informe de corrosion de estructuras de concreto definitivo

CORROSIÓN EN LAS ARMADURAS DEL
CONCRETO
FACTORES QUE AFECTAN Y
DESENCADENAN LA CORROSIÓN EN
LAS ARMADURAS DEL CONCRETO.
FACILITADOR: Ing. Norexis Silva.
BARQUISIMETO, NOVIEMBRE 2011.
CORROSIÓN DEL ACERO DE REFUERZO EN EL CONCRETO
La corrosión del acero de refuerzo consiste en la oxidación destructiva del acero
debido al medio que lo rodea. Las consecuencias de la acción destructiva de la oxidación se
presentan como una disminución de la sección de la varilla, fisuramiento en el concreto e
incluso laminación del concreto, debido a las presiones que ejerce el óxido expansivo y a
la disminución o desaparición de la adherencia entre el refuerzo y el concreto.
La corrosión en el hormigón armado es un problema que no solo afecta la integridad
estructural de edificios, dado que causa agrietamientos en el hormigón y reducción de
espesor en las armaduras, sino que también compromete la seguridad de las personas que lo
habitan y de terceros. Asimismo, la evidencia de problemas de corrosión (manchas de
óxido, agrietamientos y desprendimiento de material) provoca la desvalorización del
inmueble debido a su deterioro estético y funcional. El grado de compromiso estructural o
de seguridad alcanzado en estos casos, se establece efectuando un diagnóstico en
profundidad de la estructura.
En condiciones normales, el hormigón provee de un ambiente protector al acero de
refuerzo ya que su elevada alcalinidad (pH > 12.5) hace que el acero se encuentre en un
estado denominado pasivo, siendo su velocidad de corrosión despreciable. Sin embargo la
presencia de agentes agresivos (cloruros, sulfatos y dióxido de carbono (CO2)) en la
superficie de las armaduras puede causar la pérdida de pasividad del acero y crear
condiciones propicias para el inicio de la corrosión de las armaduras. Para poder
caracterizar el tipo de deterioro que sufre una estructura de hormigón armado afectada por
la corrosión del acero de refuerzo y establecer la agresividad de este ataque es necesario
identificar el factor desencadenante de la corrosión. Esencialmente son varias las causas
que pueden dar lugar a la destrucción de la película pasivante del acero e iniciar la
corrosión de las armaduras.
FACTORES QUE AFECTAN Y DESENCADENAN LA CORROSIÓN
Se denomina así a aquel conjunto de circunstancias que inducen la despasivación
del acero en el hormigón. La corrosión solo se provoca si el pH baja hasta valores ácidos
(<S) por lo que serán pues factores que afectan o desencadenan todos aquello que den lugar
a una neutralización del medio alcalino propio del hormigón o bien. Como el caso de las
fisuras y coqueras, que supongan la ausencia de contacto entre el acero y el hormigón.
Existen varios factores que afectan, desencadenan o producen ambos efectos en el
proceso de corrosión de las armaduras. De tal manera que: la dosificación, la compacidad y
la homogeneidad del hormigón, así como el espesor de cubrimiento del hormigón, el estado
superficial de la armadura y la humedad ambiental son los factores desencadenantes que
con más frecuencia dan lugar a la corrosión de la armadura son: presencia de cangrejeras en
contacto con la armadura, altas tensiones mecánicas en el acero, corrientes erráticas o de
interferencia, contacto galvánico entre dos metales, iones despasivantes, CO2 atmosféricos
o cualquier líquido que neutralice la alcalinidad, lixiviación por aguas blandas y las fisuras,
presentando estos últimos, ambos efectos.
o Dosificación de la mezcla de concreto: El concreto debe ser sólido, homogéneo,
compacto, resistente y poco poroso. Entre los aspectos que se deben garantizar para lograr
las condiciones anteriores están: la manera de proporcionar los agregados y su calidad, de
tal manera que se asegure el menor volumen de vacíos; la influencia del agua en la
consistencia del concreto fresco, la influencia de la relación agua-cemento, el grado de
hidratación del cemento y la incorporación de aditivos en el cemento.
o Compacidad y homogeneidad: Es quizás lo más importante en cuanto a resistencia
del concreto a la penetración de los agentes agresivos externos. Es inversamente
proporcional a la porosidad, por lo que entre más alta sea la compacidad, mayor protección
tendrá la armadura a la carbonatación y al ataque de los cloruros, que son los agentes más
agresivos. La compacidad es función de la cantidad y calidad de los materiales y de su
proporción. Aún así, cumpliendo con lo anterior, el transporte, la colocación y el mal
mezclado afectan grandemente la homogeneidad del concreto.
o Espesor del recubrimiento. La protección que le brinde el concreto a la armadura
dependerá el grado de impermeabilización que éste le proporcione, por lo que el espesor del
recubrimiento es muy importante. El recubrimiento (distancia entre la superficie exterior
del hormigón y la superficie exterior de las armaduras) es un parámetro esencial en la
durabilidad del elemento, debe cumplir las siguientes especificaciones en cuanto a valores
mínimos (nunca deben ser inferiores):
Para armaduras principales ha de ser igual o superior al diámetro de la barra (o diámetro
equivalente si se trata de un grupo de barras) y a 0,8D salvo que la disposición de
armaduras dificulte el paso del hormigón en cuyo caso será superior a 1,25D.
En piezas hormigonadas contra el terreno, el recubrimiento mínimo será de 70 mm.
o Coqueros y fisuras: camino rápido de llegada de los agresivos.
FISURAS EN CONCRETO Las fisuras en elementos de concreto es de recurrencia diaria y
no existe obra realizada en concreto que no presente esta patología, lo importante es
saberlas reconocer, prevenir su aparición, saber cómo resanarlas cuando se presenten y en
algunos casos inducirlas para que aparezcan antes de realizar los acabados.
COQUERA EN EL CONCRETO son los huecos que se forman en el hormigón debido a
que éste no fragua y endurece lo suficiente.
Normalmente se producen, bien por una mala vibración del hormigón, por golpes en
esquinas o por problemas con el encofrado.
Las consecuencias de estos problemas son una pérdida de estética, una disminución de la
permeabilidad y de la durabilidad.
o Iones despasivantes: Cloruros y Sulfatos Las eflorescencias son la formación de
sales de carbonatos, sulfatos, cloruros y/o nitratos que se acumulan en forma de cristales en
el interior o superficie de los materiales.
Estos son transportados por el agua que, al evaporarse, dejan estos cristales sobre la
superficie en forma de manchas blanquecinas irregulares.
Causas
Los tipos de cemento, áridos, dureza de las aguas, el clima, el curado de la pieza, además
del uso de pigmentos, son factores a tener en cuenta si se pretende identificar el origen de
las eflorescencias.
Las eflorescencias salinas se producen por:
Aplicación de morteros con humedades relativas altas.
Humedades capilares.
Utilización de aguas duras durante su amasado.
Aplicación de los morteros en días de lluvia y frío.
o Carbonatación: La carbonatación es un proceso superficial ligado a las
concentraciones de CO2 presentes en el aire, a la presencia de humedad y a la temperatura
ambiente.
El contenido de dióxido de carbono en aire oscila entre el 0.03%, alcanzando valores
superiores al 0.10% en atmósferas agresivas.
El descenso del pH del hormigón, provoca un ascenso de la velocidad de corrosión de las
armaduras.
Efectos producidos en el material
Los efectos sistemáticos de la corrosión serán:
1. Aparición de tensiones radiales.
2. Fisuración del recubrimiento, en la dirección de la armadura.
3. Desprendimiento del recubrimiento
4. Armaduras al descubierto.