inferior. 

Además, en las juntas de dilatación se encontró la presencia de dos elementos que presentan el mismo grado de deterioro, pero el grado de deterioro de la familia es mayor que el valor obtenido para los elementos individuales. Así, por las formulaciones matemáticas se puede observar que la influencia de la repetición de elementos que tienen el mismo grado de deterioro no representa un incremento tan significativo, ya que tiene como referencia el valor máximo, siendo este valor multiplicado por el resultado de la raíz que implica la suma y el valor máximo. La figura 11 muestra el valor de Gdf y los valores de Gde para cada elemento.

Figura 11 Grado de deterioro de la junta de dilatación. 

Así, al evaluar el grado de deterioro de las familias y el grado de deterioro de la estructura, se observa que las losas son las que representan la mayor influencia para que la estructura se encuentre en un nivel de deterioro medio, de 15 a 50, y por lo tanto requiere una intervención en un plazo máximo de 2 (dos) años. La figura 12 muestra los valores de Gdf de cada familia en comparación con el valor global de la estructura, Gd.

Figura 12 Grado de deterioro de la estructura. 

La aplicación de las metodologías permite definir qué elemento o manifestación patológica requiere prioridad dentro del escenario global, lo que puede ser decisivo para un trabajo asertivo y eficiente. Por la metodología GDE (2007) se define que los elementos L07 y L06 necesitan una atención especial, considerando que presentan un nivel de deterioro sufrible y alto, respectivamente, lo que implica una necesidad de intervención en un plazo máximo de 6 (seis) meses para el elemento L07 y de 1 año para el elemento L06. Por otro lado, los elementos E02 y L05 tienen un bajo nivel de deterioro, por lo que sólo requieren un mantenimiento preventivo. Los demás elementos se clasifican en un nivel medio de deterioro, que requiere intervenciones en un plazo máximo de 2 (dos) años. Además, la estructura presenta Gd igual a 35,99, clasificándola en un nivel medio de deterioro, que requiere un período máximo de intervención de 2 (dos) años. La lista de prioridades de mantenimiento se presenta en el Tabla 5(1).

Mediante la metodología GUT (2014), es posible evaluar únicamente las manifestaciones patológicas por separado. Así, a partir de la escala de valores definida por la metodología en las tablas 2, 3 y 4, donde se define como grado total del 81% al 100%, se consideró que la atribución de puntuaciones de 10 para los tres parámetros, es decir, una puntuación de 1000 representa el 100% y, en consecuencia, el porcentaje de los demás valores puede obtenerse fácilmente y puede atribuirse una clasificación a las manifestaciones patológicas. Una vez definido esto, en la Tabla 5 (2) se enumeraron las manifestaciones patológicas por orden de prioridad, es decir, de mayor a menor puntuación. Se observa que por la metodología GUT (2014) hay una cierta repetición de valores, lo que dificulta la determinación de la prioridad. Además, la mayoría de las manifestaciones patológicas se encuentran en un nivel bajo o nulo en términos de gravedad, urgencia y tendencia, lo que difiere de la metodología GDE (2007). Sin embargo, para ambas metodologías es posible definir que los elementos L07 y L06 requieren prioridad de mantenimiento.