Autores:
R.R. Camacho T.
R. Tobas J.
J. Trevio T.
A.A. Torres A.
Tampico, Tam Octubre 2014
Monitoreo electroqumico de probetas expuestas a diferentes ambientes en
Mxico Proyecto DURACON
El concreto reforzado es ampliamente usado como material de construccin.
Seguridad Funcionalidad Esttica
Criterio de Diseo por Durabilidad: Garantizar la vida til de la estructura considerando:
Cargas mecnicas + Cargas ambientales
1.- INTRODUCCIN
1.1.- ANTECEDENTES
1988 - MICAT (Mapa Iberoamericano de Corrosin Atmosfrica)
Programa CYTED Corrosin e Impacto ambiental sobre los Materiales
Influencia de la Accin del Medio Ambiente en la Durabilidad del Concreto (DURACON)
Los problemas actuales de corrosin en la infraestructura de concreto reforzado causan prdidas econmicas por mantenimiento no considerado
Las condiciones ambientales influyen en el comportamiento de los materiales de construccin.
La corrosin representa costos directos significativos.
En EE.UU. fueron aprox. 3% Del P.I.B.
990 Billones de US$ en el 2000
1.2.- DESCRIPCIN DEL PROBLEMA
Aportar informacin acerca de las posibles tendencias en los niveles de corrosin de las probetas DURACON, con respecto a las variables ambientales
Es necesario el estudio de los mecanismos de corrosin en el acero de refuerzo Modelos para predecir vida til.
Considerar la influencia del medio ambiente en el diseo de estructuras.
1.3.- JUSTIFICACIN
2Fe 2Fe++ + 4e-
O2 + 2H2O + 4e- 4OH-
2.1.- CORROSIN EN EL ACERO DE REFUERZO
Reaccin qumica o electroqumica entre un material y el ambiente de exposicin.
Celda Electroqumica
2.- Anlisis de Fundamentos
SUBSUELO (Mineral de
hierro: xidos, sulfuros)
HERRUMBRE (xido de hierrro
hidratado)
ADICIN DE ENERGA
METALURGIA
Concentracin
Refinacin
Fusin en horno elctrico
Colada
Laminacin
Forja
CORROSIN
ACCIN DEL AMBIENTE (Humedad,
contaminates, etc.)
LA CORROSIN COMO UN PROCESO INVERS0 A LA METALURGIA
Tubera
Varillas de refuerzo
Vigas
Placas
Tanques de almacenamiento
2.3.- MANTENIMIENTO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO REFORZADO
Evolucin de la corrosin en estructuras de
concreto reforzado.
2.3.- MANTENIMIENTO DE ESTRUCTURAS
Ley de Sitter
(1994, CEB RILEM)
Reunion Internationale des Laboratoires et Experts des Materiaux
2.4.- DURABILIDAD DEL CONCRETO
Capacidad para resistir la accin del intemperismo, ataque qumico, abrasin o cualquier otro proceso de deterioro. (ACI 201)
Se deben conocer los contaminantes, tipo de ambiente y su agresividad.
FACTORES INTERNOS
- Relacin a/c
- Reaccin qumica de los agregados
- Porosidad
- Materiales contaminantes
2.4.- DURABILIDAD DEL CONCRETO
FACTORES EXTERNOS
-Sales
-Carbonatacin
-Humedad
-Abrasin
3.- Mtodo de Investigacin
Variables ambientales
Temperatura Humedad Relativa Tiempo de Humectacin
Variables Electroqumicas
Velocidad de Corrosin
(icorr) Potencial de Corrosin
(Ecorr)
ENFOQUE CUANTITATIVO
3.1.- Seleccin de Estaciones de Monitoreo
Localizacin de estaciones de monitoreo del Proyecto DURACON-MEXICO
Cemento Portland
rido Siliceo triturado de 19 mm
Arena cuarzosa
Relacin a/c: 0.45 y 0.65
Adicin de plastificante 0.3% de cemento
Revenimiento de 10 cm 1.0 cm
Acero de refuerzo de =3/8
3.2.- Instrumento de recoleccin de datos
Composicin de las probetas
a) Estacin DURACON Morelia.
b) Estacin DURACON Veracruz.
1. Seccin transversal de las probetas de
medicin
c) Estacin DURACON Mxico, D.F.
d) Estacin DURACON Quertaro.
e) Estacin DURACON Tampico.
4.- Anlisis de Resultados 4.1. Variables ambientales
Grfica 1.- Temperatura media mensual en la estacin meteorolgica de Morelia
Grfica 2.- Humedad relativa media mensual en la estacin meteorolgica de Morelia
Grfica 3.- Tiempo de humectacin acumulado mensual en la estacin meteorolgica de Morelia
4.1. Variables ambientales
Rango de activacin por corrosin de acuerdo a los
criterios de la Red Durar (2000) y ASTM-C-876 (1991)
4.2. Variables electroqumicas
4.- Anlisis de Resultados
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
0.001 0.010 0.100 1.000
E c
orr
(m
V)
Icorr (A/cm2)
RECUBRIMIENTO 30 MM - A/C = 0.45
MORELIA
QUERTARO
MXICO, D.F.
VERACRUZ
TAMPICO
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
0.001 0.010 0.100 1.000
E c
orr
(m
V)
Icorr (A/cm2)
RECUBRIMIENTO 30 MM - A/C = 0.65
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
0.001 0.010 0.100 1.000
E c
orr
(m
V)
Icorr (A/cm2)
RECUBRIMIENTO 20 MM - A/C = 0.45
MORELIA
QUERTARO
MXICO, D.F.
VERACRUZ
TAMPICO
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
0.001 0.010 0.100 1.000
E c
orr
(m
V)
Icorr (A/cm2)
RECUBRIMIENTO 20 MM - A/C = 0.65
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
0.001 0.010 0.100 1.000
E c
orr
(m
V)
Icorr (A/cm2)
RECUBRIMIENTO 15 MM - A/C = 0.45
MORELIA
QUERTARO
MXICO, D.F.
VERACRUZ
TAMPICO
-600
-500
-400
-300
-200
-100
0
100
200
0.001 0.010 0.100 1.000
E c
orr
(m
V)
Icorr (A/cm2)
RECUBRIMIENTO 15 MM - A/C = 0.65
4.3. Correlacin entre variables
electroqumicas y variables ambientales
Coeficiente de
correlacin (R)
Grado de
correlacin
0.00 0.20 Muy dbil
0.20 0.40 Dbil
0.40 0.60 Moderado
0.60 0.80 Fuerte
0.80 1.00 Muy fuerte
ESTACIN DAO POR CORROSIN
VARILLAS CON MAYOR AFECTACIN
MORELIA DESPRECIABLE - MODERADO Varillas con recubrimiento de 20 mm en probetas con a/c = 0.65
VERACRUZ DESPRECIABLE - MODERADO
Varillas con recubrimiento de 15 mm en probetas con ambas a/c
MXICO, D.F. DESPRECIABLE Varillas con recubrimiento de 15 mm en probetas con ambas a/c
QUERTARO DESPRECIABLE
Varillas con recubrimiento de 15 mm en probetas con a/c = 0.65
TAMPICO DESPRECIABLE
Varillas con recubrimiento de 15 mm en probetas con ambas a/c
5.- Conclusiones y Recomendaciones
5.- Conclusiones y Recomendaciones
Generar informacin acerca de los contaminantes presentes en las estaciones DURACON
Realizar el monitoreo de las variables electroqumicas en estructuras que se encuentren funcionando para generar informacin ms realista.
Considerar el tipo de ambiente donde trabajar la estructura para realizar un buen diseo por durabilidad.
Recordemos que
Diseo integral +
Materiales de Calidad +
Buenas prcticas constructivas +
Programa de mantenimiento preventivo
Producen excelentes resultados
GRACIAS!
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