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- Tecnología del Hormigón - UNIVERSIDAD TECNOLOGICA NACIONAL DOCENTE: Ing. M. Fernanda Carrasco Ingeniería Civil – 2015 DURABILIDAD DEL HORMIGÓN U N I D A D 9 U N I D A D 9 - Tecnología del Hormigón - CLASIFICACIÓN DE LAS AGRESIONES Ataque físico Ataque físico - químico Acciones deletéreas internas Ataque electro - químico Fisuración por contracción Desgaste Erosión Abrasión Acciones de temperaturas extremas Congelamiento y deshielo Fuego Lixiviación Ataque ácido Ataque de sulfatos Reacción álcali-agregado Reacción álcali-carbonato Corrosión de armaduras Carbonatación Cloruros Tipo de afectación Proceso deletéreo Propiedad del H° Contracción por secado Resistencia al desgaste Permeabilidad Succión Capilar Absorción Permeabilidad Succión Capilar Absorción Permeabilidad Succión Capilar Absorción Módulo de elasticidad Permeabilidad Succión Capilar Absorción - Tecnología del Hormigón - CONCEPTO GENERAL DE DURABILIDAD •Se define a la durabilidad del hormigón como su resistencia a la acción del clima, a los ataques químicos, ataques físicos, reacciones internas o cualquier otro proceso de deterioro. •El proceso de degradación del hormigón es natural e inevitable, por lo tanto, es esencial saber cómo y a que velocidad se producen los deterioros •Las estructuras deben ser proyectadas, construidas y operadas para satisfacer un conjunto de requisitos funcionales durante un cierto período de tiempo, sin que se produzcan costos inesperados de mantenimiento y reparaciones. Este período constituye la vida útil o vida de servicio de la estructura. •El límite de degradación se puede definir por requerimientos funcionales tales como: deflexiones máximas, presencia de fisuras o desprendimientos, vibraciones, estética. •Se pueden definir modelos de comportamiento como La Ley de los Cinco o el modelo de Tutti. - Tecnología del Hormigón - CONCEPTO GENERAL DE DURABILIDAD Se pueden definir modelos de comportamiento como La Ley de los Cinco o el modelo de Tutti. Las cuatro fases de la ley de los cincos representan lo siguiente: Fase A: Período de diseño, construcción y curado. Fase B: Proceso de iniciación en desarrollo, pero aun no se presentan daños por propagación. Fase C: El deterioro propagador comienza. Fase D: Estado avanzado de propagación con daños extensos ocurriendo. Vida útil Daños visibles Punto de quiebre Tiempo, años PropagaciónIniciación Daños no visibles Magnitud daño Límite de degradación A B C D Fase Estado de la estructura Costo asociado A Bueno 1 B Mantenimiento preventivo 5 C Reparación y manteniemiento 25 D Rehabilitación 125 - Tecnología del Hormigón - CONCEPTO GENERAL DE DURABILIDAD C U M P LI M IE N TO D E R E Q U E R I M I E N T O S T I E M P O LÍMITE DE DEGRADACIÓN VIDA ÚTIL DE LA ESTRUCTURA 1 ESTRUCTURA 1 ESTRUCTURA 2 VIDA ÚTIL DE LA ESTRUCTURA 2 INTERVENCIÓN EXTRAORDINARIA VIDA ÚTIL PROLONGADA - Tecnología del Hormigón - MECANISMOS DE TRANSPORTE La magnitud y velocidad de los procesos de deterioro dependen de la facilidad con la que puedan ingresar al hormigón los agentes agresivos. Este ingreso depende de diversos mecanismos de transporte: Permeabilidad: implica el movimiento de una fase líquida (agua, soluciones) a través de la estructura de poros por efecto de una diferencia de presiones hidrostáticas Difusión: implica el movimiento de una fase líquida o gaseosa (agua, soluciones, vapor de agua, gases) a través de la estructura de poros por efecto de una diferencia de concentración Absorción capilar: movimiento de una fase líquida (agua, soluciones) a través de la estructura de poros por efecto de la tensión superficial Efecto mecha: mecanismos acoplados. El desarrollo de estos mecanismos depende del tamaño de los poros y de su conectividad. - Tecnología del Hormigón - MECANISMOS DE TRANSPORTE •La relación a/c •El contenido unitario de cemento •Características de los agregados •Calidad de la interfase - Tecnología del Hormigón - CLASIFICACIÓN DE LAS AGRESIONES Ataque físico Ataque físico - químico Acciones deletéreas internas Ataque electro - químico Fisuración por contracción Desgaste Erosión Abrasión Acciones de temperaturas extremas Congelamiento y deshielo Fuego Lixiviación Ataque ácido Ataque de sulfatos Reacción álcali-agregado Reacción álcali-carbonato Corrosión de armaduras Carbonatación Cloruros Tipo de afectación Proceso deletéreo Propiedad del H° Contracción por secado Resistencia al desgaste Permeabilidad Succión Capilar Absorción Permeabilidad Succión Capilar Absorción Permeabilidad Succión Capilar Absorción Módulo de elasticidad Permeabilidad Succión Capilar Absorción - Tecnología del Hormigón - CONTRACCIÓN DEL HORMIGÓN Construcción de estructuras de hormigón Acción del medio ambiente Temperaturas Vientos Humedad relativa Presencia de CO2 Secado de las estructuras expuestas al medio ambiente Generación de tensiones de tracción Fisuración de las estructuras Contracción plástica En el hormigón fresco, cuando se extrae el agua de la pasta mediante la evaporación en la superficie, se forma una compleja serie de meniscos, que generan presiones capilares negativas que causan la contracción de la pasta. Contracción por secado Cuando el hormigón se seca, pierde agua libre, y agua adsorbida sobre la superficie del C-S-H hacia los capilares vacíos y luego fuera del hormigón. Como consecuencia, la pasta de cemento se contrae. Contracción por carbonatación El hormigón expuesto a la carbonatación pierde agua y se comporta como si hubiera sido secado a una humedad relativa inferior de aquella a la que fue sometido realmente. Además, la contracción por carbonatación es totalmente irreversible. - Tecnología del Hormigón - FISURACIÓN POR CONTRACCIÓN Mapa de humedades relativas (Saturación=1) para una muestra cilíndrica con secado unidimensional (sentido radial) a la edad de 2 semanas (Fuente: Guillerón et al., 2004). - Tecnología del Hormigón - FISURACIÓN POR CONTRACCIÓN - Tecnología del Hormigón - FISURACIÓN POR CONTRACCIÓN La tendencia a la fisuración por contracción del hormigón depende de: •La composición del hormigón (calidad de pasta y relación pasta/agregados) •Condiciones de secado (geometría, ambiente, tiempo) •Condiciones de restricciones a la deformación •La resistencia mecánica del hormigón - Tecnología del Hormigón - TIPOS DE CONTRACCIÓN Contracción plástica En el hormigón fresco, cuando se extrae el agua de la pasta mediante la evaporación en la superficie, se forma una compleja serie de meniscos, que generan presiones capilares negativas que causan la contracción de la pasta. Fisuras en un pavimento, aproximadamente paralelas entre sí. - Tecnología del Hormigón - TIPOS DE CONTRACCIÓN Contracción por secado Cuando el hormigón se seca, en primera instancia se pierde el agua libre. Este proceso induce gradientes de humedad en la pasta de cemento y las moléculas de agua se transfieren de la superficie del C-S-H hacia los capilares vacíos y luego fuera del hormigón. Como consecuencia, la pasta de cemento se contrae. Fisuras en el hormigón celular Fisuras en un elemento lineal - Tecnología del Hormigón - ABRASIÓN DEFINICIÓN: Es el desgaste producido por acciones de frotamiento y fricción. Las fuerzas abrasivas pueden clasificarse de acuerdo con su intensidad en: •Ligera y mediana •Pisos y pavimentos sometidos al tránsito de personas y vehículos livianos •Enérgico •Pisos y pavimentos sometidos al tránsito de vehículos pesados, muelles •Muy enérgico •Pisos y pavimentos sometidos al tránsito de vehículos muy pesados, con orugas, zonas de arrastre de cuerpos pesados - Tecnología del Hormigón - ABRASIÓN La resistencia a la abrasión del hormigón depende de: •La resistencia intrínseca de los agregados. •Contenido de partículas menores a 75 µm de los agregados finos •La resistenciamecánica del hormigón •Calidad de ejecución (reducir la exudación, adecuada terminación superficial, adecuado curado, adecuada resistencia antes de habilitar la estructura) - Tecnología del Hormigón - ABRASIÓN Ensayos Para evaluar la calidad de los agregados •Ensayo en la máquina de “Los Angeles” según norma IRAM 1532 •La pérdida de peso no deberá superar el 30 % cuando los agregados se utilicen en hormigones sometidos a abrasión. Para evaluar la resistencia del hormigón - Tecnología del Hormigón - ABRASIÓN Ensayos ASTM C 418 - Tecnología del Hormigón - ABRASIÓN Ensayos ASTM C 779 http://www.ripublication.com/ijcer_spl/ijcerv5n2spl_09.pdf http://www.ripublication.com/ijcer_spl/ijcerv5n2spl_09.pdf - Tecnología del Hormigón - ABRASIÓN Ensayos ASTM C 779 - Tecnología del Hormigón - ABRASIÓN Ensayos para evaluar resistencia del hormigón a la abrasión - Tecnología del Hormigón - EROSIÓN DEFINICIÓN: Es el desgaste producido por los efectos abrasivos o de cavitación debidos a la acción de gases, líquidos o sólidos en movimiento. Se pueden diferenciar dos procesos: •Efecto de desgaste de los materiales arrastrados por el fluido •Erosión debida a la cavitación - Tecnología del Hormigón - EROSIÓN Erosión en un espigón - Tecnología del Hormigón - EROSIÓN La resistencia a la erosión del hormigón depende de: •La resistencia intrínseca de los agregados •La forma y textura de los agregados •Contenido de partículas menores a 75 µm de los agregados finos •La resistencia mecánica del hormigón •Calidad de ejecución (reducir la exudación, adecuada terminación superficial, adecuado curado, adecuada resistencia antes de habilitar la estructura) •Superficie de terminación lisa y uniforme •Adecuado diseño geométrico de la estructura - Tecnología del Hormigón - CONGELAMIENTO Y DESHIELO Este fenómeno está asociado a que el agua al transformarse en hielo aumenta su volumen un 9 %, generando tensiones desfavorables en el hormigón Congelación a edad temprana •Si se produce antes de iniciado el fraguado, este proceso queda suspendido mientras duren las bajas temperaturas •Si se produce luego de iniciado el fraguado y antes de alcanzar una resistencia suficiente, se provoca un daño irreparable a la estructura con pérdida de resistencia •Si se produce cuando el hormigón ha alcanzado una resistencia suficiente, puede soportar un cierto número de ciclos de congelamiento y deshielo sin mayor daño Se introduce el criterio de resistencia crítica, para determinar si el hormigón sufrirá daños por congelamiento, que están entre 2,0 MPa y 14,5 MPa. Para hormigones sin aire incorporado, CIRSOC establece un valor de 7,0 MPa. - Tecnología del Hormigón - CONGELAMIENTO Y DESHIELO La acción repetida de ciclos de congelamiento y deshielo causa serios deterioros en zonas de climas fríos, en especial en estructuras de gran superficie expuesta como pavimentos, revestimientos de canales, tableros de puentes, etc. Este deterioro está íntimamente ligado con la estructura de poros capilares de la pasta, composición y características de los agregados y con el grado de saturación del hormigón en el momento del congelamiento. Si el agua ocupa más del 91,7% del volumen de un poro, al transformarse en hielo y aumentar un 9% su volumen, expondrá al material a tensiones de tracción. Este porcentaje corresponde a la saturación crítica. - Tecnología del Hormigón - CONGELAMIENTO Y DESHIELO Acción del congelamiento y deshielo sobre un cordón de hormigón armado. - Tecnología del Hormigón - CONGELAMIENTO Y DESHIELO - Tecnología del Hormigón - CONGELAMIENTO Y DESHIELO Acciones para minimizar el deterioro: •Evitar la acumulación de agua y saturación del hormigón •Ante congelamiento a edad temprana, se debe realizar un revibrado que elimine las oquedades. •Utilizar agregados densos y resistentes. •Incorporación de aire en el hormigón con un adecuado factor de espaciamiento, para disminuir las presiones internas y reducir la absorción capilar. •Reducir la porosidad del hormigón, a través de una baja relación a/c. •Garantizar la protección y curado adecuados del hormigón para que alcance la resistencia crítica antes de ser expuesto a bajas temperaturas. - Tecnología del Hormigón - CONGELAMIENTO Y DESHIELO 4 % de aire incorporado sin aire incorporado 0 2 4 6 8 10 12 14 16 0.30 0.40 0.50 0.60 0.70 0.80 0.90 RAZON A/C EN PESO FA C TO R D E D U R AB IL ID AD - Tecnología del Hormigón - CONGELAMIENTO Y DESHIELO Ensayos acelerados que someten al material a ciclos de congelamiento y deshielo •No dan una medida cuantitativa de la vida de servicio •Determinan la influencia de las variaciones de composición y materiales sobre la resistencia al congelamiento y deshielo •Permiten verificar el comportamiento de agregados de durabilidad cuestionable El método de ensayo está dado por la norma IRAM 1661 Se verifica el módulo de elasticidad dinámico transversal y se da por terminado el ensayo cuando se han alcanzado los 300 ciclos o cuando el módulo se redujo al 60 %. Se define el factor de durabilidad FD = P. N 300 donde P es el porcentaje del módulo de elasticidad dinámico inicial para N ciclos - Tecnología del Hormigón - EXPOSICIÓN AL FUEGO Según la intensidad y duración de la exposición al fuego, se producen en el hormigón modificaciones volumétricas, físicas, mecánicas y de composición. Las principales propiedades térmicas del hormigón involucradas son: •El calor específico C: que determina la cantidad del calor requerido para elevar su temperatura en 1 °C •La conductividad térmica: que establece la mayor o menor facilidad con que el material conduce el calor •La expansión térmica: que representa el cambio de volumen del hormigón con el cambio de temperatura Conductividad térmica [W/m.K] Calor específico [J/kg. °C] Coeficiente de expansión térmica [10-6/ °C] Agregados Granito 3.1 800 7 a 9 Caliza 3.1 6 Arenisca 3.9 11 a 12 Pasta de cemento a/c = 0.4 1.3 18 a 20 a/c = 0.5 1.2 18 a 20 a/c = 0.6 1.0 1600 18 a 20 Agua 0.5 4200 Aire 0.03 1050 Acero 120 460 11 a 12 Hormigón 1.5 a 3.5 840 a 1170 7.5 a 13 - Tecnología del Hormigón - EXPOSICIÓN AL FUEGO Desde 100 a 300 °C Gris Se evapora el agua libre, sin alteraciones de la pasta de cemento y sin pérdidas de resistencia De 300 a 400 °C Rosáceo Se pierde el agua adsorbida en el gel, con una apreciable disminución de resistencia y con aparición de fisuras A 450 °C Rosa a rojo Parte del Ca(OH)2 se transforma en CaO. Si no se supera esta temperatura con una rehidratación puede recuperarse hasta el 90 % de la resistencia A 600 °C Rosa a rojo Los agregados se expanden provocando tensiones internas que comienzan a disgregar al hormigón 950 °C Gris con puntos rojizos Se produce la descomposición del CSH 950 a 1000 °C Amarillo anaranjado El hormigón comienza a sinterizarse. 1000 a 1200 °C Amarillo El hormigón se sinteriza y su resistencia es nula - Tecnología del Hormigón - EXPOSICIÓN AL FUEGO De acuerdo a su mineralogía los agregados tienen diferentes comportamientos: •El gneiss o granito, se fisuran por encima de los 500 °C por aumento de volumen del cuarzo al cambiar su estructura cristalina •Los basaltos no experimentan daños por acción del calor •Los agregados livianos se comportan bien frente a las temperaturas elevadas •Los agregados calizos se comportan bien frente a las temperaturas elevadas debido a su bajo coeficiente de expansión térmica Los aceros de dureza natural laminados recuperan prácticamente su capacidad resistente cuando se enfrían Los aceros conformados en frío no recuperan sus resistencia al enfriarse - Tecnología del Hormigón - EXPOSICIÓN AL FUEGO •Protección de las estructuras ante incendios •Proveer un adecuado recubrimiento de las armaduras •Recurrir a recubrimientos aislantes (vermiculita, lana mineral, hormigón celular, etc) •Colocar mallas de refuerzo en la capade recubrimiento Precauciones - Tecnología del Hormigón - LIXIVIACIÓN Definición: Ocurre por lavado de ciertos componentes de la pasta de cemento endurecida por la acción de agua blanda o ligeramente ácida que produce fundamentalmente la disolución del Ca(OH)2. Para estructuras convencionales, generalmente solo causa inconvenientes estéticos por aparición de eflorescencias. En estructuras de muy prolongada vida de servicio (ej. fijación de residuos) cobra mayor importancia - Tecnología del Hormigón - LIXIVIACIÓN b) región de disolución del gel donde por agotamiento del Ca(OH)2, los iones Ca + son aportados por el CSH c) región de descomposición del CSH formando un gel de sílice sin propiedades resistentes a)Región donde existe cantidad de Ca(OH)2 que aporta iones Ca+ a la solución de poros - Tecnología del Hormigón - ATAQUE ÁCIDO La pasta de cemento es fuertemente alcalina y no resiste la acción de los ácidos (4.5 ≤ pH ≤ 6). Los ácidos que atacan generalmente al hormigón provienen de: •Lluvia ácida en zonas industriales, soluciones de SO2 •Aguas subterráneas en contacto con marcasita o pirita, soluciones de SO2 •Aguas de pantanos, soluciones CO2 •Aguas de desagües cloacales, soluciones producidas por la acción bacteriana •Aguas de desagües industriales El ataque ácido acelera la lixiviación del Ca(OH)2 y descompone el CSH, formando sales cálcicas del ácido involucrado - Tecnología del Hormigón - ATAQUE ÁCIDO La severidad del ataque depende de la solubilidad de la sal formada 2 NH4+ + Ca(OH)2 → Ca2+ + 2NH3↑ + 2H2O sales de amonio muy solubles ácido nítrico amoníaco H2CO3 + Ca(OH)2 → Ca(HCO3)2+ + H2O bicarbonatos muy solubles ácido carbónico bicarbonato •Cuando el ataque de ácidos es moderado, la protección se obtiene con un hormigón denso y poco permeable. •Cuando el ataque de ácidos es muy severo, debe recurrirse a la aplicación de membranas protectoras - Tecnología del Hormigón - ATAQUE ÁCIDO - Tecnología del Hormigón - ATAQUE DE SULFATOS Se asocia a la formación de ettringita, yeso, thaumasita y descalcificación del CSH En el hormigón existen dos tipos de daños: •Ataque externo: los SO4 2- se introducen desde el ambiente •Ataque interno: se produce por una liberación tardía de SO4 2-, desde: •Los agregados contaminados con yeso •Clinker o cemento con elevado contenido de SO3 •En hormigones tratados térmicamente por formación de ettringita diferida - Tecnología del Hormigón - ATAQUE DE SULFATOS Ataque externo Ataque interno - Tecnología del Hormigón - ATAQUE EXTERNO DE SULFATOS El fenómeno involucra: •Movimiento de SO4 2- a través de los poros del hormigón mediante distintos mecanismos de transporte •Reacción de los SO4 2- con algunos compuestos de la pasta causando expansión •Microfisuración y ablandamiento de la superficie del hormigón - Tecnología del Hormigón - ATAQUE EXTERNO DE SULFATOS Formación de ettringita 3CaOAl2O3CaSO418H2O + 2NaSO4 + 2Ca(OH)2 + 12H2O → 3CaOAl2O3 3(CaSO4) 32H2O + 4NaOH- aumenta 2,26 veces su volumen Formación de yeso 2NaSO4 + Ca(OH)2 + H2O → CaSO42H2O + 2(Na+ + (OH)-) produce ablandamiento Formación de thaumasita CSH + 3Ca(OH)2 + 2CaCO3 + 4 MgSO4 + 28 H2O → (Ca3Si(OH)6CaSO4CaCO315H2O)+ 2CaSO4. 2H2O + Mg(OH)2 Se descompone el CSH, se forma yeso, en ambientes con CO2, humedad y baja temperatura Cristalización de sales Se produce con soluciones concentradas de NaSO4 y MgSO4, para ciclos alternados de mojado y secado 2 Na+ + SO4 2- ←→ Na2SO4 + 10 H2O ←→ Na2SO4 10 H2O 2 Mg+ + SO4 2- ←→ MgSO4 H2O ←→ MgSO4 6H2O ←→ MgSO4 7H2O - Tecnología del Hormigón - ATAQUE EXTERNO DE SULFATOS Para actuar sobre el ingreso de SO4 2-: Elaborar hormigones de baja permeabilidad •Baja relación a/c •Adecuado contenido unitario de cemento •Adecuado curado Para actuar sobre la reacción de los SO4 2- con compuestos de la pasta: •Utilizar cementos ARS •Utilizar cementos de bajo contenido de C3S •Utilizar adiciones minerales activas - Tecnología del Hormigón - ATAQUE INTERNO DE SULFATOS Se produce por formación de ettringita diferida en el hormigón endurecido sin aportes de SO42- del medio ambiente en presencia de humedad Las fuentes internas de SO42- son: agregados naturales contaminados con yeso, agregados livianos artificiales y cementos de contracción compensada. Clinker con alto contenido de SO3 derivado del uso de combustibles ricos en sulfuros Hormigones curados a elevada temperatura de vapor El fenómeno depende de: •La composición del cemento (cantidad de SO3, C3A, CaO) que determina la cantidad de ettringita que puede formarse •La microestructura de la pasta que determina las tensiones que se producen •La microestructura del mortero u hormigón que determina como resisten las tensiones internas generadas - Tecnología del Hormigón - REACCIÓN ÁLCALI - SILICE •Ciertas formas de sílice presentes en los agregados pueden reaccionar con los álcalis aportados principalmente por el cemento •El producto de esta reacción es un gel que aumenta su volumen provocando la fisuración del hormigón •El progreso de la reacción depende de: La naturaleza de sílice reactiva (ópalo, calcedonia, ciertas formas de cuarzo) El contenido de sílice reactiva El tamaño de las partículas reactivas La cantidad de álcalis presentes La humedad del ambiente - Tecnología del Hormigón - REACCIÓN ÁLCALI - SILICE - Tecnología del Hormigón - REACCIÓN ÁLCALI - SILICE Ensayos: •Examen petrográfico según IRAM 1649 •Ensayo de la barra de mortero para determinar la reactividad del agregado según IRAM 1637 •Ensayo acelerado de la barra de mortero para determinar la reactividad del agregado según IRAM 1674 •Ensayo del prisma de hormigón para evaluar la reactividad del conjunto de agregados gruesos y finos según IRAM 1700 - Tecnología del Hormigón - REACCIÓN ÁLCALI - CARBONATO Ciertas rocas calizo-dolomíticas pueden reaccionar con los álcalis aportados principalmente por el cemento Este fenómeno provoca la fisuración del hormigón Se produce la dedolomitización de las rocas: CaMg(CO3)2 + 2M(OH) →Mg(OH)2 + CaCO3 + M2CO3 Dolomita álcali brucita calcite carbonato alcalino Donde M puede se Li, Na o K El progreso de la reacción depende de: •Naturaleza de las rocas reactivas •El tamaño de las partículas reactivas •La cantidad de álcalis presentes •La humedad ambiente - Tecnología del Hormigón - SANIDAD Capacidad del agregado de resistir cambios excesivos de volumen por: •Ciclos de humedecimiento y secado •Congelamiento y deshielo •Cambios térmicos Las rocas sedimentarias (chert, areniscas, pizarra y calizas) pueden presentar baja resistencia a los cambios volumétricos Algunos basaltos suelen presentar estructuras alveolares rellenas con montmorillonitas inestables ante ciclos de humedecimiento y secado - Tecnología del Hormigón - ENSAYOS PARA EVALUAR LA SANIDAD DE LOS AGREGADOS Durabilidad frente a sulfato de sodio Se evalúa la resistencia del agregado ante las presiones de cristalización. Se mide pérdida de peso después de 5 ciclos de mojado y secado Condiciones de ensayo muy severas Si el agregado no cumple se puede evaluar el comportamiento del hormigón ante ciclos de congelamiento y deshielo Durabilidad frente a etanodiol Se evalúa la presencia de montmorillonita en el agregado El etanodiol se combina con estas arcillas generando expansión que puede disgregar el agregado Se mide pérdida de peso después de 30 días de inmersión Condiciones de ensayo muy severas Si el agregado no cumple se puede evaluar el comportamiento de estructuras en servicio por más de 15 años y que incluyan los mismos agregados - Tecnología del Hormigón - CORROSIÓN EN LAS ARMADURAS DE HORMIGÓN - Tecnología del Hormigón - CORROSIÓN EN LAS ARMADURAS DE HORMIGÓN - Tecnología del Hormigón - CORROSIÓN EN LAS ARMADURAS DE HORMIGÓN El proceso es resultadode la formación de una celda electroquímica: Ánodo: donde ocurre la disolución del hierro Cátodo: donde los electrones se combinan con el agua y el oxígeno para formar iones hidroxilos Conductor metálico (barra): donde la corriente eléctrica es el flujo de electrones Electrolito: está conformado por el hormigón húmedo, en el cual la corriente eléctrica es generada por el flujo de iones en un medio acuoso. Proceso anódico Fe → Fe++ + 2 e- Proceso catódico 2e- + H2O + ½ O2 → 2 (OH)- Además de forma herrumbre 4 Fe + 3 O2 → 2 Fe2O3 - Tecnología del Hormigón - CORROSIÓN EN LAS ARMADURAS DE HORMIGÓN - Tecnología del Hormigón - CORROSIÓN EN LAS ARMADURAS DE HORMIGÓN Desprendimiento de la capa de recubrimiento del acero debido a la corrosión de las armaduras - Tecnología del Hormigón - CORROSIÓN EN LAS ARMADURAS DE HORMIGÓN El avance del frente carbonatado está dado por: dc = Kc . t 0.5 donde dc es el espesor carbonatado, t el tiempo de exposición y kc una constante que depende de las características del hormigón y del medio ambiente. - Tecnología del Hormigón - CORROSIÓN EN LAS ARMADURAS DE HORMIGÓN Ensayo con Fenolftaleína: medición del frente carbonatado. El espesor sin carbonatar se revela por el cambio de color: rosa-fucsia. - Tecnología del Hormigón - CORROSIÓN EN LAS ARMADURAS DE HORMIGÓN Los cloruros pueden ingresar al hormigón junto con los materiales componentes Los cloruros pueden ingresar al hormigón por difusión según: C(x,t) = Cs (1- erf [x/ 2 √Dap . t]) Donde C(x,t) es la concentración de cloruros a la distancia x, Dap es el coeficiente aparente de difusión, t es el tiempo de exposición y erf es la función error de Gauss - Tecnología del Hormigón - CORROSIÓN EN LAS ARMADURAS DE HORMIGÓN - Tecnología del Hormigón - CRITERIOS DE DURABILIDAD SEGÚN CIRSOC 201 - Tecnología del Hormigón - CRITERIOS DE DURABILIDAD SEGÚN CIRSOC 201 - Tecnología del Hormigón - CRITERIOS DE DURABILIDAD SEGÚN CIRSOC 201
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