Corrosión del Acero de Refuerzo

Corrosión del Acero de
Refuerzo
Equipo 4
Principios Generales de Corrosión
Es un proceso de deterioro y destrucción de un
material o de sus propiedades debido a su
reacción con el medio ambiente.
Principios Generales de Corrosión
• Una característica de este fenómeno es
que al momento de extraer los materiales
de su elemento para puro se necesita
generar una cierta energía ,esta energía
empleada es la hace que el material
quiera regresar de nuevo a su estado
original.
Principios Generales de Corrosión
• Corrosión Electroquímica
Electrolito
Electrodo
Circuitos
Principios Generales de Corrosión
• Corrosión Electroquímica
Existe transferencia de electrones y iones.
Por ejemplo acero en ambiente húmedo
Principios Generales de Corrosión
• Corrosión Química
Debida al ataque de sistemas no eléctricos.
Por ejemplo reacción ácido sulfúrico-acero
Pasivacion y capas protectoras
• Es el fenómeno que se genera bajo ciertos
factores y con ciertos óxidos e hidróxidos.
• Esta genera una capa delgada que cubre
el material para evitar que la corrosión lo
afecte.
Tipos de corrosión
• Estas depende del tipo de material que
esta usando y de las características
climatologicas y químicas que comprende
el material.
Corrosión uniforme
• Este tipo de corrosión se puede dar
cuando el ataque se extiende casi por
igual sobre la superficie, en el caso del
concreto para este se presenta como
resultado de la carbonatacion del concreto
y el ataque de cloruros.
Corrosión localizada
• Esta actúa solamente en determinadas
áreas de la superficie .
• Tiende a profundizarse mucho mas
rápidamente que la corrosión generalizada
,pudiendo ser en extremo peligrosa ya que
puede conducir a la falla de una pieza.
Métodos Anticorrosivos
Aparecen para:
• Proteger la Estructura
• Aumentar la Vida Útil
• Aumentar la Seguridad
Se muestra sección de una
viga dañada por corrosión
en ambiente marino
Métodos Anticorrosivos
Existen diferentes opciones para el
control de la corrosión de estructuras de
concreto armado que se basan en:
• La selección de materiales mejores y más
•
•
resistentes a la corrosión.
La existencia de una barrera física entre el
metal y el ambiente o el concreto y el
ambiente.
Una combinación de las anteriores.
Métodos Anticorrosivos
• Concreto Hidráulico
Con un diseño de mezcla adecuado que
reduzca la formación de espacio poroso,
la utilización de una baja relación
agua/cemento y la aplicación de
adecuados procedimientos constructivos
y de curado, para dar un concreto
uniforme y de baja permeabilidad.
Métodos Anticorrosivos
• Concreto Hidráulico
• Relación Agua Cemento Menor a 0,40
• Contenido de Cloruros en la Mezcla
Porcentaje en masa del Cemento 0,15
• Recubrimiento Mínimo:
Muros y Losas
2” (50,8 mm)
Otros Elementos 2 ½” (63,5 mm)
Métodos Anticorrosivos
• Recubrimientos Metálicos
Aprovechan el principio de la
corrosión galvánica para
proteger el acero.
En algunos casos se utilizan
materiales como el cobre o
níquel, pero el galvanizado de
zinc es el mas utilizado.
Métodos Anticorrosivos
• Recubrimientos No Metálicos
Generalmente se utilizan materiales epóxicos
aplicados por fusión en caliente o resinas
acrílicas.
Se aplican en la superficie del acero de refuerzo,
aislándola de la humedad, el oxígeno y los
cloruros.
El principal problema es el daño que sufre el
recubrimiento
durante
el
manejo
y
transportación.
Métodos Anticorrosivos
• Inhibidores de Corrosión
Los principales son compuestos a
base de cromatos, fosfatos,
nitritos, etcétera.
El nitrito de calcio parece el
inhibidor más adecuado en la
actualidad, dado que evita que
los iones cloruro reaccionen con
los iones ferrosos de los defectos
del óxido férrico y así protege el
acero en el concreto.
Métodos Anticorrosivos
• Los Inhibidores de Corrosión Migratorios
(MCI), Estos migran a través de la estructura
del concreto, buscando metales ferrosos y se
adhieren a las superficies, cubriéndolas con una
delgada capa protectora.
Métodos Anticorrosivos
• Protección Combinada del Acero de Refuerzo
Caso de Estudio
Puente de Concreto Cimentado con Pilas
Enterradas en el Fondo Oceánico
Caso de Estudio
• Condiciones de exposición y servicio.
El Concreto está expuesto a la acción de las
sales inorgánicas presentes en el agua de mar,
la acción abrasiva del oleaje y en particular en
las pilas se tienen cuatro condiciones de
exposición: en el aire, en la zona de oleaje,
sumergidas en el agua de mar y enterradas en
el subsuelo marino.
Caso de Estudio
• Problemática de la estructura.
A cinco años de haber sido construida la
estructura se manifestó un patrón de
fisuramiento claramente asociado a la posición
del acero de refuerzo en el interior del elemento.
Se identifico un problema de corrosión avanzado
en una parte muy importante de las pilas.
Caso de Estudio
• Se decidió realizar una reparación
mayor, que contempló las siguientes
acciones:
Caso de Estudio
• Remoción del concreto superficial hasta la
•
•
profundidad del acero de refuerzo y ligeramente
por detrás de las varillas.
Limpieza de las varillas con un sistema
abrasivo para remover los productos de la
corrosión, hasta asegurar tener el acero limpio
para ser recubierto con concreto.
Colocación de una camisa de fibra de
vidrio en cada una de las pilas e inyección de
una lechada de mortero elaborada con cemento
Pórtland.
Caso de Estudio
Pila de cimentación afectada por la corrosión
Caso de Estudio
• A cinco años de la reparación, un número
considerable de las pilas presenta signos
evidentes de corrosión del acero, pérdida de
concreto en la zona de oleaje y camisas de fibra
de
vidrio
desprendidas
o
rotas.
Dado que hay muestras claras de problemas
progresivos en algunas de las pilas de concreto,
se tomo la medida de colocar pilas gemelas e
incluso tirantes para restituir el soporte
estructural necesario para la superestructura.
Caso de Estudio
• El tránsito vehicular sobre el puente tiene
restricciones de velocidad, al establecer 30 km/h
como velocidad máxima de circulación en su
superficie. Esto obedece a que se conoce que a
mayor velocidad del vehículo, mayores
vibraciones se transmiten en el elemento, lo cual
puede inducir a una falla súbita.
Caso de Estudio
• Actualmente se están analizando las acciones a
tomar en las que se incluyen: reparar con la
técnica empleada hace cinco años, utilizar una
técnica de reparación diferente, la reposición de
las pilas dañadas con nuevas o la construcción
de un nuevo puente.
Caso de Estudio
• Comentarios
El daño principal es la corrosión, mismo que se
ve acrecentado por la permeabilidad secundaria
(fisuras, disolución, etc.), ya que ni la estructura
original ni las reparaciones realizadas han tenido
éxito en el control de este proceso.
La resistencia especificada para el proyecto se
cumplió, lo cual significa que esta no es una
condición
suficiente
para
garantizar
la
durabilidad de una estructura de concreto.
Factores Relacionados con el
Proceso de Corrosión
Factores
dependientes del
concreto
Factores
dependientes del
refuerzo metálico
Factores
dependientes del
medio de servicio
Permeabilidad,
porosidad,
recubrimientos, tipos
de cemento,
agregados, aditivos y
puesta en obra.
Naturaleza física y
química del refuerzo,
condición superficial
del mismo (óxido
superficial,
recubrimientos, etc.),
solicitaciones
mecánicas (tensión,
compresión y torsión).
Humedad relativa,
temperatura,
degradación biológica,
acción de diversas
sustancias (Cl-, O2,
SO4, SO2 y CO2)
Corrosión Acero de Refuerzo
• Proceso de Corrosión
Otro tipo de Corrosión
• Según