Contenido Corrosión de armaduras en estructuras de hormigón armado:causas y procedimientos de rehabilitación

Resulta paradojico que a pesar del gran coste economico y social que supone el problema de la corrosion en la industria de la construccion, no existan apenas en los planes de estudio que conducen a la obtencion de titulaciones tecnicas,materiales relacionadas con la diagnosis y la intervencion en estructuras de hormigon armado con las armaduras corroidas. Este libro pretende solventar en parte esta situacion,desarrollando de una forma sencilla los conceptos necesarios para explicar el mecanismo de la corrosion de armaduras y las pautas a seguir en las labores de rehabilitacion de estructuras con armaduras corroidas. Tambien se han incluido dos capitulos que desarrollan el proceso seguido para realizar la diagnosis de dos casos de corrosion,uno debido a la carbonatacion del hormigon y el otro como causa de la accion de la carbonatacion y la presencia de un umbral de cloruros superior al critico. Los tres capitulos finales se dedican a la investigacion desarrollada a lo largo de mi tesis doctoral. Los dos primeros demuestran la ineficacion de la realcalinizacion electroquimica y de la extraccion electroquimica de cloruros como metodos de rehabilitacion de estructuras de hormigon armado con armaduras corroidas en el ultimo capitulo se compruba el efecto de los altos potenciales catodicos. aplicados durante los tratamientos anteriores sobre el acero ÍNDICE

TEMA I LA CORROSIÓN DE ARMADURAS

1. Mecanismo de la corrosión

1.1. Introducción
1.2. Factores desencadenantes de la corrosión de las armaduras
1.2.1. Mecanismo de la corrosión de armaduras de estructuras de hormigón armado
1.2.2. Carbonatación
1.2.3. Iones cloruro
1.2.3.1. Hormigón en ambiente marino
1.2.4. Combinación de carbonatación e iones cloruro
1.2.5. Otros factores desencadenantes
1.3. Medida de la velocidad de corrosión
1.3.1. Las técnicas tradicionales
1.3.2. Las técnicas electroquímicas
1.3.3. Técnicas cualitativas: el potencial de corrosión(Ecorr) o potencial en circuito abierto
1.3.4. Técnicas cuantitativas de medida de la velocidad de corrosión
1.3.4.1. Medidas de resistencia de polarización
1.3.4.2. La obtención de curvas de polarización
1.3.4.3. La aplicación de pulsos galvanostáticos o potenciostáticos
1.4. Factores condicionantes de la corrosión de las armaduras
1.4.1. Factores acelerantes
1.4.2. Factores retardadores

2. Efectos de la corrosión

2.1. Efecto sobre el hormigón
2.2. Efecto sobre el acero
2.3. Efecto sobre el sistema hormigón armado
2.4. Predicción de la vida útil en las estructuras de hormigón armado
 
3. Tratamiento normativo

3.1. Instrucción de hormigón estructural EHE
3.1.1. El proceso de cambio
3.1.2. Mayores resistencias características del hormigón
3.1.3. Una nueva visión de la durabilidad
3.1.4. Clasificación de ambientes
3.1.5. La estrategia de durabilidad
3.2. El código modelo CEB-FIP 1990 (CM 90)
3.2.1. La durabilidad en el CM 90
3.2.2. Las condiciones medioambientales
3.2.3. Estrategia de durabilidad

TEMA II LA INTERVENCIÓN EN ESTRUCTURAS

DETERIORADAS POR CORROSIÓN DEARMADURAS

4. Análisis de estructuras afectadas por corrosión de armaduras

4.1. Inspección de estructuras
4.1.1. Inspección preliminar
4.1.1.1. Evaluación de una ficha de antecedentes de la estructura y del medio
4.1.1.2. Examen visual general de la estructura
4.1.2. Inspección detallada
4.1.2.1. Plan de trabajo
4.1.2.2. Realización de la inspección detallada
4.2. Análisis estructural
4.2.1. Métodos empíricos: la relación de capacidad
4.2.2. Métodos analíticos: recálculo de la estructura
4.2.3. Pruebas de carga
4.2.3.1. Diagnóstico

5. Reparación de estructuras dañadas por corrosión de armaduras

5.1. Introducción
5.2. Eliminación del hormigón deteriorado
5.3. Sellado de fisuras
5.4. Restauración de la capacidad resistente de la armadura
5.5. Colocación del nuevo material de reparación
5.5.1. Materiales de base inorgánica
5.5.1.1. Materiales de base inorgánica tradicionales
5.5.1.2. Materiales de base inorgánica no tradicionales
5.5.1.3. Técnicas de ejecución
5.5.2. Materiales de base orgánica
5.5.2.1. Mortero epoxi
5.5.2.2. Mortero de poliuretano
5.5.2.3. Mortero de poliéster
5.5.3. Materiales de base mixta
5.6. Aplicación de un tratamiento superficial
5.7. Resultados experimentales

6. Refuerzo de estructuras
 
6.1. Introducción
6.2. Variables que condicionan la eficacia del refuerzo
6.2.1. Estado tensión-deformación de los materiales en el momento del refuerzo
6.2.2. Transferencia de cargas entre materiales originales y de refuerzo
6.2.3. Aumento de la rigidez y variación de solicitaciones
6.3.  Refuerzo de pilares
6.3.1. Encamisados
6.3.1.1. Refuerzo de pilares mediante perfiles de acero laminado
6.3.1.2. Refuerzo de pilares mediante hormigónarmado
6.3.2. Refuerzo de pilares mediante zunchado
6.3.2.1. Planteamiento teórico
6.3.2.2. Zunchado cilíndrico
6.3.2.3. Zunchado paralelepipédico
6.3.3. Refuerzo activo de pilares de hormigón armado
6.4.  Refuerzo de vigas
6.4.1. Sistemas de refuerzo
6.4.2. Refuerzo con bandas de acero encoladas
6.4.3. Refuerzo con armaduras pasivas
6.4.4. Refuerzo con recrecidos de hormigón
6.4.5. Refuerzo mediante postensado
6.5. Refuerzo de estructuras mediante materiales compuestos

7. Métodos electroquímicos de rehabilitación

7.1. Protección catódica (PC)
7.2. Extracción electroquímica de cloruros (EEC)
7.2.1. Fundamento
7.2.2. Realizaciones
7.2.3. Distribución de cloruros después de la extracción
7.2.4. Eficacia de la EEC
7.2.5. Comportamiento a largo plazo
7.3. Realcalinización electroquímica (RAE)
7.3.1. Fundamento
7.3.2. Experiencia en el laboratorio
7.3.3. Experiencia en campo
7.3.4. Comportamiento a largo plazo
7.4. Aspectos prácticos de la aplicación de la RAE y la EEC
7.5. Efectos no deseados de la EEC y de la RAE
7.5.1. La reacción árido-álcali
7.5.2. Reducción de la adherencia entre el hormigón y el acero
7.5.3. La fragilización del acero por absorción de hidrógeno

TEMA III APLICACIONES

8. Corrosión de la armadura de dos digestores de hormigón armado
8.1. Antecedentes y objeto
8.2. Trabajos realizados
8.2.1. Inspección preliminar
8.2.2. Medidas de potencial de corrosión de las armaduras
8.2.3. Medidas de velocidad de corrosión de las armaduras
8.2.4. Estado de la armadura
8.2.5. Profundidad de carbonatación
8.2.6. Presencia de iones despasivantes
8.2.7. Porosidad de hormigón
8.3. Discusión de los resultados
8.3.1. Análisis de las causas que han provocado la corrosión de las armaduras
8.3.2. Análisis de las medidas electroquímicas realizadas
8.3.3. Análisis del estado de la armadura
8.3.4. Determinación de la porosidad del hormigón
8.4. Propuesta de rehabilitación
8.4.1. Propuesta de protección catódica
8.5. Conclusiones

9. Corrosión de la armadura en un aparcamientosubterráneo

9.1. Antecedentes
9.2. Trabajos realizados
9.2.1. Inspección visual
9.2.1.1. Humedades
9.2.1.2. Fisuraciones y agrietamiento de la estructura
9.2.2. Determinación de la profundidad de carbonatación
9.2.3. Determinación de la presencia de cloruros
9.2.4. Otros factores desencadenantes de la corrosión
9.2.5. Porosidad del hormigón
9.2.6. Estado de la estructura
9.3. Discusión de los resultados obtenidos
9.3.1. Inspección visual
9.3.2. Carbonatación del hormigón
9.3.3. Iones cloruro
9.3.4. Otros factores desencadenantes
9.3.5. Porosidad del hormigón
9.3.6. Estado de la estructura
9.4. Reparación de la estructura
9.4.1. Tratamiento de fisuras
9.4.2. Reparación de nervios

10. Comprobación de la eficacia de la extracción electroquímica de cloruros

10.1. Objetivos
10.1.1. Objetivo principal
10.1.2. Objetivos parciales
10.2. Trabajo experimental realizado
10.2.1. Elementos estructurales ensayados
10.2.1.1. Elementos lineales
10.2.1.2. Elementos superficiales
10.2.1.3. Pequeñas probetas de laboratorio
10.2.2. La realización práctica de la EEC
10.2.2.1. Punto de partida
10.2.2.2. Montaje del experimento y variables consideradas
10.2.2.3. Desarrollo del trabajo
10.3. Resultados experimentales
10.3.1. Información derivada de las medidas de potencial
10.3.2. Resistividad-grado de humectación y cinética de corrosión
10.3.3. Perfiles de concentración de cloruros
10.3.4.Repercusiones de la EEC en el Ecorr
10.3.5.Repercusión de la EEC en la Rp
10.3.5.1. Medida tradicional de Rp
10.3.5.2. Medida de la Rp mediante pulsos galvanostáticos y potenciostáticos
10.3.5.3. Repercusión de la EEC en las curvas de polarización
10.3.6. Extracción de cloruros por lixiviación en pequeñas probetas de laboratorio con grados de precorrosión diferentes
10.4. Conclusiones

11. Comprobación de la eficacia de la realcalinización electroquímica

11.1. Trabajo experimental realizado
11.1.1. Materiales utilizados
11.1.2. Ensayos en solución saturada de hidróxido cálcico
11.1.3. Ensayos en pequeñas probetas de mortero
11.1.4. Relación entre el grado de precorrosión del acero y la posibilidad de repasivación
11.1.5. La realización práctica de la RAE
11.1.5.1. Punto de partida
11.1.5.2. Montaje del experimento y variables consideradas
11.1.5.3. Desarrollo del trabajo
11.2. Resultados experimentales