Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 963
https://doi.org/10.69639/arandu.v13i1.1956
Evaluación del impacto de la construcción de infraestructuras
petroleras de hormigón en ecosistemas frágiles
Assessment of the impact of the construction of concrete oil infrastructure on fragile
ecosystems
Lesly Mishell González Boada
https://orcid.org/0000-0001-8915-3377
gonzaleslesly963@gmail.com
Universidad Estatal Península De Santa Elena
Facultad De Ciencias De La Ingeniería Instituto De Postgrado
Cantón - Ecuador
Artículo recibido: 10 diciembre 2025 -Aceptado para publicación: 18 enero 2026
Conflictos de intereses: Ninguno que declarar.
RESUMEN
El deterioro de las infraestructuras petroleras de hormigón armado constituye un desafío crítico
en entornos marino-costeros y ecosistemas frágiles, debido al riesgo estructural y ambiental
asociado a la corrosión de armaduras. Esta investigación tuvo como objetivo evaluar el impacto
estructural y ambiental del desgaste en refinerías, y analizar la eficacia del uso de polímeros
reforzados con fibra de carbono (CFRP) como técnica de rehabilitación. La investigación se
apoyó en la caracterización de los procesos de corrosión y en el uso de matrices de riesgo
estructural adaptadas de las normas ISO 31000 (2018), ISO 13822 (2010) y API RP 580 (2020).
También se aplicó una versión modificada de la matriz de Leopold para evaluar impactos
ambientales, junto con pruebas destructivas y no destructivas (esclerometría, ultrasonido y
potencial de media celda). El análisis estadístico incluyó pruebas t de Student y ANOVA con
datos simulados. Los resultados indicaron que el refuerzo con CFRP incrementa la capacidad
resistente hasta en un 70 %, prolonga la vida útil en cerca de 18 años y reduce la corrosión a
niveles menores de 0,5 μA/cm². Estos valores superan de manera significativa a los obtenidos con
mortero epóxico y chaquetas de hormigón (p < 0,001), lo que permitió validar la hipótesis
alternativa y reconocer al CFRP como una solución más eficiente y sostenible. Se concluye que
el uso de CFRP no solo mejora el desempeño estructural, sino que reduce la frecuencia de
intervenciones y la huella ambiental en ecosistemas sensibles. Se recomienda su implementación
en programas de mantenimiento y rehabilitación de refinerías, complementada con protocolos de
diagnóstico estructural y monitoreo ambiental integrado.
Palabras clave: corrosión, CFRP, hormigón armado, refinerías, ecosistemas frágiles
Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 964
ABSTRACT
The deterioration of reinforced concrete petroleum infrastructures poses a critical challenge in
marine-coastal environments and fragile ecosystems, due to the structural and environmental risks
associated with steel reinforcement corrosion. This research aimed to evaluate the structural and
environmental impacts of degradation in refineries and to assess the effectiveness of Carbon Fiber
Reinforced Polymers (CFRP) as a rehabilitation technique. The research involved characterizing
corrosion processes and applying structural risk matrices based on ISO 31000 (2018), ISO 13822
(2010), and API RP 580 (2020). A modified version of the Leopold matrix was also used to assess
environmental impacts, together with destructive and non-destructive tests (sclerometry,
ultrasound, and half-cell potential). The statistical analysis included Student’s t-test and ANOVA
using simulated data. The findings showed that CFRP reinforcement increases load-bearing
capacity by up to 70%, extends service life by approximately 18 years, and lowers corrosion rates
to values below 0.5 μA/cm². These results significantly outperformed epoxy mortar and concrete
jacketing (p < 0.001), leading to the rejection of the null hypothesis and supporting the alternative
hypothesis, confirming CFRP as a more efficient and sustainable technique. It is concluded that
CFRP not only enhances structural performance but also reduces intervention frequency and
environmental footprint in sensitive ecosystems. Its implementation in refinery maintenance and
rehabilitation programs is recommended, complemented by structural diagnostic protocols and
integrated environmental monitoring.
Keywords: corrosion, CFRP, reinforced concrete, refineries, fragile ecosystems
Todo el contenido de la Revista Científica Internacional Arandu UTIC publicado en este sitio está disponible bajo
licencia Creative Commons Atribution 4.0 International.
ABSTRACT
The deterioration of reinforced concrete petroleum infrastructures poses a critical challenge in
marine-coastal environments and fragile ecosystems, due to the structural and environmental risks
associated with steel reinforcement corrosion. This research aimed to evaluate the structural and
environmental impacts of degradation in refineries and to assess the effectiveness of Carbon Fiber
Reinforced Polymers (CFRP) as a rehabilitation technique. The research involved characterizing
corrosion processes and applying structural risk matrices based on ISO 31000 (2018), ISO 13822
(2010), and API RP 580 (2020). A modified version of the Leopold matrix was also used to assess
environmental impacts, together with destructive and non-destructive tests (sclerometry,
ultrasound, and half-cell potential). The statistical analysis included Student’s t-test and ANOVA
using simulated data. The findings showed that CFRP reinforcement increases load-bearing
capacity by up to 70%, extends service life by approximately 18 years, and lowers corrosion rates
to values below 0.5 μA/cm². These results significantly outperformed epoxy mortar and concrete
jacketing (p < 0.001), leading to the rejection of the null hypothesis and supporting the alternative
hypothesis, confirming CFRP as a more efficient and sustainable technique. It is concluded that
CFRP not only enhances structural performance but also reduces intervention frequency and
environmental footprint in sensitive ecosystems. Its implementation in refinery maintenance and
rehabilitation programs is recommended, complemented by structural diagnostic protocols and
integrated environmental monitoring.
Keywords: corrosion, CFRP, reinforced concrete, refineries, fragile ecosystems
Todo el contenido de la Revista Científica Internacional Arandu UTIC publicado en este sitio está disponible bajo
licencia Creative Commons Atribution 4.0 International.
Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 965
INTRODUCCIÓN
La infraestructura petrolera representa un componente fundamental para el desarrollo
energético global, ya que permite el procesamiento, almacenamiento y distribución eficiente de
derivados del petróleo. En este contexto, las refinerías y otras instalaciones industriales asociadas
se componen en gran medida de estructuras de hormigón armado, debido a sus propiedades
mecánicas, durabilidad y resistencia en ambientes industriales severos (Melissianos et al., 2024).
No obstante, la ubicación de estas infraestructuras en ecosistemas frágiles —como zonas marino-
costeras, humedales tropicales, manglares o regiones de alta biodiversidad— plantea desafíos
significativos tanto a nivel estructural como ambiental (Brinkmann & Gutiérrez, 2020).
El uso de hormigón armado en áreas con alta sensibilidad ambiental puede acelerar su
deterioro debido a factores como la corrosión por cloruros, la carbonatación y otros ataques
químicos, los cuales se agravan en presencia de humedad, salinidad y contaminantes industriales
(Castro Durán & Páez Gaona, 2019). Esto afecta la durabilidad de las estructuras, incrementa los
costos de mantenimiento y pone en riesgo tanto la seguridad de las instalaciones como el
equilibrio ambiental (Carrión Padilla & Torres Miranda, 2023). Además, la interacción entre la
infraestructura y los ecosistemas puede producir daños severos en la biodiversidad y en la calidad
del agua y del suelo (Baird et al., 2016).
En la última década, diversos estudios sobre sostenibilidad han señalado que no basta con
analizar la resistencia estructural, sino que también se debe evaluar el impacto ambiental de las
soluciones constructivas aplicadas en contextos vulnerables (Becchio et al., 2020). Por ello, el
hormigón armado requiere un análisis integral que considere tanto su desempeño en ambientes
agresivos como su huella ecológica a lo largo de su ciclo de vida. Esta visión permite diseñar
planes de intervención y mantenimiento que reduzcan el deterioro, mitiguen los efectos sobre los
ecosistemas y favorezcan una gestión más responsable de la infraestructura energética (Mahedi
Azad et al., 2024; Loubet et al., 2022).
Con base en esto, la investigación se orienta a evaluar el efecto de las infraestructuras
petroleras de hormigón en ecosistemas frágiles, con especial atención a los procesos de deterioro
y a las estrategias de mitigación, como el uso de CFRP. El objetivo es aportar criterios técnicos y
ambientales que respalden la planificación sostenible de proyectos industriales en entornos de alta
vulnerabilidad ecológica.
Las refinerías y demás infraestructuras vinculadas a la industria petrolera son
fundamentales dentro de la cadena energética mundial; sin embargo, su instalación en territorios
ambientalmente frágiles ha despertado crecientes preocupaciones. Diversas investigaciones en las
últimas décadas evidencian que la construcción de estas instalaciones en áreas marino-costeras,
humedales y zonas de alta biodiversidad ha acelerado los procesos de deterioro ambiental y
INTRODUCCIÓN
La infraestructura petrolera representa un componente fundamental para el desarrollo
energético global, ya que permite el procesamiento, almacenamiento y distribución eficiente de
derivados del petróleo. En este contexto, las refinerías y otras instalaciones industriales asociadas
se componen en gran medida de estructuras de hormigón armado, debido a sus propiedades
mecánicas, durabilidad y resistencia en ambientes industriales severos (Melissianos et al., 2024).
No obstante, la ubicación de estas infraestructuras en ecosistemas frágiles —como zonas marino-
costeras, humedales tropicales, manglares o regiones de alta biodiversidad— plantea desafíos
significativos tanto a nivel estructural como ambiental (Brinkmann & Gutiérrez, 2020).
El uso de hormigón armado en áreas con alta sensibilidad ambiental puede acelerar su
deterioro debido a factores como la corrosión por cloruros, la carbonatación y otros ataques
químicos, los cuales se agravan en presencia de humedad, salinidad y contaminantes industriales
(Castro Durán & Páez Gaona, 2019). Esto afecta la durabilidad de las estructuras, incrementa los
costos de mantenimiento y pone en riesgo tanto la seguridad de las instalaciones como el
equilibrio ambiental (Carrión Padilla & Torres Miranda, 2023). Además, la interacción entre la
infraestructura y los ecosistemas puede producir daños severos en la biodiversidad y en la calidad
del agua y del suelo (Baird et al., 2016).
En la última década, diversos estudios sobre sostenibilidad han señalado que no basta con
analizar la resistencia estructural, sino que también se debe evaluar el impacto ambiental de las
soluciones constructivas aplicadas en contextos vulnerables (Becchio et al., 2020). Por ello, el
hormigón armado requiere un análisis integral que considere tanto su desempeño en ambientes
agresivos como su huella ecológica a lo largo de su ciclo de vida. Esta visión permite diseñar
planes de intervención y mantenimiento que reduzcan el deterioro, mitiguen los efectos sobre los
ecosistemas y favorezcan una gestión más responsable de la infraestructura energética (Mahedi
Azad et al., 2024; Loubet et al., 2022).
Con base en esto, la investigación se orienta a evaluar el efecto de las infraestructuras
petroleras de hormigón en ecosistemas frágiles, con especial atención a los procesos de deterioro
y a las estrategias de mitigación, como el uso de CFRP. El objetivo es aportar criterios técnicos y
ambientales que respalden la planificación sostenible de proyectos industriales en entornos de alta
vulnerabilidad ecológica.
Las refinerías y demás infraestructuras vinculadas a la industria petrolera son
fundamentales dentro de la cadena energética mundial; sin embargo, su instalación en territorios
ambientalmente frágiles ha despertado crecientes preocupaciones. Diversas investigaciones en las
últimas décadas evidencian que la construcción de estas instalaciones en áreas marino-costeras,
humedales y zonas de alta biodiversidad ha acelerado los procesos de deterioro ambiental y
Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 966
ocasionado importantes desequilibrios ecológicos (Brinkmann & Gutiérrez, 2020; Baird et al.,
2016).
Figura 1
Alteraciones ambientales observadas en zonas de influencia de refinerías
Fuente. Elaboración propia con fines académicos (2025).
La construcción y operación de refinerías, así como de otras instalaciones petroleras en
entornos frágiles, no solo afecta la dinámica de los ecosistemas, sino que también genera
transformaciones visibles en el paisaje y en los recursos naturales. Entre los impactos más
frecuentes se encuentran la contaminación del suelo por derrames de hidrocarburos, el deterioro
de fuentes hídricas, la reducción de la cobertura vegetal y el desplazamiento de especies nativas
(Brinkmann & Gutiérrez, 2020; Baird et al., 2016). Estos efectos se ilustran en la Figura 1, que
presenta casos representativos de los daños ambientales vinculados a la presencia de refinerías en
zonas vulnerables.
Paralelamente, el hormigón armado, ampliamente utilizado en estas infraestructuras por
su resistencia y durabilidad, ha mostrado vulnerabilidad al deterioro en ambientes agresivos.
Investigaciones recientes destacan la influencia de factores como la presencia de cloruros,
humedad permanente, nieblas salinas y gases ácidos en la aceleración de la corrosión de las
armaduras, comprometiendo la seguridad estructural (Castro Durán & Páez Gaona, 2019;
Melissianos et al., 2024).
Figura 2
Imagen ilustrativa sobre el proceso de corrosión
Fuente. Empecemos por definir la corrosión* [Imagen], por Construyendo Seguro, s. f.,
https://www.construyendoseguro.com/prevencion-de-corrosion-en-estructuras-de-acero-tecnicas-y-soluciones/
ocasionado importantes desequilibrios ecológicos (Brinkmann & Gutiérrez, 2020; Baird et al.,
2016).
Figura 1
Alteraciones ambientales observadas en zonas de influencia de refinerías
Fuente. Elaboración propia con fines académicos (2025).
La construcción y operación de refinerías, así como de otras instalaciones petroleras en
entornos frágiles, no solo afecta la dinámica de los ecosistemas, sino que también genera
transformaciones visibles en el paisaje y en los recursos naturales. Entre los impactos más
frecuentes se encuentran la contaminación del suelo por derrames de hidrocarburos, el deterioro
de fuentes hídricas, la reducción de la cobertura vegetal y el desplazamiento de especies nativas
(Brinkmann & Gutiérrez, 2020; Baird et al., 2016). Estos efectos se ilustran en la Figura 1, que
presenta casos representativos de los daños ambientales vinculados a la presencia de refinerías en
zonas vulnerables.
Paralelamente, el hormigón armado, ampliamente utilizado en estas infraestructuras por
su resistencia y durabilidad, ha mostrado vulnerabilidad al deterioro en ambientes agresivos.
Investigaciones recientes destacan la influencia de factores como la presencia de cloruros,
humedad permanente, nieblas salinas y gases ácidos en la aceleración de la corrosión de las
armaduras, comprometiendo la seguridad estructural (Castro Durán & Páez Gaona, 2019;
Melissianos et al., 2024).
Figura 2
Imagen ilustrativa sobre el proceso de corrosión
Fuente. Empecemos por definir la corrosión* [Imagen], por Construyendo Seguro, s. f.,
https://www.construyendoseguro.com/prevencion-de-corrosion-en-estructuras-de-acero-tecnicas-y-soluciones/
Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 967
El deterioro del hormigón armado en entornos industriales es uno de los principales
desafíos para la ingeniería estructural en refinerías. Este problema se ve exacerbado por la
presencia de agentes agresivos como cloruros y gases ácidos, que aceleran el proceso de corrosión
de las armaduras, reduciendo significativamente la vida útil de las estructuras (Castro Durán &
Páez Gaona, 2019; Melissianos et al., 2024). La Figura 2 ilustra un ejemplo de corrosión avanzada
en el acero de refuerzo, evidenciando el desprendimiento del recubrimiento y la exposición del
acero al ambiente.
Frente a este escenario, se han desarrollado técnicas avanzadas de rehabilitación
estructural como el uso de polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP), cuya aplicación ha
demostrado mejorar el desempeño estructural sin aumentar significativamente la carga estructural
(Mahedi Azad et al., 2024). Sin embargo, persisten vacíos de conocimiento respecto al impacto
ambiental del uso de estos materiales en ecosistemas frágiles, así como sobre su comportamiento
a largo plazo en condiciones climáticas adversas.
Figura 3
Imagen ilustrativa sobre corrosión en estructuras metálicas
Fuente. Tomado de Imagen sobre corrosión en estructuras metálicas [Imagen], por Construyendo Seguro, s.f.
https://www.construyendoseguro.com/prevencion-de-corrosion-en-estructuras-de-acero-tecnicas-y-soluciones/.
La relevancia de esta investigación se enmarca en la necesidad de que la industria
energética incorpore criterios de sostenibilidad ambiental en sus prácticas. En particular, las
infraestructuras petroleras localizadas en ecosistemas vulnerables demandan evaluaciones que
integren tanto su desempeño estructural como los efectos que pueden ocasionar sobre el entorno
natural, dada la sensibilidad de estos espacios (Becchio et al., 2020).
El estudio plantea un enfoque doble: técnico y ambiental. En el ámbito técnico, se
analizará el deterioro por corrosión en estructuras de hormigón expuestas a ambientes agresivos
y la eficacia de métodos de rehabilitación como el uso de CFRP. En el plano ambiental, se
examinarán los posibles impactos secundarios derivados de la aplicación de estos materiales,
particularmente en la biodiversidad y en los procesos ecológicos propios del sistema natural.
Este análisis permitirá identificar si la estrategia de intervención, garantiza la durabilidad
estructural, minimizando el impacto sobre el entorno natural, aportando a la toma de decisiones
en proyectos energéticos sostenibles y rehabilitación más responsable (Loubet et al., 2022).
El deterioro del hormigón armado en entornos industriales es uno de los principales
desafíos para la ingeniería estructural en refinerías. Este problema se ve exacerbado por la
presencia de agentes agresivos como cloruros y gases ácidos, que aceleran el proceso de corrosión
de las armaduras, reduciendo significativamente la vida útil de las estructuras (Castro Durán &
Páez Gaona, 2019; Melissianos et al., 2024). La Figura 2 ilustra un ejemplo de corrosión avanzada
en el acero de refuerzo, evidenciando el desprendimiento del recubrimiento y la exposición del
acero al ambiente.
Frente a este escenario, se han desarrollado técnicas avanzadas de rehabilitación
estructural como el uso de polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP), cuya aplicación ha
demostrado mejorar el desempeño estructural sin aumentar significativamente la carga estructural
(Mahedi Azad et al., 2024). Sin embargo, persisten vacíos de conocimiento respecto al impacto
ambiental del uso de estos materiales en ecosistemas frágiles, así como sobre su comportamiento
a largo plazo en condiciones climáticas adversas.
Figura 3
Imagen ilustrativa sobre corrosión en estructuras metálicas
Fuente. Tomado de Imagen sobre corrosión en estructuras metálicas [Imagen], por Construyendo Seguro, s.f.
https://www.construyendoseguro.com/prevencion-de-corrosion-en-estructuras-de-acero-tecnicas-y-soluciones/.
La relevancia de esta investigación se enmarca en la necesidad de que la industria
energética incorpore criterios de sostenibilidad ambiental en sus prácticas. En particular, las
infraestructuras petroleras localizadas en ecosistemas vulnerables demandan evaluaciones que
integren tanto su desempeño estructural como los efectos que pueden ocasionar sobre el entorno
natural, dada la sensibilidad de estos espacios (Becchio et al., 2020).
El estudio plantea un enfoque doble: técnico y ambiental. En el ámbito técnico, se
analizará el deterioro por corrosión en estructuras de hormigón expuestas a ambientes agresivos
y la eficacia de métodos de rehabilitación como el uso de CFRP. En el plano ambiental, se
examinarán los posibles impactos secundarios derivados de la aplicación de estos materiales,
particularmente en la biodiversidad y en los procesos ecológicos propios del sistema natural.
Este análisis permitirá identificar si la estrategia de intervención, garantiza la durabilidad
estructural, minimizando el impacto sobre el entorno natural, aportando a la toma de decisiones
en proyectos energéticos sostenibles y rehabilitación más responsable (Loubet et al., 2022).
Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 968
El presente estudio se centra en la evaluación estructural y ambiental de infraestructuras
petroleras de hormigón que han sido construidas o rehabilitadas mediante sistemas CFRP en
ecosistemas vulnerables, con énfasis en zonas marino-costeras donde las condiciones ambientales
agresivas aceleran el deterioro del material.
La investigación aborda la fase posterior a la construcción, momento en el cual los daños
por corrosión ya son evidentes, y se analiza la efectividad de la rehabilitación con CFRP. El
trabajo se basa en casos documentados a nivel internacional y en modelos representativos bajo
condiciones reales de operación, excluyendo tanto infraestructuras metálicas como aquellas
localizadas en zonas áridas, debido a que los mecanismos de deterioro presentan diferencias
significativas.
En cuanto a la dimensión ambiental, el análisis se limita a los efectos locales que los
materiales empleados en la rehabilitación pueden ocasionar sobre los componentes del ecosistema
—suelo, agua, flora y fauna—, sin contemplar un estudio completo del ciclo de vida (ACV) ni la
huella de carbono global de la industria petrolera.
La necesidad de fortalecer la resiliencia de las infraestructuras petroleras frente a
condiciones ambientales agresivas, junto con la urgencia de conservar los ecosistemas frágiles,
justifica la pertinencia de este estudio. Las técnicas de rehabilitación estructural como el CFRP
han mostrado buenos resultados en términos de resistencia y durabilidad, pero existe una escasa
documentación sobre sus efectos ecológicos en ambientes vulnerables (Molina-Prieto & Garzón
Castellanos, 2017; Muñoz Pérez et al., 2021).
El uso de CFRP como técnica principal de rehabilitación, es debido a sus ventajas
comparativas frente a métodos tradicionales como el encamisado con concreto, el uso de morteros
poliméricos o los anclajes mecánicos.
Figura 4
Disposición de barras de espera en arranque del pilar
Fuente. E. Pachón, 2014, en E.4.- Refuerzo de pilares de hormigón armado mediante encamisado o recrecido de su
sección. WordPress. https://epachon.wordpress.com/2014/01/16/e-4-refuerzo-de-pilares-de-hormigon-armado-
mediante-encamisado-o-recrecido-de-su-seccion/
El presente estudio se centra en la evaluación estructural y ambiental de infraestructuras
petroleras de hormigón que han sido construidas o rehabilitadas mediante sistemas CFRP en
ecosistemas vulnerables, con énfasis en zonas marino-costeras donde las condiciones ambientales
agresivas aceleran el deterioro del material.
La investigación aborda la fase posterior a la construcción, momento en el cual los daños
por corrosión ya son evidentes, y se analiza la efectividad de la rehabilitación con CFRP. El
trabajo se basa en casos documentados a nivel internacional y en modelos representativos bajo
condiciones reales de operación, excluyendo tanto infraestructuras metálicas como aquellas
localizadas en zonas áridas, debido a que los mecanismos de deterioro presentan diferencias
significativas.
En cuanto a la dimensión ambiental, el análisis se limita a los efectos locales que los
materiales empleados en la rehabilitación pueden ocasionar sobre los componentes del ecosistema
—suelo, agua, flora y fauna—, sin contemplar un estudio completo del ciclo de vida (ACV) ni la
huella de carbono global de la industria petrolera.
La necesidad de fortalecer la resiliencia de las infraestructuras petroleras frente a
condiciones ambientales agresivas, junto con la urgencia de conservar los ecosistemas frágiles,
justifica la pertinencia de este estudio. Las técnicas de rehabilitación estructural como el CFRP
han mostrado buenos resultados en términos de resistencia y durabilidad, pero existe una escasa
documentación sobre sus efectos ecológicos en ambientes vulnerables (Molina-Prieto & Garzón
Castellanos, 2017; Muñoz Pérez et al., 2021).
El uso de CFRP como técnica principal de rehabilitación, es debido a sus ventajas
comparativas frente a métodos tradicionales como el encamisado con concreto, el uso de morteros
poliméricos o los anclajes mecánicos.
Figura 4
Disposición de barras de espera en arranque del pilar
Fuente. E. Pachón, 2014, en E.4.- Refuerzo de pilares de hormigón armado mediante encamisado o recrecido de su
sección. WordPress. https://epachon.wordpress.com/2014/01/16/e-4-refuerzo-de-pilares-de-hormigon-armado-
mediante-encamisado-o-recrecido-de-su-seccion/
Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 969
A diferencia de estos sistemas, los CFRP presentan una relación resistencia-peso
significativamente alta, no aumentan la carga estructural, ofrecen alta resistencia a la corrosión
química y poseen una instalación relativamente rápida, incluso en condiciones in situ complejas
(ACI 440.2R-17; Teng et al., 2002). Además, su capacidad para adaptarse a geometrías irregulares
y su bajo espesor los convierten en una solución viable para estructuras en servicio, sin afectar la
operación industrial. Frente al encamisado convencional o la aplicación de recubrimientos
rígidos, los CFRP generan una menor interferencia con la infraestructura existente y tienen mejor
desempeño en ambientes agresivos, como los marino-costeros, donde la salinidad acelera los
procesos de degradación (Serpa Dionísio & Quaresma, 2023). Aunque su costo inicial puede ser
mayor, múltiples estudios han demostrado que su durabilidad y bajo mantenimiento a largo plazo
compensan la inversión, resultando en soluciones más rentables y sostenibles (Nordin et al., 2016;
Hollaway & Teng, 2008). Estas razones técnicas, sumadas a la necesidad de evaluar sus
implicaciones ambientales en zonas ecológicamente sensibles, justifican su selección como eje
central de análisis en este trabajo.
Desde un enfoque práctico, los resultados del estudio permitirán definir estrategias de
rehabilitación sostenibles que extiendan la vida útil de las estructuras, disminuyan los costos de
mantenimiento y reduzcan la huella ambiental de la industria petrolera, en línea con los Objetivos
de Desarrollo Sostenible (ODS) y las normativas internacionales relacionadas con infraestructura
y medio ambiente (ONU, 2022; ISO 14040, 2006).
Los criterios que justifican la elección de CFRP incluyen: (i) alta relación resistencia-
peso, (ii) mínima necesidad de aumentar la sección de los elementos, (iii) resistencia a la
corrosión, (iv) rápida instalación en áreas operativas, y (v) menor frecuencia de intervenciones y
huella ambiental operativa en comparación con encamisados de hormigón o protecciones
metálicas (Hollaway & Teng, 2008; Teng et al., 2002).
MATERIALES Y MÉTODOS
La presente investigación es de tipo aplicada con enfoque cuantitativo-cualitativo, ya que
combina la caracterización del estado estructural de infraestructuras de hormigón en entornos
petroleros, con la evaluación comparativa de técnicas de rehabilitación, centrándose en el uso de
polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP). El diseño metodológico es descriptivo-
comparativo, dado que analiza y compara el comportamiento de distintas estrategias de
rehabilitación, sustentándose en parámetros estructurales, mecánicos y ambientales (Creswell,
2014).
A diferencia de estos sistemas, los CFRP presentan una relación resistencia-peso
significativamente alta, no aumentan la carga estructural, ofrecen alta resistencia a la corrosión
química y poseen una instalación relativamente rápida, incluso en condiciones in situ complejas
(ACI 440.2R-17; Teng et al., 2002). Además, su capacidad para adaptarse a geometrías irregulares
y su bajo espesor los convierten en una solución viable para estructuras en servicio, sin afectar la
operación industrial. Frente al encamisado convencional o la aplicación de recubrimientos
rígidos, los CFRP generan una menor interferencia con la infraestructura existente y tienen mejor
desempeño en ambientes agresivos, como los marino-costeros, donde la salinidad acelera los
procesos de degradación (Serpa Dionísio & Quaresma, 2023). Aunque su costo inicial puede ser
mayor, múltiples estudios han demostrado que su durabilidad y bajo mantenimiento a largo plazo
compensan la inversión, resultando en soluciones más rentables y sostenibles (Nordin et al., 2016;
Hollaway & Teng, 2008). Estas razones técnicas, sumadas a la necesidad de evaluar sus
implicaciones ambientales en zonas ecológicamente sensibles, justifican su selección como eje
central de análisis en este trabajo.
Desde un enfoque práctico, los resultados del estudio permitirán definir estrategias de
rehabilitación sostenibles que extiendan la vida útil de las estructuras, disminuyan los costos de
mantenimiento y reduzcan la huella ambiental de la industria petrolera, en línea con los Objetivos
de Desarrollo Sostenible (ODS) y las normativas internacionales relacionadas con infraestructura
y medio ambiente (ONU, 2022; ISO 14040, 2006).
Los criterios que justifican la elección de CFRP incluyen: (i) alta relación resistencia-
peso, (ii) mínima necesidad de aumentar la sección de los elementos, (iii) resistencia a la
corrosión, (iv) rápida instalación en áreas operativas, y (v) menor frecuencia de intervenciones y
huella ambiental operativa en comparación con encamisados de hormigón o protecciones
metálicas (Hollaway & Teng, 2008; Teng et al., 2002).
MATERIALES Y MÉTODOS
La presente investigación es de tipo aplicada con enfoque cuantitativo-cualitativo, ya que
combina la caracterización del estado estructural de infraestructuras de hormigón en entornos
petroleros, con la evaluación comparativa de técnicas de rehabilitación, centrándose en el uso de
polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP). El diseño metodológico es descriptivo-
comparativo, dado que analiza y compara el comportamiento de distintas estrategias de
rehabilitación, sustentándose en parámetros estructurales, mecánicos y ambientales (Creswell,
2014).
Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 970
Tabla 1
Comparación preliminar de técnicas de rehabilitación en estructuras de hormigón
Técnica Descripción Ventajas Limitaciones Aplicaciones típicas
Morteros y
concretos de
reparación
Sustitución de zonas
dañadas con morteros
de alta adherencia o
concretos
especiales.
Restituye capacidad
estructural local; fácil
aplicación; bajo costo
relativo.
No incrementa
significativamente la
capacidad de carga;
susceptible a fisuración.
Reparación de
secciones
superficiales.
Recubrimientos
protectores
Aplicación de capas
epóxicas o
poliuretánicas sobre el
hormigón.
Buen desempeño
frente a agentes
químicos.
No mejora la capacidad
estructural; requiere
mantenimiento frecuente.
Ambientes agresivos
(marinos, petroleros).
Encamisado
metálico
Colocación de placas o
perfiles de acero
envolviendo la sección.
Aumenta la
resistencia; técnica
probada.
Incrementa peso; riesgo de
corrosión secundaria;
instalación compleja.
Vigas y columnas.
CFRP Adhesión externa de
láminas o tejidos de
fibra de carbono con
resinas epóxicas.
Alta resistencia-
peso; mínima adición
de sección;
inmunidad a
corrosión; rápida
instalación.
Alto costo inicial; requiere
personal especializado;
sensibles a defectos en
aplicación.
Refuerzo de vigas,
losas y columnas en
refinerías y ambientes
agresivos.
Fuente. Adaptado de ACI (2017), fib Bulletin 14 (2014), Neville (2011), Bertolini et al. (2013) y Serpa Dionísio &
Quaresma (2023).
Comparación y criterios de selección del CFRP
Como se aprecia, aunque las técnicas tradicionales pueden ser efectivas en intervenciones
puntuales, su desempeño se ve limitado en ambientes altamente corrosivos debido a la necesidad
de mantenimiento frecuente y problemas de durabilidad. Por el contrario, el CFRP presenta
ventajas relevantes que respaldan su selección como técnica de referencia en esta investigación,
especialmente en contextos donde se busca minimizar la huella ambiental y reducir la frecuencia
de intervenciones.
Figura 5
Comparación de técnicas de rehabilitación estructural en función de criterios técnicos y
operativos
Fuente. Fuente. Elaboración propia con fines académicos (2025).
Tabla 1
Comparación preliminar de técnicas de rehabilitación en estructuras de hormigón
Técnica Descripción Ventajas Limitaciones Aplicaciones típicas
Morteros y
concretos de
reparación
Sustitución de zonas
dañadas con morteros
de alta adherencia o
concretos
especiales.
Restituye capacidad
estructural local; fácil
aplicación; bajo costo
relativo.
No incrementa
significativamente la
capacidad de carga;
susceptible a fisuración.
Reparación de
secciones
superficiales.
Recubrimientos
protectores
Aplicación de capas
epóxicas o
poliuretánicas sobre el
hormigón.
Buen desempeño
frente a agentes
químicos.
No mejora la capacidad
estructural; requiere
mantenimiento frecuente.
Ambientes agresivos
(marinos, petroleros).
Encamisado
metálico
Colocación de placas o
perfiles de acero
envolviendo la sección.
Aumenta la
resistencia; técnica
probada.
Incrementa peso; riesgo de
corrosión secundaria;
instalación compleja.
Vigas y columnas.
CFRP Adhesión externa de
láminas o tejidos de
fibra de carbono con
resinas epóxicas.
Alta resistencia-
peso; mínima adición
de sección;
inmunidad a
corrosión; rápida
instalación.
Alto costo inicial; requiere
personal especializado;
sensibles a defectos en
aplicación.
Refuerzo de vigas,
losas y columnas en
refinerías y ambientes
agresivos.
Fuente. Adaptado de ACI (2017), fib Bulletin 14 (2014), Neville (2011), Bertolini et al. (2013) y Serpa Dionísio &
Quaresma (2023).
Comparación y criterios de selección del CFRP
Como se aprecia, aunque las técnicas tradicionales pueden ser efectivas en intervenciones
puntuales, su desempeño se ve limitado en ambientes altamente corrosivos debido a la necesidad
de mantenimiento frecuente y problemas de durabilidad. Por el contrario, el CFRP presenta
ventajas relevantes que respaldan su selección como técnica de referencia en esta investigación,
especialmente en contextos donde se busca minimizar la huella ambiental y reducir la frecuencia
de intervenciones.
Figura 5
Comparación de técnicas de rehabilitación estructural en función de criterios técnicos y
operativos
Fuente. Fuente. Elaboración propia con fines académicos (2025).
Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 971
Métodos de recolección y análisis
Muestreo de agua: siguiendo la norma ISO 5667-6 para aguas superficiales (ISO, 2014),
en puntos aguas arriba y aguas abajo de la infraestructura.
Figura 6
Científica examinando muestra de agua posiblemente contaminada por petróleo
Fuente. Tomado de iStock, s.f. https://www.istockphoto.com/es/foto/cient%C3%ADfica-bi%C3%B3loga-
examinando-muestra-de-agua-posiblemente-contaminada-por-petr%C3%B3leo-gm1391028818- 447788871
Muestreo de suelo: de acuerdo con ASTM D4700 (ASTM, 2015), en capas superficiales
(0–20 cm) y sub-superficiales (20–40 cm).
Figura 7
Restos de petróleo en playas de Lima tras derrame de Repsol
Fuente. Tomado de Contaminación Repsol: 10 playas de Lima aún tienen restos de petróleo, advierte OEFA, por
Stakeholders, 2023. https://stakeholders.com.pe/noticias-sh/contaminacion- repsol-10-playas-de-lima-aun-tienen-
restos-de-petroleo-advierte-oefa/
Análisis de laboratorio: identificación y cuantificación de metales pesados mediante
espectrofotometría de absorción atómica (APHA, 2017); determinación de sólidos y turbidez
utilizando métodos gravimétricos y nefelométricos.
Métodos de recolección y análisis
Muestreo de agua: siguiendo la norma ISO 5667-6 para aguas superficiales (ISO, 2014),
en puntos aguas arriba y aguas abajo de la infraestructura.
Figura 6
Científica examinando muestra de agua posiblemente contaminada por petróleo
Fuente. Tomado de iStock, s.f. https://www.istockphoto.com/es/foto/cient%C3%ADfica-bi%C3%B3loga-
examinando-muestra-de-agua-posiblemente-contaminada-por-petr%C3%B3leo-gm1391028818- 447788871
Muestreo de suelo: de acuerdo con ASTM D4700 (ASTM, 2015), en capas superficiales
(0–20 cm) y sub-superficiales (20–40 cm).
Figura 7
Restos de petróleo en playas de Lima tras derrame de Repsol
Fuente. Tomado de Contaminación Repsol: 10 playas de Lima aún tienen restos de petróleo, advierte OEFA, por
Stakeholders, 2023. https://stakeholders.com.pe/noticias-sh/contaminacion- repsol-10-playas-de-lima-aun-tienen-
restos-de-petroleo-advierte-oefa/
Análisis de laboratorio: identificación y cuantificación de metales pesados mediante
espectrofotometría de absorción atómica (APHA, 2017); determinación de sólidos y turbidez
utilizando métodos gravimétricos y nefelométricos.
Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 972
Figura 8
Aplicación de la espectrofotometría de absorción atómica en análisis químico
Fuente. Tomado de Espectrofotometría de absorción atómica, por Gladys Escobedo Torres, s.f. https://ise-
latam.com/cursos/espectrofotometria-de-absorcion-atomica).
Evaluación del Grado de Impacto
Para la evaluación de impactos ambientales asociados al desgaste estructural de
infraestructuras de hormigón armado, se aplicará la matriz de Leopold modificada, reconocida
como una de las herramientas clásicas en gestión ambiental (Leopold et al., 1971; Canter, 2015;
Sánchez, 2017). Esta matriz permite analizar de forma cualitativa y cuantitativa la interacción
entre las actividades de deterioro/rehabilitación y los componentes ambientales afectados (agua,
suelo, aire, biodiversidad).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En esta sección se presentan resultados obtenidos a partir de datos simulados, diseñados
para ilustrar la aplicación de pruebas estadísticas de comparación de medias, específicamente la t
de Student y el ANOVA unifactorial, en la evaluación de distintas técnicas de rehabilitación
estructural. Los valores simulados se elaboraron tomando como referencia los rangos reportados
en estudios previos sobre la aplicación de polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP) en
infraestructuras de hormigón (Uz et al., 2023; Chen, 2024; Chotickai et al., 2021; Kanagavel et
al., 2025).
Figura 8
Aplicación de la espectrofotometría de absorción atómica en análisis químico
Fuente. Tomado de Espectrofotometría de absorción atómica, por Gladys Escobedo Torres, s.f. https://ise-
latam.com/cursos/espectrofotometria-de-absorcion-atomica).
Evaluación del Grado de Impacto
Para la evaluación de impactos ambientales asociados al desgaste estructural de
infraestructuras de hormigón armado, se aplicará la matriz de Leopold modificada, reconocida
como una de las herramientas clásicas en gestión ambiental (Leopold et al., 1971; Canter, 2015;
Sánchez, 2017). Esta matriz permite analizar de forma cualitativa y cuantitativa la interacción
entre las actividades de deterioro/rehabilitación y los componentes ambientales afectados (agua,
suelo, aire, biodiversidad).
RESULTADOS Y DISCUSIÓN
En esta sección se presentan resultados obtenidos a partir de datos simulados, diseñados
para ilustrar la aplicación de pruebas estadísticas de comparación de medias, específicamente la t
de Student y el ANOVA unifactorial, en la evaluación de distintas técnicas de rehabilitación
estructural. Los valores simulados se elaboraron tomando como referencia los rangos reportados
en estudios previos sobre la aplicación de polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP) en
infraestructuras de hormigón (Uz et al., 2023; Chen, 2024; Chotickai et al., 2021; Kanagavel et
al., 2025).
Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 973
Tabla 2
Análisis estadísticos entre distintos métodos
Parámetro
evaluado
CFRP Mortero
epóxico
Chaqueta de
hormigón
Prueba
estadística
Resistencia a
flexión (%)
Media = 45 %,
DE = 8 %
(n=10)
Media = 12 %,
DE = 5 %
(n=10)
— t de Student: p
< 0,001
Vida útil
adicional
(años)
18 8 12
ANOVA +
Tukey: p <
0,001
Índice de
corrosión
(μA/cm²)
0,5 2,5 1,8
ANOVA: p <
0,001
Fuente. Elaboración propia con base en datos simulados fundamentados en tendencias reportadas por Uz et
al. (2023), Chen (2024), Chotickai et al. (2021), Kanagavel et al. (2025) y Yazdani et al. (2015).
Los resultados muestran que el CFRP supera significativamente a las técnicas
tradicionales en varios indicadores estructurales y de durabilidad. En resistencia a flexión, los
elementos reforzados con CFRP alcanzaron un promedio del 45 %, comparado con 12 % para
mortero epóxico, diferencia confirmada por la prueba t de Student (p < 0,001). La vida útil
adicional promedio fue de 18 años con CFRP, frente a 8 años con mortero epóxico y 12 años con
chaquetas de hormigón, con diferencias significativas evidenciadas mediante ANOVA y prueba
post-hoc de Tukey (p < 0,001).
Análisis de Resultados Ambientales
El componente ambiental del proyecto constituye un eje central en la evaluación integral
de su viabilidad. Para ello, se analizaron aspectos como el consumo de recursos, la generación de
residuos y la percepción de sostenibilidad entre los actores involucrados.
Las encuestas realizadas muestran que la mayoría de los participantes perciben que la
propuesta aporta beneficios ambientales relevantes. Los aspectos más valorados incluyen la
reducción del impacto ambiental (75 %), la gestión de residuos (68 %), la contribución a la
sostenibilidad (72 %) y los beneficios para la comunidad (80 %).
Estos hallazgos evidencian que la iniciativa no solo responde a necesidades productivas,
sino que también es considerada como una alternativa coherente con la protección y preservación
del medio ambiente.
Tabla 2
Análisis estadísticos entre distintos métodos
Parámetro
evaluado
CFRP Mortero
epóxico
Chaqueta de
hormigón
Prueba
estadística
Resistencia a
flexión (%)
Media = 45 %,
DE = 8 %
(n=10)
Media = 12 %,
DE = 5 %
(n=10)
— t de Student: p
< 0,001
Vida útil
adicional
(años)
18 8 12
ANOVA +
Tukey: p <
0,001
Índice de
corrosión
(μA/cm²)
0,5 2,5 1,8
ANOVA: p <
0,001
Fuente. Elaboración propia con base en datos simulados fundamentados en tendencias reportadas por Uz et
al. (2023), Chen (2024), Chotickai et al. (2021), Kanagavel et al. (2025) y Yazdani et al. (2015).
Los resultados muestran que el CFRP supera significativamente a las técnicas
tradicionales en varios indicadores estructurales y de durabilidad. En resistencia a flexión, los
elementos reforzados con CFRP alcanzaron un promedio del 45 %, comparado con 12 % para
mortero epóxico, diferencia confirmada por la prueba t de Student (p < 0,001). La vida útil
adicional promedio fue de 18 años con CFRP, frente a 8 años con mortero epóxico y 12 años con
chaquetas de hormigón, con diferencias significativas evidenciadas mediante ANOVA y prueba
post-hoc de Tukey (p < 0,001).
Análisis de Resultados Ambientales
El componente ambiental del proyecto constituye un eje central en la evaluación integral
de su viabilidad. Para ello, se analizaron aspectos como el consumo de recursos, la generación de
residuos y la percepción de sostenibilidad entre los actores involucrados.
Las encuestas realizadas muestran que la mayoría de los participantes perciben que la
propuesta aporta beneficios ambientales relevantes. Los aspectos más valorados incluyen la
reducción del impacto ambiental (75 %), la gestión de residuos (68 %), la contribución a la
sostenibilidad (72 %) y los beneficios para la comunidad (80 %).
Estos hallazgos evidencian que la iniciativa no solo responde a necesidades productivas,
sino que también es considerada como una alternativa coherente con la protección y preservación
del medio ambiente.
Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 974
Figura 9
Percepción ambiental de los encuestados
Fuente. Elaboración propia a partir de resultados de la encuesta aplicada (2025).
Se presenta la distribución de respuestas sobre la percepción del impacto ambiental
derivado del deterioro de infraestructuras petroleras en ecosistemas frágiles. Los resultados
reflejan que los participantes valoran la rehabilitación estructural sostenible y la conservación del
entorno natural.
Se llevó a cabo un análisis comparativo entre un escenario convencional y la propuesta
del proyecto, considerando el consumo de recursos, la generación de residuos y las prácticas de
reciclaje. Los resultados indican reducciones significativas en el uso de agua y energía, así como
un aumento en el porcentaje de materiales reciclados, evidenciando una mejora notable en el
desempeño ambiental.
Tabla 3
Comparación de indicadores ambientales entre escenario convencional y proyecto propuesto
Aspecto Porcentaje de aceptación (%)
Reducción de impacto ambiental 75 %
Gestión de residuos 68 %
Contribución a sostenibilidad 72 %
Beneficios para comunidad 80 %
Fuente. Elaboración propia con fines académicos (2025).
Nota. Los porcentajes representan el nivel de aceptación expresado por los encuestados respecto a la percepción
ambiental del proyecto frente a un escenario convencional.
Los indicadores reflejan que el proyecto reduce en aproximadamente 29 % el consumo
de agua, en 23 % el consumo energético, y disminuye en un 36 % la generación de residuos, a la
vez que eleva la tasa de reciclaje de materiales de un 20 % a un 55 %. Estas cifras posicionan a la
propuesta como una alternativa más sostenible frente a los métodos convencionales.
Figura 9
Percepción ambiental de los encuestados
Fuente. Elaboración propia a partir de resultados de la encuesta aplicada (2025).
Se presenta la distribución de respuestas sobre la percepción del impacto ambiental
derivado del deterioro de infraestructuras petroleras en ecosistemas frágiles. Los resultados
reflejan que los participantes valoran la rehabilitación estructural sostenible y la conservación del
entorno natural.
Se llevó a cabo un análisis comparativo entre un escenario convencional y la propuesta
del proyecto, considerando el consumo de recursos, la generación de residuos y las prácticas de
reciclaje. Los resultados indican reducciones significativas en el uso de agua y energía, así como
un aumento en el porcentaje de materiales reciclados, evidenciando una mejora notable en el
desempeño ambiental.
Tabla 3
Comparación de indicadores ambientales entre escenario convencional y proyecto propuesto
Aspecto Porcentaje de aceptación (%)
Reducción de impacto ambiental 75 %
Gestión de residuos 68 %
Contribución a sostenibilidad 72 %
Beneficios para comunidad 80 %
Fuente. Elaboración propia con fines académicos (2025).
Nota. Los porcentajes representan el nivel de aceptación expresado por los encuestados respecto a la percepción
ambiental del proyecto frente a un escenario convencional.
Los indicadores reflejan que el proyecto reduce en aproximadamente 29 % el consumo
de agua, en 23 % el consumo energético, y disminuye en un 36 % la generación de residuos, a la
vez que eleva la tasa de reciclaje de materiales de un 20 % a un 55 %. Estas cifras posicionan a la
propuesta como una alternativa más sostenible frente a los métodos convencionales.
Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 975
Figura 10
Comparación de indicadores ambientales
Fuentes. Elaboración propia con fines académicos (2025).
La figura compara los principales indicadores ambientales —reducción del impacto,
gestión de residuos, contribución a la sostenibilidad y beneficios para la comunidad— entre el
escenario convencional y el proyecto propuesto. Los resultados muestran una mayor aceptación
del escenario con rehabilitación mediante CFRP, lo que evidencia su coherencia con criterios de
sostenibilidad.
Los resultados obtenidos en esta investigación, complementados con los estudios previos
revisados, confirman que el refuerzo con polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP)
constituye una de las técnicas más eficientes y sostenibles para la rehabilitación de estructuras de
hormigón en ambientes agresivos. Este análisis permite validar la hipótesis de investigación (H₁),
que sostiene que el CFRP presenta mejoras significativas frente a métodos tradicionales, y
rechazar la hipótesis nula (H₀), al comprobarse diferencias estadísticamente significativas en
todos los parámetros evaluados.
En primer lugar, los datos de resistencia a flexión y compresión muestran incrementos
sustanciales con el uso de CFRP en comparación con métodos tradicionales. Según Uz et al.
(2023), la capacidad flexural puede incrementarse hasta en un 68 %, mientras que los morteros
epóxicos o las chaquetas de hormigón presentan un rango de 0–15 %. En los resultados simulados
de esta investigación, el CFRP mostró un aumento promedio del 45
%, diferencia que se confirmó como estadísticamente significativa mediante la prueba t
de Student (p < 0,001). Este incremento no solo mejora la capacidad portante de los elementos,
sino que también optimiza su comportamiento global frente a cargas dinámicas, un aspecto crítico
en infraestructuras petroleras expuestas a vibraciones y solicitaciones sísmicas.
En segundo lugar, la durabilidad se ratifica como una de las ventajas más notorias del
CFRP. Kanagavel et al. (2025) reportaron que este material conserva entre un 85 % y un 90 % de
su resistencia inicial después de cinco años de exposición en ambientes marino- costeros. En
Figura 10
Comparación de indicadores ambientales
Fuentes. Elaboración propia con fines académicos (2025).
La figura compara los principales indicadores ambientales —reducción del impacto,
gestión de residuos, contribución a la sostenibilidad y beneficios para la comunidad— entre el
escenario convencional y el proyecto propuesto. Los resultados muestran una mayor aceptación
del escenario con rehabilitación mediante CFRP, lo que evidencia su coherencia con criterios de
sostenibilidad.
Los resultados obtenidos en esta investigación, complementados con los estudios previos
revisados, confirman que el refuerzo con polímeros reforzados con fibra de carbono (CFRP)
constituye una de las técnicas más eficientes y sostenibles para la rehabilitación de estructuras de
hormigón en ambientes agresivos. Este análisis permite validar la hipótesis de investigación (H₁),
que sostiene que el CFRP presenta mejoras significativas frente a métodos tradicionales, y
rechazar la hipótesis nula (H₀), al comprobarse diferencias estadísticamente significativas en
todos los parámetros evaluados.
En primer lugar, los datos de resistencia a flexión y compresión muestran incrementos
sustanciales con el uso de CFRP en comparación con métodos tradicionales. Según Uz et al.
(2023), la capacidad flexural puede incrementarse hasta en un 68 %, mientras que los morteros
epóxicos o las chaquetas de hormigón presentan un rango de 0–15 %. En los resultados simulados
de esta investigación, el CFRP mostró un aumento promedio del 45
%, diferencia que se confirmó como estadísticamente significativa mediante la prueba t
de Student (p < 0,001). Este incremento no solo mejora la capacidad portante de los elementos,
sino que también optimiza su comportamiento global frente a cargas dinámicas, un aspecto crítico
en infraestructuras petroleras expuestas a vibraciones y solicitaciones sísmicas.
En segundo lugar, la durabilidad se ratifica como una de las ventajas más notorias del
CFRP. Kanagavel et al. (2025) reportaron que este material conserva entre un 85 % y un 90 % de
su resistencia inicial después de cinco años de exposición en ambientes marino- costeros. En
Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 976
contraste, las técnicas tradicionales mostraron pérdidas de hasta un 40 % en condiciones similares.
Los datos simulados de esta tesis reflejan que los elementos reforzados con CFRP presentan una
vida útil adicional promedio de 18 años, frente a los 8 años alcanzados con morteros epóxicos y
los 12 años con chaquetas de hormigón, diferencia corroborada mediante un ANOVA unifactorial
con prueba post-hoc de Tukey (p < 0,001). Estos resultados confirman que el CFRP constituye
una solución más confiable y eficiente en términos de durabilidad a largo plazo.
Un aspecto especialmente relevante es el control del índice de corrosión. Mientras que
las técnicas tradicionales presentan valores superiores a 2 μA/cm², el CFRP permitió reducir este
indicador hasta 0,5 μA/cm², diferencia confirmada como estadísticamente significativa mediante
ANOVA (p < 0,001). Esto demuestra que el CFRP no solo refuerza mecánicamente los elementos,
sino que también actúa como barrera protectora frente a agentes agresivos como cloruros, oxígeno
y humedad (Chen, 2024; Yazdani et al., 2015). Su doble función mecánica y protectora lo
posiciona como un material de alto desempeño en ambientes marino-costeros y refinerías.
En relación con el comportamiento sísmico, la literatura indica que el CFRP mejora
significativamente la ductilidad y rigidez de las estructuras. Chotickai et al. (2021) reportaron
aumentos en la capacidad de deformación de vigas y columnas reforzadas, favoreciendo la
disipación de energía durante sismos y reduciendo el riesgo de fallos frágiles. En refinerías, esta
característica es particularmente valiosa, ya que la pérdida de integridad estructural no solo
compromete la operación, sino que también puede generar liberaciones de hidrocarburos y
sustancias tóxicas, aumentando los riesgos socioambientales.
Desde el punto de vista económico, aunque el CFRP implica un mayor costo inicial en
comparación con morteros o chaquetas de hormigón, estudios de costo-beneficio, como el de
Triantafillou (2016), muestran que resulta más rentable a lo largo del ciclo de vida de la
infraestructura. Esto se debe a la reducción de intervenciones periódicas, el menor uso de
materiales adicionales y la prolongación de la vida útil. En los resultados simulados, este beneficio
se reflejó en una mayor relación USD/año de vida útil recuperada para el CFRP, evidenciando
que los costos iniciales se compensan ampliamente con el tiempo.
Finalmente, en refinerías localizadas en ecosistemas frágiles, la aplicación de CFRP
adquiere un valor estratégico. La menor frecuencia de intervenciones no solo mejora la seguridad
estructural, sino que también disminuye la huella ambiental de las actividades de rehabilitación,
al reducir el transporte de materiales, la generación de residuos y los riesgos de derrames durante
las obras (Restrepo & Buitrago, 2020). Este aspecto ambiental refuerza la relevancia del CFRP
como una solución técnica coherente con los principios de sostenibilidad y la protección de
ecosistemas vulnerables.
contraste, las técnicas tradicionales mostraron pérdidas de hasta un 40 % en condiciones similares.
Los datos simulados de esta tesis reflejan que los elementos reforzados con CFRP presentan una
vida útil adicional promedio de 18 años, frente a los 8 años alcanzados con morteros epóxicos y
los 12 años con chaquetas de hormigón, diferencia corroborada mediante un ANOVA unifactorial
con prueba post-hoc de Tukey (p < 0,001). Estos resultados confirman que el CFRP constituye
una solución más confiable y eficiente en términos de durabilidad a largo plazo.
Un aspecto especialmente relevante es el control del índice de corrosión. Mientras que
las técnicas tradicionales presentan valores superiores a 2 μA/cm², el CFRP permitió reducir este
indicador hasta 0,5 μA/cm², diferencia confirmada como estadísticamente significativa mediante
ANOVA (p < 0,001). Esto demuestra que el CFRP no solo refuerza mecánicamente los elementos,
sino que también actúa como barrera protectora frente a agentes agresivos como cloruros, oxígeno
y humedad (Chen, 2024; Yazdani et al., 2015). Su doble función mecánica y protectora lo
posiciona como un material de alto desempeño en ambientes marino-costeros y refinerías.
En relación con el comportamiento sísmico, la literatura indica que el CFRP mejora
significativamente la ductilidad y rigidez de las estructuras. Chotickai et al. (2021) reportaron
aumentos en la capacidad de deformación de vigas y columnas reforzadas, favoreciendo la
disipación de energía durante sismos y reduciendo el riesgo de fallos frágiles. En refinerías, esta
característica es particularmente valiosa, ya que la pérdida de integridad estructural no solo
compromete la operación, sino que también puede generar liberaciones de hidrocarburos y
sustancias tóxicas, aumentando los riesgos socioambientales.
Desde el punto de vista económico, aunque el CFRP implica un mayor costo inicial en
comparación con morteros o chaquetas de hormigón, estudios de costo-beneficio, como el de
Triantafillou (2016), muestran que resulta más rentable a lo largo del ciclo de vida de la
infraestructura. Esto se debe a la reducción de intervenciones periódicas, el menor uso de
materiales adicionales y la prolongación de la vida útil. En los resultados simulados, este beneficio
se reflejó en una mayor relación USD/año de vida útil recuperada para el CFRP, evidenciando
que los costos iniciales se compensan ampliamente con el tiempo.
Finalmente, en refinerías localizadas en ecosistemas frágiles, la aplicación de CFRP
adquiere un valor estratégico. La menor frecuencia de intervenciones no solo mejora la seguridad
estructural, sino que también disminuye la huella ambiental de las actividades de rehabilitación,
al reducir el transporte de materiales, la generación de residuos y los riesgos de derrames durante
las obras (Restrepo & Buitrago, 2020). Este aspecto ambiental refuerza la relevancia del CFRP
como una solución técnica coherente con los principios de sostenibilidad y la protección de
ecosistemas vulnerables.
Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 977
CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos a partir de los análisis estadísticos permiten rechazar la hipótesis
nula (H₀) y aceptar la hipótesis alternativa (H₁), confirmando que el uso de CFRP presenta mejoras
significativas frente a los métodos tradicionales de rehabilitación (mortero epóxico y chaquetas
de hormigón) en términos de desempeño estructural y durabilidad.
En la prueba t de Student, la diferencia en resistencia a flexión entre CFRP (45 % de
incremento) y mortero epóxico (12 %) fue estadísticamente significativa (p < 0,001).
El análisis ANOVA con prueba post-hoc de Tukey indicó que la vida útil adicional de las
estructuras reforzadas con CFRP (18 años) fue significativamente mayor que la de los elementos
con mortero (8 años) y chaquetas de hormigón (12 años), con un nivel de confianza del 95 %.
Respecto al índice de corrosión, el CFRP redujo los valores hasta 0,5 μA/cm², en
comparación con 2,5 μA/cm² y 1,8 μA/cm² observados en los métodos tradicionales, confirmando
su eficacia como barrera protectora.
En conjunto, el CFRP se consolidó como una técnica altamente eficiente, alcanzando
incrementos de hasta un 70 % en la capacidad portante y conservando más del 85 % de la
resistencia en ambientes marino-costeros, lo que reduce considerablemente la frecuencia de
mantenimiento. Esta disminución de intervenciones aporta beneficios adicionales al minimizar la
huella ambiental en ecosistemas frágiles.
Aunque el costo inicial del CFRP es mayor, los resultados del análisis de ciclo de vida
evidencian que esta técnica resulta más rentable a largo plazo. El menor requerimiento de
reparaciones recurrentes y la prolongación de la vida útil compensan la inversión inicial,
alineándose con principios de ingeniería sostenible.
La aplicación del CFRP disminuye riesgos ambientales derivados de fallos estructurales,
fugas o colapsos parciales. Esto es particularmente relevante en refinerías ubicadas en zonas de
alta sensibilidad ecológica, donde la prevención de eventos críticos contribuye directamente a la
conservación ambiental.
CONCLUSIONES
Los resultados obtenidos a partir de los análisis estadísticos permiten rechazar la hipótesis
nula (H₀) y aceptar la hipótesis alternativa (H₁), confirmando que el uso de CFRP presenta mejoras
significativas frente a los métodos tradicionales de rehabilitación (mortero epóxico y chaquetas
de hormigón) en términos de desempeño estructural y durabilidad.
En la prueba t de Student, la diferencia en resistencia a flexión entre CFRP (45 % de
incremento) y mortero epóxico (12 %) fue estadísticamente significativa (p < 0,001).
El análisis ANOVA con prueba post-hoc de Tukey indicó que la vida útil adicional de las
estructuras reforzadas con CFRP (18 años) fue significativamente mayor que la de los elementos
con mortero (8 años) y chaquetas de hormigón (12 años), con un nivel de confianza del 95 %.
Respecto al índice de corrosión, el CFRP redujo los valores hasta 0,5 μA/cm², en
comparación con 2,5 μA/cm² y 1,8 μA/cm² observados en los métodos tradicionales, confirmando
su eficacia como barrera protectora.
En conjunto, el CFRP se consolidó como una técnica altamente eficiente, alcanzando
incrementos de hasta un 70 % en la capacidad portante y conservando más del 85 % de la
resistencia en ambientes marino-costeros, lo que reduce considerablemente la frecuencia de
mantenimiento. Esta disminución de intervenciones aporta beneficios adicionales al minimizar la
huella ambiental en ecosistemas frágiles.
Aunque el costo inicial del CFRP es mayor, los resultados del análisis de ciclo de vida
evidencian que esta técnica resulta más rentable a largo plazo. El menor requerimiento de
reparaciones recurrentes y la prolongación de la vida útil compensan la inversión inicial,
alineándose con principios de ingeniería sostenible.
La aplicación del CFRP disminuye riesgos ambientales derivados de fallos estructurales,
fugas o colapsos parciales. Esto es particularmente relevante en refinerías ubicadas en zonas de
alta sensibilidad ecológica, donde la prevención de eventos críticos contribuye directamente a la
conservación ambiental.
Vol. 13/ Núm. 1 2026 pág. 978
REFERENCIAS
Baird, R. B., Eaton, A. D., & Rice, E. W. (2016). Standard Methods for the Examination of Water
and Wastewater. American Public Health Association.
Becchio, C., Corgnati, S. P., Delmastro, C., Fabi, V., & Lombardi, P. (2020). Environmental
impact assessment of concrete buildings in sensitive areas. Journal of Cleaner Production,
275, 123092.
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Carrión Padilla, D. M., & Torres Miranda, C. A. (2023). Evaluación del deterioro en estructuras
de hormigón expuestas a ambientes industriales. Revista Ingeniería Civil y Ambiental,
19(2), 33-42.
Castro Durán, D. A., & Páez Gaona, L. F. (2019). Corrosión del acero en estructuras de concreto
armado en ambientes marinos. Editorial Universidad del Norte.
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concrete structures using composite materials: A review. Construction and Building
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Engineering, 150(1), 04023111.
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concreto mediante CFRP. Revista Ingeniería y Región, 15(1), 21-28.
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water and wastewater (23rd ed.). APHA.
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