Casale Putzmeister
Gicalla Baryserv

Buscar Artículos

  • Inicio
  • Hormigón
  • Hacia una estrategia de reparación del hormigón armado depurado
Jueves, 18 Octubre 2018 07:00

Hacia una estrategia de reparación del hormigón armado depurado

Trabajos de construcción con hormigón Trabajos de construcción con hormigón

La estrategia de reparación del hormigón armado que en este artículo se propone concierne a los puentes emplazados en ambientes normales. Comporta dos etapas. Primero se evalúa el estado de conservación presente y futuro del material. Así, la fecha de la iniciación de la corrosión se estima por métodos gráficos simples que tienen en cuenta procesos de degradación. Se estima también la fecha de la primera fisuración del hormigón de recubrimiento. A continuación se define el tipo de intervención a llevar a cabo, teniendo en cuenta la corrosión de las armaduras por una parte y los métodos de reparación y rehabilitación por otra. En esta estrategia se tienen en cuenta los nuevos métodos, tales como los tratamientos electroquímicos o impregnaciones con ayuda de nuevos productos.

1. ESTADO DE CONSERVACIÓN DEL MATERIAL

Los problemas debidos a la carbonatación se han separado de los que se deben a la acción de los cloruros.

Extensión de la carbonatación

El espesor de la zona carbonatada se determina con la ayuda de un indicador de color, como la fenolftaleína, que es incolora cuando el pH es inferior a 9,5 y que adquiere un tinte rosado para valores más elevados.

Futura evolución de la profundidad de carbonatación

Según los modelos más simples, la carbonatación aparece cuando la cantidad de dióxido de carbono en el hormigón alcanza un valor umbral. La penetración de este gas queda definida por una ley de difusión. Con estas hipótesis, la profundidad de carbonatación es proporcional a la raíz cuadrada del tiempo. Al cabo de un cierto tiempo, la profundidad de carbonatación sigue una ley del tipo:
e = e, + kvt

donde e, y k son dos constantes que dependen del material y del entorno ambiental.
La previsión de la profundidad de carbonatación puede hacerse simplemente de la siguiente manera:

  • Para una edad t, comprendida entre 2 y 5 años la profundidad de carbonatación e, se mide. Se dibuja el punto P, (Vt, e,) en unos ejes Vt-e.
  • Se traza la recta OP, que corta a la recta e = x,
    (espesor del recubrimiento de las armaduras) en un punto que
    corresponde al tiempo t<sub>enrob</sub>.
  • Si tenrob es inferior a 20 años, la segunda medición se hace después de un intervalo de tiempo corto (2 años desde la primera medición).
  • Si tenrob, es superior a ese valor, la segunda medición se hace después de un intervalo de tiempo entre 5 y 10 años desde la primera medición.
  • La pareja (Vt2, e2) corresponde al punto P2. El futuro valor de la profundidad de carbonatación viene dado por la recta P1P2, que se ajusta realizando otras mediciones para edades posteriores (por ejemplo a los 15 años).
  • El valor del tiempo correspondiente a la intersección de la recta P1P2 y la recta e = xenrob se puede entender como valor probable del tiempo en el que se produce corrosión de las armaduras recubiertas por un hormigón que solamente está carbonatado.

Evolución de la penetración de los cloruros

Los valores de la concentración C de cloruros medidos a diversas profundidades x son utilizados para trazar el perfil continuo de concentración de cloruros C(x) en el hormigón estudiado.

Cuando el agua intersticial del hormigón forma una fase continua, la penetración de los cloruros es un proceso de difusión que está asociado a una débil interacción de los cloruros con el cemento. En el modelo simplificado que se utiliza aquí, sólo se tiene en cuenta la ley de difusión. La ley de difusión (ley de Fick) relaciona la concentración C(x,t) con la profundidad x y el tiempo t.

Evolución futura de la penetración de cloruros
La curva de evolución puede calcularse de forma simplificada de la siguiente manera:

  • Un primer perfil permite calcular el parámetro I, tangente a dicho perfil en su parte decreciente, que está ligado a un coeficiente de difusión medio D y a una edad t, de la obra.
  • Si l>7Vt, (con I en mm y ta en años) y si la concentración en cloruros en los 5 primeros milímetros a partir de la superficie sobrepasa el 0,5% con relación a la masa del hormigón, se determina otro perfil después de entre cuatro y siete años del primero.
  • La ley también es del tipo x”= a+kVt, siendo x,” la profundidad para la que C = C,.
  • Perfiles determinados en dos fechas t1 y t2 permiten determinar las profundidades particulares x, = xcr(t)
  • La recta que pasa por los puntos (x,Vt1) y (x2,Vt2) proporciona la ley de previsión de xcr (t).

Esta ley sólo es aplicable cuando la penetración por cloruros sigue un proceso de difusión. Si el hormigón no está saturado, el perfil de concentración de cloruros se compone de una parte no decreciente que no ha sido tenida en cuenta en este procedimiento.

Previsión de las zonas de concentración de la corrosión

Las zonas donde las armaduras han comenzado a corroerse como consecuencia de una despasivación, se pueden localizar de una forma no destructiva. Se trata de medir el potencial de electrodo Ec de los aceros. El criterio más usual para determinar que una zona tiene corrosión es que su Ec <-350 mV con relación a un electrodo de referencia de cobre-sulfato de cobre.

Previsión de la fisuración del recubrimiento

Artículos de Concretonline

Se han establecido de forma empírica procedimientos para determinar la fecha de la primera aparición de fisuración de un recubrimiento alrededor de las armaduras corrompidas. El método consiste en medir la velocidad de corrosión de los aceros por medida de la resistencia de polarización R,. La relación entre la velocidad de corrosión vcory R, se expresa como: R, x vcor= 250, si vcor, está expresado en um/año y R, en Kiloohmio por centímetro cuadrado.

Los ensayos de laboratorio y también las mediciones in situ muestran que la velocidad de disolución de las armaduras es:

  • Superior a 10 um/año en un hormigón contaminado por cloruros.
  • Del orden de 5 um/año en un hormigón carbonatado.

El recubrimiento del hormigón se fisura cuando la disolución media de la armadura alcanza un valor crítico que depende de las características del hormigón y que está a menudo comprendido entre 0,05 y 1 mm.

2. ESTRATEGIA DE REPARACIÓN

Para elegir la estrategia de reparación a seguir es necesario distinguir las siguientes zonas:

    • La zona donde las armaduras están protegidas por un recubrimiento de hormigón sano.
    • La zona donde la armadura se corroe, pero el recubrimiento del hormigón permanece intacto sin fisuras ni abombamientos.
    • La zona donde el recubrimiento del hormigón se degrada por fisuración o por exfoliación.


El conjunto de la estrategia propuesta se muestra en la Figura 1.

3. CONCLUSIONES

a) La estrategia de rehabilitación del hormigón armado que aquí se propone, está de acuerdo con las recomendaciones hechas por organismos tales como la RILEM o el Comité Euro-Internacional del Hormigón.
b) Esta estrategia no tiene en cuenta ni el funcionamiento de las estructuras, ni el aspecto económico de las reparaciones que se pueden efectuar.
c) Se estiman la fecha de iniciación de la corrosión y la de la primera fisuración mediante curvas muy simplificadas. Todas estas fechas críticas permiten tener una idea sobre la urgencia de las rehabilitaciones a realizar.
d) La eficacia de estas rehabilitaciones se debe verificar in situ, con la ayuda de ensayos apropiados.

Información adicional

  • Fuente:: Artículo extraido de la Revista Técnica "Bulletin des Laboratores des Ponts et Chaussées" | INGENIERÍA CIVIL del CEDES, Centro de estudios y Experimentación de Obras Públicas, MINISTERIO DE FOMENTO
  • Autor:: Gilbert Grimaldi, André Raharinaivo | Resumido por Carmen Lozano Bruna Ingeniera de Caminos, Canales y Puertos. Laboratorio Central de Estructuras y Materiales (CEDEX)
Visto 60 veces
Copyright © 2018 | ConcretOnline | marca registrada.
Las cookies facilitan la prestación de nuestros servicios. Al utilizar nuestros servicios, usted acepta que utilizamos cookies.
Más información De acuerdo