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

Puente de Concreto Cimentado con Pilas Enterradas en el Fondo Oceánico 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.

Pila de cimentación afectada por la corrosión 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