Oxidación de armaduras según el tipo de acero

Estudiamos y os aceramos el estudio referido a las armaduras en ambientes distintos y de naturaleza diferente. Como es de esperar los aceros comunes son más susceptibles de oxidarse y ante un hormigón poco eficiente pueden hacerlo más rápidamente. Ante esto se estudian primeramente los fenómenos que atacan al hormigón que facilitan que la armadura esté expuesta, por otro lado la duración de esta armadura frente a la oxidación tras un tiempo de exposición.

Los fenómenos que atacan la armadura:

Los tres factores que influyen en la degradación de la estructura del hormigón son:
- CARBONATACIÓN.
- CLORUROS.
- PÉRDIDA DE LA ALCALINIDAD.
El mecanismo de la agresión puede interpretarse de la siguiente forma:
El anhídrido carbónico (CO2) se encuentra presente en la atmósfera, pero además en distintas zonas, sobre todo
industriales, urbanas y en general contaminadas, los niveles son mayores a los habituales. Este gas reacciona con el agua presente en los intersticios del hormigón, originándose ácido carbónico (H2CO3) que ataca al hidróxido cálcico (Ca(OH)2) presente en el
hormigón formando carbonato cálcico y bicarbonato cálcico, este último soluble en agua, lo que hace al fenómeno imparable y que se propague hacia el interior.
Al alcanzar la armadura de acero, provoca su oxidación con el consiguiente aumento de volumen. Este aumento de volumen se traduce en nuevas tensiones internas que terminan por agrietar el hormigón, debilitando la resistencia de la estructura y abriendo nuevos caminos al CO2, en su acción degradante.
Los cloruros pueden llegar al hormigón por dos caminos: uno de ellos, debido al lanzamiento masivo de sal (cloruro sódico) sobre carreteras, puentes y viaductos, para eliminar hielo y nieve. El otro, es la cercanía del mar estando los cloruros en el propio medio ambiente o porque se añade arena que los contiene durante el amasado.
Otros agentes que contribuyen enormemente a disminuir la alcalinidad del hormigón, son los gases sulfurosos y nitrosos, presentes también en los típicos ambientes contaminados industriales, ya que combinados con el agua de lluvia conforman lo que
conocemos por “lluvia ácida”.

—

Todos estos fenómenos que afectan directamente a la durabilidad de las construcciones, se tratan de evitar por dos caminos:
1. Variando las proporciones de los componentes que forman parte del hormigón, se mejoran en parte sus características tanto mecánicas como de durabilidad y compacidad.
2. Utilizando barras corrugadas de acero inoxidable, cuyo uso se inició en Japón y en los países nórdicos, y que en la actualidad, va extendiéndose por el resto de Europa.

Resistencia a la corrosión de la armadura del hormigón (1:8) armado sin adición de cloruros
Tiempo: 10 años

• 0: SIN NINGÚN VESTIGIO DE CORROSIÓN
• 1: PEQUEÑAS PICADURAS DIFÍCILES DE APRECIAR
• 2: PEQUEÑAS PICADURAS FÁCILMENTE VISIBLES
• 3: GRANDES PICADURAS (10% DE PÉRDIDA DE ÁREA TRANSVERSAL)
• 4: CORROSIÓN GENERALIZADA (25% PÉRDIDA DE ÁREA TRANSVERSAL)

Si comprobamos el hormigón (1:8) 3,2% cloruros en un tiempo de 10 años:

La metodología de estudio pasa por clasificar especímenes y materiales, tanto acero como material cementante, proporciones de material y adiciones que garanticen cierta porosidad (o nula). Mediante electrodos de referencia internos se miden los potenciales de cada barra, antes durante y después del período de carbonatación.  El electrodo interno se calibra tomando uno externo de referencia.

Después de la carbonatación los especímenes son expuestos a un ambiente determinado con intención de aumentar la velocidad de corrosión.

Se mide la profundidad de la carbonatación durante el período llamado de estabilización, previo a la carbonatación acelerada, sacando “rodajas” de edades diferentes. Aquí entra el ensayo de la fenoftaleína al 1% (os recordamos lo que es en este artículo).

A partir de aquí se sacan las particiones de las tablas que sirven de base de estudio para trazar las gráficas de oxidación durante el tiempo.

Agradecimientos:

• Red de Revistas Científicas de América Latina, el Caribe, España y Portugal. Sistema de Información Científica
• CONACyT (proyecto J34433-U)