VERSIÓN 2019

GUÍA PARA LA PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN DEL ACERO DE REFUERZO EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO

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El concreto simple es muy resistente a esfuerzos de compresión, pero débil a los de tracción y corte; mientras que el acero es muy resistente a esfuerzos de tracción y corte. Cuando se combinan debidamente, se da lugar al concreto reforzado que presenta características superiores debido a la sinergia de los dos materiales.

El concreto reforzado es uno de los materiales de construcción más ampliamente utilizados, sin embargo las estructuras que son construidas con este sistema presentan la debilidad de ser susceptibles a la corrosión. El problema del deterioro de las estructuras de concreto reforzado debido a procesos de corrosión es muy importante y con implicaciones económicas altas para la industria y la infraestructura principalmente.

La habilidad para evitar el inicio o continuación de los procesos de corrosión es de vital importancia tanto para mantener las características del concreto reforzado.

Normas aplicables

• Incluir: ACI 201.2R “Guide to Durable Concrete”

Proceso de corrosión

La ASTM G 15 define la corrosión como “la reacción química o electroquímica entre un material, usualmente un metal y su medio ambiente, que produce un deterioro del material y sus propiedades”. El proceso de corrosión del acero de refuerzo se define como una reacción electroquímica que conlleva a la obtención de un óxido de hierro el cual presenta un volumen de 3 a 4 veces mayor al del acero inicial, este aumento de volumen en el refuerzo genera presiones internas en detrimento de la durabilidad del concreto produciendo perdida de adherencia, fisuras, grietas y delaminaciones, daños que pueden llevar a la pérdida de resistencia estructural y que pueden llegar hasta el colapso de la estructura.

Para que ocurra la corrosión se requiere la presencia de 3 factores fundamentales: la despasivación del acero de refuerzo, la entrada de agua y la entrada de oxígeno. Las prevención de la corrosión en el refuerzo se basa principalmente en evitar la entrada de agua, oxígeno y agentes agresores como los cloruros al concreto.

1. Despasivación del acero de refuerzo

La despasivación es la pérdida de la capa protectora que rodea la armadura, esta despasivación ocurre debido a dos factores principalmente:

• La entrada de cloruros: Los cloruros inician su penetración al concreto, usualmente como resultado de la exposición a sales de deshielo o agua de mar. Debido a una contaminación progresiva, la concen-tración de cloruros en la superficie del refuerzo excede el limite para corrosión y la capa protectora es destruida dejando el refuerzo vulnerable a la corrosión.

• la carbonatación del recubrimiento de concreto: el CO2 del medio ambiente penetra por los capilares del concreto y en presencia de humedad reacciona con la cal libre del cemento formando carbonatos, el pH del concreto se ve disminuido. Cuando el pH ≤9 del concreto carbonatado alcanza la profundidad del acero, lo despasiva volviéndolo vulnerable a la corrosión.

2. Entrada de agua y oxígeno

El agua y el oxígeno son imprescindibles en la ocurrencia de la reacción electroquímica, por lo tanto estos dos compuestos deben estar en contacto con el acero para que la corrosión tenga lugar y esto es posible únicamente si el concreto permite la entrada de los mismos debido a: • Alta permeabilidad en el concreto .• Concreto fisurado o con hormigueros.

3. Prevención de la corrosión del acero de refuerzo

Como conclusión las causas principales que permiten la presencia de los tres factores necesarios para la corrosión son:

1. Concretos de baja calidad2. Curado del concreto deficiente o nulo.3. Mala colocación del concreto.4. Bajo espesor de recubrimiento de concreto sobre la armadura.5. Exposición de la estructura a cloruros.6. Presencia permanente de humedad.

La relación a/mc elevada y los bajos contenidos de cemento generan concretos de baja resistencia y altas permeabilidades que permiten la entrada de agua y agentes contaminantes.

Un pobre proceso de curado afecta la adecuada hidratación del cemento generando concretos de menor resistencia, mayor fisuración y mayor permeabilidad.

Los procesos de colocación inadecuados pueden ocasionar hormigueros, recubrimientos de concreto menores a los especificados, fisuras, etc., estos defectos permiten la entrada del agua y los agentes contaminantes acelerando los procesos de deterioro.

1. Concretos de baja calidad

2. Curado del concreto de�ciente o nulo

3. Mala colocación del concreto

Asegurar el uso de concretos de buena calidad con:

• Contenidos adecuados de cemento• Aditivos reductores de agua de alto rango de la línea EUCON o PLASTOL para obtener relaciones a/mc bajas.• Aditivos impermabilizantes integrales tipo EUCON IM100.• Adiciones como puzolanas, escorias o microsilice tipo EUCON MSA.• Microfibras tipo FIBERSTRAND 150 o FIBERSTRAND N que mejoran la hidratación del cemento y mitigan la formación de fisuras.

• Se debe definir el método más adecuado de curado de acuerdo con las condiciones del proyecto. • Especificar al menos 7 días de curado en húmedo ininterrumpido o de curado por membrana de curado tipo CURASEAL PF o EUCOCURADOR ER.

• Uso de métodos de compactación apropia-dos.• Concretos con asentamientos apropiados para el tipo de estructura. Se recomienda el uso de aditivos plastificantes tipo PLASTOL.• Reparación inmediata de los defectos generados por los proceso inadecuados de colocación.

CAUSAS PREVENCIÓN

El concreto tiene un pH > 13 (alcalino), que lo hace un protector natural del acero (pasivación). Cuando espesor del concreto no es suficiente se disminuye esta protección siendo más susceptible a la penetración de agentes agresores.

Estructuras con alta exposición a la pene-tración del ion cloruro como ambientes marinos presentan un mayor riesgo de corrosión debido a la aceleración de la despasivación del acero.

Estructuras como reservorios de agua o estructuras enterradas sujetas al nivel freático o en zonas de salpicaduras.

4. Bajo espesor de recubrimiento de concreto sobre la armadura

5. Exposición de la estructura a cloruros

6. Presencia permanente de humedad

Recubrimiento del acero de refuerzo adecuado y de buena calidad acorde con las condiciones medio ambientales en las cuales se encuentre la estructura. Esto se encuentra definido en la NSR10.

• Concretos de muy baja permeabilidad. • Uso de inhibidores de corrosión tipo EUCON CIA.• Protección superficial del concreto con recubrimientos epóxicos.• Empleo de protección catódica con ánodos de sacrificio tipo SENTINEL..

• Concretos de alto desempeño.• Colocación y curado adecuados del concreto.• Recubrimientos protectores con resisten-cia química tipo TOC 8010• Uso de recubrimientos epoxicos o sellos formadores de membrana.

CAUSAS PREVENCIÓN

PRODUCTOS TOXEMENT PARA LA PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN

En la siguiente tabla se relacionan los productos TOXEMENT que, con una combinación adecuada de algunos de ellos, empleando buenas prácticas de diseño de mezcla, colocación, compactación y curado, permiten disminuir o evitar la corrosión del acero de refuerzo en una estructura de concreto, asegurando su durabilidad y resistencia.

LÍNEA PLASTOLADITIVOS REDUCTORES DE AGUA

EUCON IM 100ADITIVOIMPERMABILIZANTE INTEGRAL

Reductor de agua de alto poder que incrementa las resisten-cias iniciales y finales. No contiene cloruros. Cumple y excede los requerimientos de la norma ASTM C 494 Tipo A y Tipo F.

Aditivo líquido impermeabilizante integral y reductor de agua para concreto. No contiene cloruros.

EUCON CIAADITIVO INHIBIDOR DE CORROSIÓN

Aditivo líquido para concreto que correctamente dosificado ayuda a inhibir la corrosión del acero embebido en la estructura.

SISTEMA PREVENCIÓNPRODUCTOS TOXEMENT

EUCON MSA

FIBERSTRAND 150FIBERSTRAND N

MICROSILICE

FIBRAS

Aditivo en polvo que adicionado a la mezcla permite obtener concretos de alto desempeño, pues por su reducido tamaño obtura los espacios entre las partículas de cemento creando concretos más densos, de alta resistencia y menos permeables.

Micro fibras monofilamento de nylon y polipropileno usadas como refuerzo secundario del concreto, ayudan a mitigar la formación de fisuras por contracción plástica y mejorar la hidratación del cemento.

CURASEAL PFEUCOCURADOR ER

CURADORES Curadores formadores de membrana.

TOC 8010CURADORES Recubrimiento epóxico para estructuras de concreto expues-tas al agua.

SENTINELPROTECCIÓN CATÓDICA

Los ánodos de SENTINEL tiene como función principal e contrarrestar el “efecto de anillo anódico” y extender significativamente la vida útil de las reparaciones de concreto.

CONSTRUYENDO MEJORES PROYECTOS

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