Carbonatacion
Páginas: 6 (1299 palabras)
Publicado: 7 de marzo de 2013
DURABILIDAD DE LAS ESTRUCTURAS: CORROSIÓN POR CARBONATACIÓN. INFLUENCIA DEL ESPESOR Y CALIDAD DEL RECUBRIMIENTO
Revista Cemento Año 6, Nº 25
Con frecuencia se comenta que el acero y el hormigón pueden conformar el "hormigón armado" porque presentan buena adherencia y sus coeficientes de dilatación térmica son del mismo orden. Pero no se debe olvidar otro factor, no menos importante: laprotección que el hormigón brinda a las armaduras contra la corrosión.
El pH fuertemente básico del hormigón (aproximadamente 12,5) conduce a la formación de un "film protector" sobre las armaduras y, en estas condiciones se dice que el acero está " pasivado "; esto es, aún en presencia de oxigeno y humedad, no se oxida.
Esta característica permite asegurar una prolongada vida útil al materialy a las estructuras, la que dependerá de cuando se inician los procesos de corrosión y con qué velocidad avanzan luego que se hayan iniciado. Dicho en otros términos, al período de tiempo hasta que las armaduras empiezan a corroerse se lo denomina "período de incubación" y el correspondiente al avance de la corrosión propiamente dicha, "período de propagación”.
La experiencia muestra que lacorrosión de la armadura es el problema más frecuente entre las causas de patologías en estructuras de hormigón armado. Comprender cuáles son los factores más comunes que alteran el mecanismo de protección que brinda el hormigón al acero, permitirá encontrar los medios para retardar el inicio de la corrosión o, lo que es lo mismo, prolongar el período de incubación y aumentar la vida útil.
Losfactores externos que mayor influencia tienen sobre la corrosión de las armaduras son el ingreso de iones cloruro y la carbonatación. En este artículo se analiza esta última.
Proceso de carbonatación
En el proceso de hidratación del cemento portland se producen silicatos de calcio hidratados, responsables de la resistencia y un compuesto alcalino, hidróxido de calcio o portlandita, que proveeel pH básico del hormigón.
En contacto con el aire, este hidróxido de calcio se combina con el dióxido de carbono para formar una sal, el carbonato de calcio, reduciendo el pH del hormigón a valores cercanos a 9, o sea menos alcalinos (recordemos que pH = 7 representa una solución neutra). Esto se representa químicamente del modo siguiente:
El fenómeno de carbonatación es progresivopero lento, pudiendo idealizarse un "frente de carbonatación" que avanza hacia el interior del hormigón. Hacia el exterior de este "frente", el pH es aproximadamente 9 y hacia el interior, se mantiene alrededor de 12,5.
Para pH inferiores a 11, se pierde la condición de pasividad para las armaduras y, si las condiciones del medio son favorables para la corrosión (humedad, oxígeno, temperatura),el acero se oxida, provocando un aumento localizado de volumen, fisuras y hasta descascaramiento del hormigón que lo recubre. Paralelamente, se va reduciendo la sección resistente de las armaduras, pudiendo llegarse a situaciones de riesgo y hasta colapso.
Períodos de incubación y de propagación
Se acepta que los primeros signos aparecen cuando la profundidad de corrosión en el acero haalcanzado el valor de 100 μm [CEN, 1992]. O sea que la condición límite de diseño debe ser que la profundidad de corrosión del acero alcance dicho valor a la edad proyectada para la vida útil.
El Período de Incubación, que corresponde al proceso de penetración del frente de carbonatación, está caracterizado por un tiempo tj que es el necesario para que el mismo alcance la posición de la armadura yésta se despasive. Este período depende básicamente del espesor y de la calidad del recubrimiento.
El Período de Propagación corresponde al proceso de corrosión propiamente dicho de la armadura, una vez despasivada por la carbonatación. Este período está caracterizado por un tiempo tp que es el necesario para que el fenómeno de corrosión de la armadura haya alcanzado los 100 μm de profundidad...
Revista Cemento Año 6, Nº 25
Con frecuencia se comenta que el acero y el hormigón pueden conformar el "hormigón armado" porque presentan buena adherencia y sus coeficientes de dilatación térmica son del mismo orden. Pero no se debe olvidar otro factor, no menos importante: laprotección que el hormigón brinda a las armaduras contra la corrosión.
El pH fuertemente básico del hormigón (aproximadamente 12,5) conduce a la formación de un "film protector" sobre las armaduras y, en estas condiciones se dice que el acero está " pasivado "; esto es, aún en presencia de oxigeno y humedad, no se oxida.
Esta característica permite asegurar una prolongada vida útil al materialy a las estructuras, la que dependerá de cuando se inician los procesos de corrosión y con qué velocidad avanzan luego que se hayan iniciado. Dicho en otros términos, al período de tiempo hasta que las armaduras empiezan a corroerse se lo denomina "período de incubación" y el correspondiente al avance de la corrosión propiamente dicha, "período de propagación”.
La experiencia muestra que lacorrosión de la armadura es el problema más frecuente entre las causas de patologías en estructuras de hormigón armado. Comprender cuáles son los factores más comunes que alteran el mecanismo de protección que brinda el hormigón al acero, permitirá encontrar los medios para retardar el inicio de la corrosión o, lo que es lo mismo, prolongar el período de incubación y aumentar la vida útil.
Losfactores externos que mayor influencia tienen sobre la corrosión de las armaduras son el ingreso de iones cloruro y la carbonatación. En este artículo se analiza esta última.
Proceso de carbonatación
En el proceso de hidratación del cemento portland se producen silicatos de calcio hidratados, responsables de la resistencia y un compuesto alcalino, hidróxido de calcio o portlandita, que proveeel pH básico del hormigón.
En contacto con el aire, este hidróxido de calcio se combina con el dióxido de carbono para formar una sal, el carbonato de calcio, reduciendo el pH del hormigón a valores cercanos a 9, o sea menos alcalinos (recordemos que pH = 7 representa una solución neutra). Esto se representa químicamente del modo siguiente:
El fenómeno de carbonatación es progresivopero lento, pudiendo idealizarse un "frente de carbonatación" que avanza hacia el interior del hormigón. Hacia el exterior de este "frente", el pH es aproximadamente 9 y hacia el interior, se mantiene alrededor de 12,5.
Para pH inferiores a 11, se pierde la condición de pasividad para las armaduras y, si las condiciones del medio son favorables para la corrosión (humedad, oxígeno, temperatura),el acero se oxida, provocando un aumento localizado de volumen, fisuras y hasta descascaramiento del hormigón que lo recubre. Paralelamente, se va reduciendo la sección resistente de las armaduras, pudiendo llegarse a situaciones de riesgo y hasta colapso.
Períodos de incubación y de propagación
Se acepta que los primeros signos aparecen cuando la profundidad de corrosión en el acero haalcanzado el valor de 100 μm [CEN, 1992]. O sea que la condición límite de diseño debe ser que la profundidad de corrosión del acero alcance dicho valor a la edad proyectada para la vida útil.
El Período de Incubación, que corresponde al proceso de penetración del frente de carbonatación, está caracterizado por un tiempo tj que es el necesario para que el mismo alcance la posición de la armadura yésta se despasive. Este período depende básicamente del espesor y de la calidad del recubrimiento.
El Período de Propagación corresponde al proceso de corrosión propiamente dicho de la armadura, una vez despasivada por la carbonatación. Este período está caracterizado por un tiempo tp que es el necesario para que el fenómeno de corrosión de la armadura haya alcanzado los 100 μm de profundidad...
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