Corrosión de armaduras en el hormigón armado en ambiente marino aéreo

La presente tesis doctoral surge ante la necesidad de completar el estudio sobre la corrosión en el hormigón armado expuesto al ambiente marino iniciado por D. Miguel Ángel Bermúdez Odriozola en 2007 con la tesis doctoral con título “Corrosión de las armaduras del hormigón armado en ambiente marino: zona de carrera de mareas y zona sumergida”. Una vez realizado el estudio bibliográfico, se ha planteado un estudio experimental en el que se analizan cuatro muelles de distintas edades y localizados en distintos lugares de la geografía española. Uno de ellos contiene adiciones en el hormigón. Una vez inspeccionados, se extraen testigos de cada uno de ellos con el fin de realizar ensayos de caracterización y se analizan sus resultados en paralelo con los coeficientes de difusión. Uno se los objetivos ha sido comprobar el mejor método de ensayo que permita controlar la durabilidad del hormigón en ambiente IIIa. La tesis que se presenta ha demostrado la efectividad del ensayo de penetración de agua para discriminar los hormigones que presentarán un buen comportamiento frente a la difusión de cloruros y por tanto para predecir la vida útil de la estructura. Asimismo, otro objetivo ha sido valorar el uso de adiciones en el hormigón y cómo afectan a la mejora del comportamiento del hormigón expuesto al ambiente marino. Se han obtenido valores del coeficiente de eficacia de cenizas volantes y humo de sílice frente a la difusión de cloruros, muy superiores a los actualmente considerados en términos de resistencia. El ambiente marino aéreo engloba estructuras situadas en primera línea de costa así como aquellas que se sitúan hasta 5km de distancia de la línea del mar. La investigación realizada ha demostrado la necesidad de establecer una nueva subdivisión en este ambiente introduciendo la zona Spray, siguiendo criterios internacionales, que permita diferenciar la zona más desfavorable del mismo que comprende las estructuras ubicadas sobre el nivel del mar tal como los tableros de pantalanes portuarios estudiados. Se han analizado en profundidad los valores del contenido de cloruros en superficie de hormigón en los diferentes tipos de ambiente marino recogidos por la Instrucción EHE- 08 contrastando los requisitos normativos. Como conclusión se han hecho nuevas propuestas normativas que afectan al ambiente sumergido y al ambiente marino aéreo (zona spray). Asimismo se ha realizado un análisis en profundidad de la concentración crítica de cloruros recogida por la Instrucción EHE-08, a partir de los datos obtenidos en estructuras reales. Se ha evaluado el ensayo de resistividad para estimar el valor del coeficiente de difusión de cloruros. Este ensayo ha demostrado su efectividad para discriminar hormigones con adiciones y con muy baja penetración de agua, si bien no resulta sensible para detectar hormigones con elevada permeabilidad. Finalmente en la tesis se ha obtenido un modelo de difusión de cloruros (a/c-D) en ambiente marino aéreo a fin de poder estimar la difusión de cloruros en el hormigón a partir de un requisito normativo como es la relación a/c. This Thesis is focussed to complete the previous study on the corrosion of reinforced concrete exposed to marine environment, carried out by Dr. Miguel Ángel Bermúdez Odrizola in 2007. That Thesis title was “Corrosion of concrete reinforcement located in marine environment: tidal zone and submerged zone”. After the literature review presented in the State of the Art, an experimental programme was carried out. Four docks of different ages and locations have been studied, one of them was a fly ash concrete. The structures were inspected on site and several cores extracted in order to develop characterization tests and obtain diffusion profiles at the laboratory. One of the objectives has been to check the best laboratory test method to control concrete durability when exposed to atmospheric marine environment. This Thesis has proven the effectiveness of the water penetration test to differentiate concretes well behaved against chloride diffusion and also to predict the structure service life. Another objective has been to study the effect of mineral additions in concrete and how they improve the durability of concrete in this environment. Efficiency factors have been obtained for fly ashes and silica fume, much higher than those consider for strength. According to the Spanish Concrete Code EHE 08, the atmospheric marine environment includes structures located at the cost, from the sea line up to 5km inland. The research conducted has shown the need to consider a spray zone which is the most unfavourable area of the atmospheric environment, affecting structures over the sea level as the decks of the wharves here studied. Surface chloride contents of structures in the different marine environments have been deeply analysed, checking the actual standard limits. As a conclusion, new normative values have been proposed for submerged and atmospheric zone (spray zone). A complete analysis of the chloride threshold concentration from the data obtained in real structures has also been performed. It has been evaluated the resistivity test as a tool to estimate the chloride diffusion coefficient. This test has proven effectiveness to discriminate concrete with mineral additions and low water penetration values, while it is not sensitive to detect concretes with high permeability. Finally, a chloride diffusion model (w/c) has been obtained in atmospheric marine environment in order to estimate the chloride diffusion of the concrete knowing a normative requirement as w/c.

La tutela penale dell'ambiente marino. Origini, sviluppo e tecniche di tutela nel contesto nazionale, sovranazionale e comparato.

La ricerca si propone di fornire un contributo allo studio del diritto penale dell’ambiente, prendendo in considerazione la disciplina penalistica che rileva nel caso di offesa – effettiva o potenziale – delle acque marine. Nello specifico – in ragione dei sempre più frequenti casi di inquinamento e disastro ambientale causati dalle immissioni di sostanze tossiche nelle acque marine, riconducibili alle attività di impresa ed alla navigazione – l’obiettivo del lavoro è quello di soffermarsi, partendo dalla dimensione internazionale ed europea del fenomeno, sulle disposizioni penali vigenti nel nostro ordinamento a salvaguardia delle risorse naturali marine, sulle modalità con cui le stesse sono tipizzate e sui possibili autori di tali reati, valutando – in termini più generali – se sia veramente effettivo l’attuale impianto nazionale di tutela oppure se non sia necessario ripensare il ruolo del diritto penale in tale settore. Per ampliare il contesto dell’indagine, verrà presa in considerazione la corrispondente disciplina francese, spagnola e statunitense; tale scelta si fonda sulla circostanza che i tre più significativi disastri ambientali marini della storia moderna si sono verificati rispettivamente a largo delle coste bretoni (petroliera Erika), galiziane (nave Prestige) e della Louisiana (piattaforma petrolifera Deep Water Horizon).

Evaluación de los efectos de la contaminación sobre el ecosistema marino del Callao en agosto y diciembre de 1996

Da a conocer los resultados de los análisis de los parámetros físicos, químicos y la calidad microbiológica del agua de mar en los muestreos de agosto y diciembre de 1996, realizados en la zona comprendida entre Ventanilla y la Mar Brava, incluidas en las Bahías del Callao y Miraflores. Se detectaron zonas de baja salinidad y anóxicas influenciadas por la descarga de los colectores y de los ríos Rímac y Chillón que constituyen las principales fuentes de contaminación de esta bahía.

Evaluación de la calidad medio marino costero en la Bahía de Talara y aguas adyacentes, 15-17 abril 1997

Presenta los resultados obtenidos de la evaluación de la calidad del ecosistema marino costero de la bahía Talara y aguas adyacentes, realizada del 15 al 17 de abril de 1997, con el objetivo de establecer un análisis comparativo estacional (otoño) y evaluar la influencia de las descargas terrestres en el medio marino dentro del Programa de Vigilancia del Estado de Calidad Marino Costero. El objetivo principal del estudio es continuar con la vigilancia del estado de calidad acuática.

Evaluación de la calidad del medio marino en bahía Supe - Paramonga en enero 1997

Presenta los resultados de la evaluación del ambiente marino y playas, entre Supe y Paramonga, analizados del 6 al 8 de enero de 1997. Los parámetros se ajustaron a los requisitos de calidad acuático establecidos por la Ley General de Aguas, sin embargo la temperatura y salinidad se vieron influenciados por las descargas del río Pativilca.

Características del medio marino, fuentes y evaluación de la contaminación en la Bahía de Ilo, costa de Ite a río Sama. 28 marzo a 01 abril 1995

Expone la contaminación marina causada por la minería, principal actividad que se desarrolla en la región sur de Ilo, hasta sur de Ite y de otras fuentes terrestres de contaminación. Se presentan los valores de trazas de metales como el cobre y plomo en los sedimentos.

Análisis de la pesquería, sus recursos y medio ambiente en la zona sur del litoral peruano, Ilo, 1995

Muestra los resultados más importantes obtenidos por el personal profesional y técnico del Laboratorio Costero de Ilo durante 1995, concernientes a la actividad extractiva, aspectos biológico pesqueros de las principales especies desembarcadas, así como algunos parámetros oceanográficos.

Evaluación de la calidad del medio marino en la Bahía del Callao, 06 a 08 agosto 1996

Presenta los resultados de la evaluación de la calidad del medio marino en la bahía del Callao (Callao a Ventanilla); realizado del 06 al 08 de agosto de 1996 y corresponde a un período con condiciones anómalas, denominado anti-niño.

Evaluación de la calidad del medio marino en la bahía de Ferrol, Chimbote. Octubre 1995

Presenta los resultados de la evaluación por mar y playas en la bahía de Ferrol realizada del 10 al 12 de octubre 1995, correspondiente a una época de veda. Observa que los parámetros de ocígeno, sólidos en suspensión, grasa y DBO se ajustan a los requisitos de calidad para el medio marino, en contraste a los observado en época de actividad industrial pesquera (Julio 1994). Asimismo, descarta contaminantes de hidrocarburos y metales en agua y sedimentos. Sin embargo, halla contenido metálico en argopecten purpuratus y semimytillus algosus con altas concentraciones de cadmio.

Niveles de hidrocarburos de petróleo en el ecosistema marino costero del Perú. Bahías seleccionadas. Período 1996

Presenta las concentraciones de hidrocarburos de petróleo en agua y sedimentos en áreas costeras de Talara, Ensenada de Sechura - Puerto Bayóvar, Ferrol - Chimbote, Callao - Ventanilla, Pisco - Paracas, Mollendo, Ilo e Ite durante 1996, dentro del Programa Vigilancia de la Callidad del Medio Marino Costero. La determinación de hidrocarburos se realizó conforme la metodología COI-UNESCO 1982 - 1984. La evaluación por playas (zona litoral) identificó la zona frenta a fábricas de fertilizantes (norte del Callao) como la más crítica de contaminación por compuestos. El impacto de la descarga se reflejó en las áreas agrícolas circundantes, en el ganado existente (impregnado de colo negruzco grasiento) y en una franja (zona de mezcla) donde confluye la descarga.

Bahía El Ferrol, Chimbote, Perú: una visión integral de sus recursos marinos vivos y su ambiente. 2001-2005

Se describe la morfometria, batimetría y sedimentología de la Bahía El Ferrol, además de las características físicas, químicas y biológicas de sus masas de agua. Se hace una descripción de las fuentes y niveles de contaminación producida por el vertimiento de las aguas de diferente uso. Se mencionan las especies que sustentan la pesca artesanal e industrial, además de los instrumentos y áreas de pesca y los bancos naturales de invertebrados marinos. Los tonelajes de desembarques artesanales fueron obtenidos en el muelle artesanal pesquero de Chimbote; y los volúmenes de procesamiento industrial, en cada una de las fábricas que operan en esta bahía. Se han revisado los registros e informes sobre las actividades y proyectos que se ejecutan en el Laboratorio Costero, hoy Centro de Investigación Pesquera (CIP) del IMARPE en Chimbote, Áncash, como parte de su Plan Anual de Trabajo.

Caratteristiche geochimiche di camini carbonatici legati ad emissioni di gas metano in ambiente di piattaforma

L’emissione spontanea di fluidi profondi in superficie è stata storicamente oggetto d’interesse, soprattutto per le informazioni che può fornire per l’esplorazione d’idrocarburi presenti in diverse tipologie di reservoirs associati a tale fenomeno. In questo lavoro di tesi è stato esplorato il fenomeno legato all’emissione spontanea di fluidi ricchi di metano in ambiente sottomarino che genera la precipitazione di carbonati autigeni metano-derivati (MDAC), come conseguenza dell’ossidazione anaerobica del metano da parte di consorzi formati da batteri solfato-riducenti e Archaea. In particolar modo sono state studiate le caratteristiche geochimiche e mineralogiche di una concrezione carbonatica (camino EN5) fossile campionata nell’Appennino settentrionale e dei sedimenti incassanti, che sono peliti di ambiente di piattaforma continentale. Questo perché è stato dimostrato che le concrezioni carbonatiche possono avere relazioni con i sedimenti in cui sono contenute. La scansione XRD ha evidenziato che il camino è composto all’80% da dolomite, poi contiene quarzo, plagioclasi e calcite ma soltanto nella fascia esterna (a contatto con il sedimento). Il sedimento invece è composto da quarzo, plagioclasi (in quantità maggiori rispetto al camino), calcite (di origine biogenica) e dolomite soltanto in tracce. L’analisi elementare del TOC mostra una concentrazione media di 0,5% comune sia al camino sia al sedimento. Le concentrazioni assolute degli altri elementi investigati sono minori nel camino che nei sedimenti, anche se i valori normalizzati all’Al mostrano un arricchimento di alcuni elementi nella parte interna del camino. Questo studio ha permesso di stabilire che la formazione di carbonati autigeni metano-derivati in un ambiente di piattaforma, è possibile solo quando sono presenti le giuste condizioni sedimentarie e un flusso di metano piuttosto intenso. Inoltre la formazione dei carbonati non risente, se non in minima parte, della composizione dei sedimenti ospitanti, ma è regolata dai processi accoppiati di solfato-riduzione e ossidazione del metano.

Ricerca e applicazione di metodologie ecotossicologiche nel monitoraggio di ambienti marino-costieri: Sviluppo di nuovi bioassay e biomarker

Obiettivo del lavoro è stato lo sviluppo e la validazione di nuovi bioassay e biomarker quali strumenti da utilizzare in un approccio ecotossicologico integrato per il biomonitoraggio di ambienti marino-costieri interessati da impatto antropico negli organismi che vivono in tali ambienti. L’ambiente reale impiegato per l’applicazione in campo è la Rada di Augusta (Siracusa, Italia). Una batteria di bioassay in vivo e in vitro è stata indagata quale strumento di screening per la misura della tossicità dei sedimenti. La batteria selezionata ha dimostrato di possedere i requisiti necessari ad un applicazione di routine nel monitoraggio di ambienti marino costieri. L’approccio multimarker basato sull’impiego dell’organismo bioindicatore Mytilus galloprovincialis in esperimenti di traslocazione ha consentito di valutare il potenziale applicativo di nuovi biomarker citologici e molecolari di stress chimico parallelamente a biomarker standardizzati di danno genotossico ed esposizione a metalli pesanti. I mitili sono stati traslocati per 45 giorni nei siti di Brucoli (SR) e Rada di Augusta, rispettivamente sito di controllo e sito impattato. I risultati ottenuti supportano l’applicabilità delle alterazioni morfometriche dei granulociti quale biomarker di effetto, direttamente correlato allo stato di salute degli organismi che vivono in un dato ambiente. Il significativo incremento dell’area dei lisosomi osservato contestualmente potrebbe riflettere un incremento dei processi degradativi e dei processi autofagici. I dati sulla sensibilità in campo suggeriscono una valida applicazione della misura dell’attività di anidrasi carbonica in ghiandola digestiva come biomarker di stress in ambiente marino costiero. L’utilizzo delle due metodologie d’indagine (bioassay e biomarker) in un approccio ecotossicologico integrato al biomonitoraggio di ambienti marino-costieri offre uno strumento sensibile e specifico per la valutazione dell’esposizione ad inquinanti e del danno potenziale esercitato dagli inquinanti sugli organismi che vivono in un dato ambiente, permettendo interventi a breve termine e la messa a punto di adeguati programmi di gestione sostenibile dell’ambiente.

Paleo- ecologia dei Foraminiferi in ambiente estremo: un caso di studio in Antartide

Nel presente lavoro sono state analizzate le distribuzioni quantitative dei Foraminiferi planctonici e bentonici presenti in una carota e in un box core prelevati nel Mare di Ross in Antartide durante la campagna KOPRI ANTA03 nel Febbraio 2013 nell’ambito del progetto di ricerca congiunto Corea- Italia finanziato dal Progetto Nazionale di Ricerca in Antartide (PNRA). Scopo del lavoro è stato quello di comprendere l’evoluzione ambientale dell’area in base alla distribuzione quantitativa e qualitativa delle associazioni a Foraminiferi nel tardo Quaternario. In base alla distribuzione quantitativa dei Foraminiferi identificati, la sequenza sedimentaria della carota C2 è stata suddivisa in tre intervalli corrispondenti a tre principali fasi paleoceanografiche/paleoclimatiche. La prima fase, più antica di 18 ka, caratterizzata dall’assenza o rarità di forme documenta un ambiente con presenza di copertura glaciale. La seconda, depositatasi tra 18 ka e ~8 ka è caratterizzata da una maggiore variabilità intraspecifica e riflette un miglioramento delle condizioni climatiche. La terza, corrisponde ad un periodo compreso tra ~8 ka e ~2 ka. La presenza di forme agglutinanti e l’assenza di Foraminiferi a guscio calcareo suggeriscono la presenza di condizioni di dissoluzione carbonatica sul fondale in un ambiente marino libero da copertura glaciale. La documentazione di numerosi individui allo stadio giovanile di Neogloboquadrina pachyderma durante l’intervallo B ha reso possibile avanzare ipotesi riguardo la strategia di sopravvivenza di questa specie in ambiente estremo quale il ghiaccio antartico. La somiglianza morfologica tra individui giovanili di Neogloboquadrina pachyderma riscontrata durante il nostro studio nei sedimenti a livello fossile nella carota con individui giovanili della stessa specie provenienti da campioni di ghiaccio marino antartico documentati in bibliografia, ha permesso di supportare la tesi dello sviluppo di tali forme nei pori del “microghiaccio”.

Contaminación en los puertos del Callao y Chimbote y su efecto en la productividad

Describe los problemas de contaminación identificados en 1979, producidos por cobre, fierro, y desechos domésticos e industriales frente al Callao y Chimbote y cómo se relacionan con los factores físicos y químicos del ambiente marino, así como también estudia sus efectos en la producción primaria.