Degradación del Hormigón *Este material se utiliza exclusivamente en docencia.

El hormigón es uno de los materiales más importantes en la industria de la construcción actual. Su empleo va desde pequeñas reparaciones hasta las grandes obras civiles. Se estima que en el mundo se consumen al año alrededor de cinco veces más toneladas de hormigón que de acero. El hormigón armado (reforzado) surge de unir el acero con hormigón, lo que se logra gracias a la elevada adherencia entre ambos y que produce una correcta transferencia de sus propiedades mecánicas: buena resistencia a la tracción del acero y elevada resistencia a la compresión del hormigón. La estructura del hormigón depende principalmente de: Las características fisicoquímicas y la dosificación de los componentes empleados en su elaboración (áridos, cemento, agua, aditivos, adiciones y acero en el caso del hormigón armado); El procedimiento seguido para la puesta en obra; El tipo de curado (consiste en propiciar y mantener un ambiente de apropiada temperatura y contenido de humedad en el hormigón recién colocado, de modo que éste desarrolle el potencial de las propiedades que se esperan de él. Un hormigón curado adecuadamente alcanzará su máxima resistencia y durabilidad, será más impermeable y tendrá menor riesgo de fisuración).

Cemento y Adiciones El cemento Pórtland es el aglomerante de uso más extendido, el cual cuando se mezcla con agua forma una pasta capaz de fraguar y endurecer en forma progresiva, por esto se lo llama “aglomerante hidráulico” (cales o cementos hidráulicos) para distinguirlos de los aglomerantes aéreos (el endurecimeinto se produce por contacto con el aire). El cemento Pórtland se obtiene por medio de la molienda de su clínquer con yeso (CaSO4.2H2O, sulfato de sodio hidratado) como regulador de fraguado. El clínquer es el producto obtenido por cocción a 1500°C hasta fusión parcial de una mezcla de caliza (carbonato de calcio) y arcilla (silicatos de aluminio) homogeneizada y en proporciones adecuadas. Los componentes fundamentales del clínquer pueden ser indicados como:

Tabla. Tipos de cemento Pórtland producidos en Estados Unidos. Cuando fragua el hormigón, este se endurece por hidratación de los distintos compuestos que lo constituyen. Durante este proceso (curado), ocurren los siguientes fenómenos: Conformación de la red de silicatos, que determina la resistencia mecánica del hormigón, Segregación del hidróxido de calcio, el cual junto con los álcalis provenientes de las materias primas llevan el pH de la fase acuosa a valores entre 12,6 y 14, Evaporación del agua en exceso agregada durante el amasado para hacer trabajables las mezclas, lo cual genera una red de poros y canales que llegan hasta la superficie del hormigón.

El deterioro del hormigón puede provenir de: Desalcalinización de las fases del cemento por efecto de un lavado continuo con aguas blandas (Cualquier agua que no contiene grandes concentraciones de minerales disueltos como calcio y magnesio). Ataque por sulfatos, que reaccionan con los componentes del hormigón formando productos muy voluminosos, los cuales presionan hasta fisurar la masa del hormigón, Ataque por agua de mar, Ataque ácido, que disuelve a las fases alcalinas del hormigón, Ataque biológico, provocado por la acción química de los metabolitos de microorganismos, Reacción álcali-agregado y álcali-carbonato, debida a la reactividad de agregados gruesos de estructura amorfa frente al medio fuertemente alcalino, generando también fases voluminosas y fisuración, Ataque por escarcha o congelamiento, durante el cual el agua retenida en la red de poros y canales solidifica presionando contra las paredes de los mismos hasta fisurar el hormigón, Corrosión de armaduras de acero en el caso del hormigón armado, pre o post tensado, Erosión mecánica y fisuración por esfuerzos mecánicos de diversas fuentes.

Esquema del ataque por sulfato sobre el hormigón.

Efecto del ataque ácido sobre el hormigón.

Esquema de la reacción álcali-agregado sobre el hormigón.

Diversos procesos corrosivos que pueden producirse sobre armaduras de acero en el hormigón.

Bibliografía Galvele, J.R., Duffó, G.S., Degradación de Materiales-I / Corrosión. Serie de Monografías Tecnológicas/3. Jorge Baudino Ediciones. 2006.