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Resistencia a los Cloruros y Corrosión de la Armadura.

El concreto protege a la armadura embutida de la corrosión, debido a su alta alcalinidad.

El ambiente de pH alto en el concreto (normalmente mayor que 12.5) promueve la pasivación y la formación sobre el acero de una película de protección de óxido no corrosivo. Sin embargo, la presencia de iones de cloruros de los anticongelantes y del agua del mar puede destruir o penetrar en la película. Cuando se alcanza el límite de corrosión por cloruros (aproximadamente 0.15% cloruro solubles en agua por peso de cemento), una célula eléctrica se forma a lo largo del acero y entre las barras de acero y el proceso electroquímico de la corrosión empieza. Algunas regiones del acero a lo largo de las barras se vuelven en ánodos, descargando corriente en la célula eléctrica; y de allá el hierro entra en solución. Las áreas del acero que reciben corriente son los cátodos donde los iones de hidróxido se forman.

Los iones de hierro e hidróxido forman el hidróxido de hierro, FeOH, el cual más tarde se oxida, formando polvo (óxido de hierro). La formación de polvo es un proceso expansivo – el polvo se expande hasta cuatro veces su volumen original – el cual induce a la formación de tensiones internas y descascaramientos o descacarillados del concreto sobre el acero de refuerzo. El área de la sección transversal del acero también se puede reducir considerablemente.

Una vez que empieza, la tasa de corrosión del acero es influenciada por la resistividad eléctrica del concreto, la humedad y la tasa de migración del oxigeno del concreto hacia el acero. Los iones de cloruro pueden también penetrar en la capa pasivadora del refuerzo; éstos combinan con los iones de hierro, formando un compuesto de cloruro de hierro soluble, el cual lleva el hierro para dentro del concreto para más tarde oxidarse (polvo) (Whiting 1997, Taylor, Whiting y Nagi 2000, Whiting, Taylor y Nagi 2002).

La resistencia del concreto a los cloruros es buena, pero se la puede mejorar con una baja relación agua-cemento (0.40), por lo menos siete días de curado y el uso de materiales cementantes suplementarios, tales como cenizas volantes, para reducirse la permeabilidad. El aumento del recubrimiento encima del acero también reduce la migración de cloruros.

Otros métodos de reducción de corrosión de acero incluyen el uso de aditivos inhibidores de corrosión, acero revestido con epoxi, tratamientos de superficie, revestimiento del concreto y protección catódica.

El revestimiento del acero con epoxi previene que los iones de cloruro alcancen el acero (Fig. 1-30). Los tratamientos de superficie y los revestimientos de concreto intentan parar o reducir la penetración de los iones de cloruros en la superficie del concreto. 

 Fig. 1-30. Armadura revestida con epoxis usada en el tablero de un puente

Silanos, siloxanos, metacrilato, epoxies y otros materiales se usan como tratamiento de la  superficie.

Materiales impermeables, tales como epoxies, no se deben usar en losas sobre el terreno o en otro concreto donde la humedad se pueda congelar bajo el revestimiento.

El agua congelada puede causar descascaramiento de la superficie bajo la camada impermeable del revestimiento.

Los concretos de cemento portland modificado por látex, concreto con bajo revenimiento y concreto con sílice activa se usan en revestimientos para reducirse el ingreso de los iones cloruro.

Los métodos de protección catódica invierten el flujo de corriente a través del concreto y del refuerzo. Se hace ésto con la inserción en el concreto de un ánodo no estructural, forzando el acero a volverse en cátodo por el cargamento eléctrico del sistema. El ánodo se conecta al polo positivo del rectificador. Como la corrosión ocurre donde lacorriente deja el acero, éste no puede corroerse si está recibiendo la corriente inducida.

La presencia del cloruro en el concreto sin armadura normalmente no trae problemas de durabilidad.

Kerkhoff (2001) discute la corrosión de metales no ferrosos en el concreto.

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