Revestimientos al acero de refuerzo como método de protección contra la corrosión de construcciones de concreto

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Revestimientos al acero de refuerzo
como método de protección contra la
corrosión de construcciones de
concreto
ESPECIALIDAD: Durabilidad del concreto
Pedro Castro Borges
Doctor en Ingeniería
27 de Junio de 2013

Revestimientos al acero de refuerzo como método de protección contra la corrosión de construcciones de concreto
CONTENIDO
Página
Resumen ejecutivo 3
1 Introducción 4
2 Metodología experimental 5
3 Resultados y discusión 6
3.1 Pérdida de adherencia entre el concreto y
el acero de refuerzo pintado. 6
3.2 Estado superficial del refuerzo antes de la
aplicación del recubrimiento (primario o
sistema de pintura) 9
3.3 Respuesta del primario bajo diferentes
tipos de ataque de cloruros 13
3.4 Efecto de la aplicación de un agente de
unión cuando se repara concreto con
acero pintado
18
3.5 Efecto galvánico en las áreas adyacentes
de la misma barra reparada con primario 21
3.6 Estructuras reales 27
3.7 Comportamiento a largo plazo de una
protección tipo barrera en concreto.
34
4 Conclusiones generales 39
Agradecimientos 39
Bibliografía 40
a
1
a
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
O
a
O
O
O
n
O
O
O
2
O
O
O

c
C. RESUMEN EJECUTIVO
El autor presenta una revisión de algunas de sus investigaciones acerca
C. del uso de revestimientos (primarios) en el acero de refuerzo como
C
método de protección contra la corrosión de construcciones de concreto,
enfatizando dos aspectos: la prevención y la reparación localizada. Se
presentan discusiones sobre los puntos más importantes y
controversiales, tales como: par galvánico, pérdida de adherencia,
( condiciones iniciales de la superficie, efecto de los cloruros y su origen
c en el comportamiento de los primarios, los buenos y malos primarios,
comportamiento de éstos en condiciones de laboratorio y en estructuras
reales, etc. Una de las conclusiones más interesantes es que el efecto
galvánico producido por los primarios sólo dura unas semanas dando
lugar a un comportamiento de microceldas aleatorio. Para cada caso
estudiado se discuten las Ventajas de su uso y Ventajas de su uso de
uso.
Palabras clave: primarios, acero de refuerzo, corrosión, concreto
reforzado, reparación localizada, cloruros.
,
e
o
,
o
e
r 3
o

Revestimientos al acero de refuerzo como método de protección contra la corrosión de construcciones de concreto 1
O
1. INTRODUCCIÓN. O
En el Caribe y en algunas partes de la costa del Golfo de México, es
común el uso de primarios en el refuerzo como método de prevención o
en la reparación localizada del concreto reforzado. Esta práctica es más
frecuente en el Norte de la Península de Yucatán.
No existen registros acerca del origen de esta práctica, pero la gente de
la región tiene conocimiento empírico acerca de su uso. Se cree que los
primarios empezaron a utilizarse como un método provisional para O
conservar en buenas condiciones al acero de refuerzo mientras se
colaba toda la estructura, pero teniendo en mente que tendrían que
retirarlo antes de colocar el concreto. Esta costumbre fue modificada
después de algunos años, y el primario ya no era retirado del refuerzo.
Actualmente, el uso de primarios es ampliamente aceptado como una O
alternativa real que puede contribuir a mitigar el deterioro por corrosión
del concreto reforzado en ambientes marinos.
Desafortunadamente, aún no existen estándares mexicanos o locales
con indicaciones acerca del uso de primarios en el acero de refuerzo
para las condiciones descritas. Sin embargo, resultados empíricos y
visuales han demostrado que son buenos, contraviniendo resultados
previamente publicados en condiciones muy diferentes de exposición a
las del litoral mexicano.
El objetivo de este trabajo es presentar y discutir en forma resumida
algunos de los resultados de investigación más importantes sobre el uso
de revestimientos al acero de refuerzo como método de protección
contra la corrosión en las construcciones de concreto del litoral
yucateco, discutiendo ventajas y desventajas de su aplicación y
enfatizando su uso como método de prevención o de reparación. Estos
resultados han sido publicados en forma extensa en revistas con factor
de impacto.
O
4

2. METODOLOGÍA EXPERIMENTAL
El uso de primarios en esta región es una costumbre profundamente
arraigada, y fue una de las principales razones para desarrollar una
investigación exhaustiva para identificar las condiciones bajo las cuales
éstos trabajan adecuadamente o en las cuales no se justifica su uso. Los
resultados de este amplio proyecto han sido publicados poco a poco en
la literatura y aquí se presenta una breve revisión de los más
importantes hallazgos y contribuciones. Una información más detallada
sobre la metodología experimental de cada caso puede ser consultada
en la bibliografía proporcionada al final de esta revisión. Este trabajo se
presenta a través de incisos que contienen las partes más relevantes de
la investigación y en las cuales se da información breve pero precisa,
para cada caso, de la metodología experimental seguida. En
consecuencia y para facilidad del lector, no se incluye aquí información
extensa de los detalles de la metodología.

3. RESULTADOS Y DISCUSIÓN
3.1 Pérdida de adherencia entre el concreto y el acero de
refuerzo pintado.
El uso de primarios produce pérdida de adherencia entre el concreto y el
acero de refuerzo. Esta pérdida de adherencia debe ser tomada en
cuenta si la reparación es grande e involucra riesgo para el
comportamiento estructural. En el caso de áreas de reparación
pequeñas y en condiciones donde la estructura ya esté trabajando, el
comportamiento estructural, en términos de pérdida de adherencia,
puede no cambiar después de usar el primario en la reparación.
La pérdida de adherencia del concreto y el refuerzo pintado con
primarios o con revestimientos epóxicos fue estudiada en pequeñas
vigas y cilindros. Se probaron dos diferentes diámetros de acero de
refuerzo (0.95 cm y 1.27 cm). Las figuras 1 y 2 muestran el esquema
mecánico para medir el esfuerzo de adherencia. Los detalles
metodológicos y los cálculos han sido publicados previamente (ver la
bibliografía propordonada al final de la revisión).
41
'1
Figuras 1 y 2. Arreglo experimental de la prueba de extracción
Algunos de los resultados representativos para los materiales y métodos
empleados indican que la pérdida de adherencia en ambos especímenes,
cilindros y vigas pequeñas, se incrementa linealmente con el espesor del
revestimiento y es independiente del diámetro de la barra. Esto se
puede observar claramente en las figuras 3 a 6.
6
.

Pérdida de adherencia, %
CD 01 CD 010010010010010
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Pérdida de adherencia, %
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L Cilindros
+ Viga
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+
Revestimientos al acero de refuerzo como m&odo de protección contra la corrosión de construcciones de concreto
35
- 30
20
15
10
1.
0
Cilindros
+ Vigas
+
+
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180 200
Espesor del revestimiento epóxico, mm
Figura S. Pérdida de adherencia versus espesor del revestimiento
epóxico para las barras # 3. El ajuste de fue hecho
únicamente para los especímenes cilíndricos.
3
+
-
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
Espesor del recubrimiento epóxico,
Figura 6. Pérdida de adherencia versus espesor del revestimiento
epóxico para las barras # 4. El ajuste fue hecho únicamente
para los especímenes cilíndricos.
La conclusión ms importante fue que el porcentaje de pérdida de
adherencia en vigas con barras de refuerzo de 0.95 y 1.27 cm de
diámetro y pintadas con epóxico fue del 13% y 16%. En el caso de los
cilindros la pérdida de adherencia fue del 25% y 26% para barras
8

pintadas con epóxico y del 33% y 35v/o para las recubiertas con
al quid á lico.
3.1.1 Ventajas de su uso
El usar recubrimientos en el refuerzo puede permitir el cálculo de la
longitud de anclaje necesaria para compensar la pérdida de adherencia
esperada. Esto podría permitir su utilización como método de prevención
de la corrosión, como se utiliza actualmente en Yucatán yen una buena
parte del litoral mexicano.
3.1.2 Desventajas
La falta de buenas prácticas cuando se aplica un revestimiento, así como
de acciones específicas cuando se emplee en regiones sísmicas, etc.
puede conducir a muchas fallas.
32 Estado superficial del refuerzo antes de la aplicación del
revestimiento (primario o sistema de pintura)
Hay una importante diferencia en el desempeño electroquímico y
mecánico del acero cuando éste tiene o no una preparación superficial.
Sin embargo, el acero de refuerzo puede usarse sin preparación
superficial, pero expuesto a diferentes condiciones climáticas y
temporales.
Cuando se realiza una reparación, el acero de refuerzo puede ser
expuesto por varios días a diferentes condiciones climáticas y tener un
estado superficial diferente antes del colado o de la aplicación del
primario. Esta situación es un riesgo para la integridad de las
estructuras, especialmente en lugares donde no existen estándares ó el
conocimiento adecuado para aceptar o rechazar la reparación en función
del control del estado superficial del acero antes de aplicarle el
recubrimiento.
Los fabricantes de revestimientos tienen varios productos como los
reductores de óxidos en el refuerzo. Sin embargo, su comportamiento
en climas tropicales no es completamente comprensible y las
costumbres implican el uso de revestimientos tradicionales muy
antiguos y conocidos. La verdad es que los revestimientos tradicionales
Le

Revestimientos al acero de refuerzo como metodo de protección contra la corrosión de construcciones de concreto
podrían ser utilizados por muchos años más en climas tropicales,
inclusive los que las normas internacionales prohíben (por ejemplo
revestimientos base plomo).
Para evaluar el efecto de la condición superficial del refuerzo cuando se
utilizan primarios se fabricaron probetas cilíndricas (7.5 cm de diámetro
y 15 cm de alto), tomando en cuenta las características climáticas
urbana y marina del Norte de Yucatán, a las cuales se les embebió una
barra #3 (0.95 cm de diámetro) al centro del espécimen, que fue
utilizada como electrodo de referencia. Los detalles de la construcción y
de las mediciones de la probetas puede ser consultada en la bibliografía
proporcionada.
Las condiciones superficiales de acero de refuerzo previo a la aplicación
del recubrimiento y después de recibir un pintado manual fueron las
siguientes:
SC1. Acero limpio (C), libre de agentes agresivos.
SC2. Un día de pre corrosión en ambiente urbano (1UP)
SC3. Un día de pre corrosión en ambiente marino (iMP)
SC4. Cinco días de pre corrosión en ambiente marino (5MP). Cinco
días fue el tiempo de observación visual para la formación de
productos de corrosión
SC5. Once días de pre corrosión en ambiente urbano (11UP). Once
días fue el tiempo de observación visual para la formación de
productos de corrosión.
Se eligió un primario representativo de cada mecanismo de protección.
Los primarios usados fueron los disponibles en esta región:
Tipo barrera, epóxico de alquitrán de hulla.
Tipo protección catódica, con pigmentos de zinc.
Tipo inhibidor, base plomo.
Tipo repasivante, lechada de cemento Portland ordinario
Referencia, sin primario.
La Figura 7 muestra un espécimen típico y la Tabla 1 la cantidad de
especímenes para cada condición. El seguimiento de sus propiedades
electroquímicas fue a través de las técnicas de potencial de corrosión
(Ecorr), resistencia de la solución (Rs) y la resistencia a la polarización
lineal (Rp). Más detalles del proceso experimental y de la construcción
puede ser consultada en la bibliografía proporcionada. El ciclo ideal que
se probó fue de 12 h de humectación y 12 h de secado.
10

7.5
Área de concreto recubierta con epóxico
fl Área de acero encintada
ES Área de prueba del acero
H—+21 8 l2
6 6
1111 Área de prueba del concreto
Área de acero para contacto eléctrico
Acotaciones en cm
Figura 7. Esquema de un espécimen típico
Tipo de
protección
Condición_superficial
SC1 SC2 SC3 SC4 SC5
MP1 3 3 3 3 3
MP2 3 3 3 3 3
MP3 3 3 3 3 3
MP4 3 3 3 3 3
MP5 3 1 3 3 3 3
Total 15 15 15 15 15
Tabla 1. Número total de especímenes para cada condición superficial
La figura 8 muestra un ejemplo de las gráficas de Ecorr, Rp y Rs para el
caso de barras de refuerzo con un primario tipo inhibidor (MP3). La tabla
2 fue construida tomando los datos de las gráficas similares a la Figura
8, y muestra el orden promedio en el cual los especímenes se
despasivaron, es decir empezaron a mostrar señales de corrosión, en
función del tipo de primario y la condición superficial.
La principal conclusión de este estudio fue que la condición superficial
tiene una importante influencia en el comportamiento de la reparación
cuando el refuerzo es recubierto con un primario. Los primarios tienen
efectividades diferentes en función de la condición superficial estudiada.

Revestimientos at acero de refuerzo como método de protección contra la corrosión de construcciones de concreto
100
> 0
E
ci:; -100
o
LU
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0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
1 .00E+0
1 .00E+0
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1 .00E+0
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1 .00E+0
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 11 12 13
1.00E+05 -
c)
a 1.00E+04
U)
1 .00E+03
1.00E+02!
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130
Ciclos de humectación y secado, tiempo en días
Figura 8. Valores promedio de Ecorr, Rp y Rs vs el tiempo de exposición
a los ciclos de humectación y secado. Primario con efecto
inhibidor.
b)
12

Revestimientos al acero de refuerLo como método de protección contra la corrosión de construcciones de concreto
Tipo de Protección Orden de despasivación
Repasivante 1UP> iMP> 11UP> C >5MP
Barrera 5MP > 11UP > iMP > 1UP > C
Protección catódica iMP > C > 1UP > 11UP > 5MP
Inhibidor iMP > 11UP > C > 1UP > 5MP
Referencia iMP > 1UP > C > 11UP > 5MP
Tabla 2. Orden promedio de la despasivación de los especímenes de
acuerdo al tipo de protección y condición superficial.
Bajo las condiciones de este estudio y antes de pintar, es posible
conocer el primario más conveniente en función del tipo de exposición.
Desde el punto de vista práctico, no es de mayor importancia la
calificación de los obreros para el pintado pero si el conocimiento para la
selección del mejor primario de acuerdo al tipo de exposición del
refuerzo.
3.2.2 Desventajas
El riesgo de una mala preparación superficial del acero cuando se realiza
una reparación en el concreto hace difícil una recomendación para el uso
de primarios en el acero. Uno de los errores en este caso es que los
obreros podrían aplicar el primario después del tiempo recomendado con
la consecuente pérdida de desempeño. Otro error podría ser la opción
de limpiar el acero de refuerzo pero sin garantizar que el estado
superficial sea el adecuado antes de la aplicación del primario
3.3 Respuesta del primario bajo diferentes tipos de ataque de
cloruros
Una de las preocupaciones cuando se usan primarios en el refuerzo de
una reparación es su respuesta electroquímica cuando hay un ataque
por cloruros. Con el fin de observar su comportamiento bajo esta
situación, cuatro tipos de primarios fueron aplicados, de acuerdo a las
instrucciones del fabricante, a barras de refuerzo de 0.63 cm de
diámetro. Las barras fueron embebidas en un mortero con proporciones
1:3:0.5 (cemento: arena: agua) para construir especímenes con una o
dos barras. Ambos tipos de especímenes fueron de 8 cm de longitud y 2
13

cm de espesor. El ancho de los especímenes fue de 2 cm para los
sencillos y de 5.5 para los dobles.
Los especímenes fueron sometidos a dos condiciones de exposición:
inmersión parcial en soluciones de cloruro de sodio (NaCI) con
concentraciones de 0.4, 2 y 5 % para las probetas sencillas y las
probetas dobles a ciclos de 12 h de humectación y 12 h de secado (en
un horno a 50 0C)
Se evaluó el comportamiento electroquímico a través de Rp, Rs y Ecorr.
La figura 9 muestra el esquema de los especímenes, y la figura 10 una
foto de los mismos. Mayores detalles de la metodología experimental y
del cálculo pueden ser consultados en la literatura respectiva (ver
bibliografía anexa).
Electrodo de trabajo
/7proporción
de cemento
/1:3: 0.5
8 cm.
2cm
5.5cm 2cm
Dob'e
Contacto
eléctrico
J
4lcm
cm
H
1cm
8cm 3cm
/ 1
It2cm
2cm Cintade LJ 2cm
aislar
Área expuesta
Figura 9. Esquema de los especímenes
Figura 10. Tipo de especímenes.
14
.0
1

La figura 11 muestra un ejemplo de los resultados obtenidos de los
especímenes expuestos a los ciclos de humectación y secado. Se pueden
observar claras diferencias entre las muestras de acuerdo al tipo de
primario utilizado. Estos datos fueron utilizados para calcular el valor
medio de Rp, Rs y Ecorr después del periodo de estabilización (40 días)
y hasta el final del experimento. Los valores medios para cada situación
se muestran en la Tabla 3. La Tabla 4 fue construida para propósitos
prácticos.
0.0
-0.1
j, -0.2
>
> -0.3
E
-0.4
-0.6
-0.7
1.E+09
1.E--08
1.E+07
1.E+06
1.E+05
1.E+04
1.E+03
1.E+02
b)
1.E4-07
1.E+06
1.E+05
1.E+04
ti)
a 1.E+03
1.E+02
1.E+01
0 20 40 60 80 100 120 140
Días
—e-- Protección catódica —8—Inhibidor —a— Barrera —4— Repasivante —*-- Referencia
Figura 11. Resultados típicos de especímenes expuestos a ciclos de
humectación y secado.
15

La Tabla 4 muestra el orden de despasivación y la recomendadón del
primario bajo circunstancias específicas. Se considera que el cromato de
zinc, el base plomo, el alquitrán de hulla y la lechada de cemento
proporcionan un efecto de protección catódica, inhibidor, barrera y
repasivación respectivamente.
a) Inmersión Darcial en solución de NaCI al 0.4%
Tipo de Tiempo de Nievel de riesgo de corrosión
protección despasivación icorr Ecorr Rs media
media media
Mayor Barrera N. D. Pasivo 90% Bajo riesgo
efectividad Protección
77 días Activa 90% Alto riesgo
catódica
Repasivante 2 días Activa SO% Alto riesgo
Referencia 51 días Activa 90% Alto riesgo
Inhibidor 2 días Activa 90% Alto riesgo
Menor
efectividad
b) Inmersión parcial en solución de NaCI al 2%
Mayor Barrera N. D Pasivo 90% Bajo riesgo
efectividad Protección
36 días Activa 90% Alto riesgo
catod_ca
Inhibidor 1 día Activa 90% Alto riesgo
Repasivante 1 día Activa 90% Alto riesgo
Menor
efectividad
c) Inmersión parcial en solución de NaCI al 5%
Mayor Barrera 107días Activa 90% Bajo riesgo
efectividad Protcción
16 días
Activa
90% Alto riesgo
catod_ca
Inhibidor 1 día Activa 90% Alto riesgo
4, Repasivante 3 días Activa 90% Alto riesgo
Menor
efectividad
d) Ciclos de humectación y secado
Mayor Barrera 125 días Activa 90% Bajo riesgo
efectividad Protcción
23 días
Activa
90% Alto riesgo
catodica
Inhibidor 17 días Activa 90% Alto riesgo
4,
Repasivante 4 días Activa 90% Alto riesgo
Referencia 1 día Activa 90% Alto riesgo
Menor
efectividad
Tabla 3. Escala de efectividad del primario
16

La principal contribución de este estudio fue la obtención de una escala
de efectividad para cada condición de estudio. En términos prácticos y si
es necesario, es posible conocer cuál de los primarios trabaja mejor en
la mayoría de las circunstancias estudiadas, realizando una suma del
comportamiento individual, como se muestra en la última fila de la
columna 2 de la Tabla 4. De acuerdo a esto, el mejor de los primarios
sería el epóxico de alquitrán de hulla (Tipo barrera), seguido por el
cromato de zinc (Protección catódica). En igualdad de condiciones, están
los sistemas repasivante, referencia e inhibidor.
Tipo de protección
Tipo de exposición Protección Inhibidor Barrera Repasivante Referencia
catódica
- 0-0.4 2 1 5 3 2
Zonas
hume- z 0.4-2 3 1 5 1 2
das 11-0
2-5 4 2 5 2 2
Zonas desecado y
mojado
3 5 1 2
Comportamiento
13
global
7 20 7 8
S
Tabla 4. Tipo de primario recomendado de acuerdo al tipo de exposición
5 = Altamente recomendable
, 4 = Muy recomendable
3 = Recomendable
, 2 = Menos recomendable
1 = No recomendable
Obtener una escala de efectividad del comportamiento de los primarios
aplicados al acero de refuerzo en especímenes de concreto bajo
diferentes contenidos de cloruros y dos diferentes tipos de penetración.
3.3.2 Desventajas
1 Desafortunadamente, hay imponderables al momento de adoptar o
adaptar cualquier experiencia de este tipo y el usuario no siempre tiene
los criterios para hacerlo. Una de las principales desventajas para este
caso es que existen varias marcas y tipos de primarios en el mercado,
incluso con los mismos componentes que los evaluados aquí, y podrían
proporcionar o no la protección requerida.
1 17
1
1

3.4 Efecto de la aplicación de un agente de unión cuando se
repara concreto con acero pintados
Las pruebas de laboratorio o en condiciones simuladas y a pequeña
escala dejan siempre dudas acerca de la aplicabilidad de sus resultados
a la escala real. Por otro lado, y en general, las reparaciones localizadas
no son muy recomendadas por los posibles problemas galvánicos en las
zonas no reparadas, y aún existe discusión acerca de su uso. En la
realidad existen condiciones bajo las cuales las reparaciones, y
particularmente aquellas que emplean primarios en el acero, pueden
fallar debido a condiciones que no tienen nada que ver con su
comportamiento intrínseco. Una de las posibles fallas es atribuida a que
el agente de unión promueve el ingreso de agentes agresivos en la
interfase, ocasionando que falle la reparación.
Con el fin de estudiar el efecto del agente de unión, se construyeron
columnas pequeñas de 15 x 15 x 46 cm, como se muestra en la Figura
12, con 4 varillas de acero al carbono. La relación a/c fue de 0.76 para
facilitar el proceso de corrosión en pruebas aceleradas (ciclos de 12 h de
humectación en NaCl al 3.5% y 12 h de secado en un horno a 50 0C).
Los parámetros electroquímicos de Ecorr, icorr y Rs fueron medidos en
diversos puntos de las vigas, como se muestra en la figura 12. Después
de que se alcanzó el umbral de despasivación, 0.1 pA/cm 2 en la zona C,
se realizó la reparación. Se realizaron pruebas de cloruro y
carbonatación y los valores obtenidos sirvieron como orientación para
seleccionar la extensión de la reparación. El criterio fue sustituir cada
sección de concreto donde el nivel de cloruro fuera mayor a 0.66% por
peso de cemento. Por lo tanto la zona reparada fue mayor que la zona
no reparada. Esto fue similar a la situación menos recomendable en una
reparación localizada debido a la probable formación del par galvánico.
En el proceso de la reparación, el acero fue limpiado y se le aplicó un
primario, las secciones de concreto fueron reconstruidas después de dos
días de la aplicación del primario al refuerzo. Se aplicó un agente de
unión en dos de las cuatro columnas. Se puso especial atención en el
colado del concreto para evitar dañar la pintura del refuerzo. Los
detalles de la metodología experimental pueden ser consultados en la
bibliografía proporcionada al final de este trabajo.
18

1-A
-+ + 7cn
11.5cm
b)
1
(
1
1
c
1
1
1
1
1
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1
1
1
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1
1
1
c
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1
•i
e
1
1
SL
Barra de refuerzo No. 3
Recubrimiento
eoóxico
5
4
1 INivelde 1-B cm 103
45.7 cm Solución de - 4- + 03
JNaClal3.5% 8cm
011.5cm 02
11
5cm 115cm.5 cm
1}
8cm 0 1
1 8cm
i15 cm
15 cm
Figura 12. Esquema de los especímenes
La tabla 5 muestra los datos de los cloruros y la carbonatación obtenidos
antes de reparar las columnas. Las figuras 13 y 14 muestran los valores
de la velocidad de corrosión, icorr, antes, durante y después de la
reparación de las columnas con y sin agente de unión. Se pudo observar
una tendencia a la disminución de la icorr después de reparar las zonas
B y C pero sin una diferencia significativa entre ellas (con o sin agente
de unión).
Concentración de
No. de Altura cloruros
Profundidad de
Posición (cm) (% por peso de
carbonatación
(mm)
cemento)
1 8 5.1 0.0
2 16 4.2 0.0
3 24 2.1 2.9
4 31 0.6 3.4
5 38 0.5 3.2
Tabla S. Valores de concentración de cloruros y profundidad de
carbonatación de las columnas de prueba.
19
a)
5cmI-

Revestimientos al acero de refuerzo como mótodo de protección contra la corrosión de construcciones de concreto
10
-8-- BCN
E
o
1
o
o
Reparación
0.
o 50 100 150 200 250
Tiempo, días
Figura 13. Valores de icorr promedio de las columnas sin agente de
unión
10
cm
E
o
¡1
0.1
O
Reparación
—9— B
50 100 150 200
Tiempo, días
250
Figura 14 Valores de icorr promedio de las columnas con agente de
unión
De acuerdo a los resultados, se puede observar que el agente de unión
incrementa la capacidad de la junta y trabaja como una barrera entre el
concreto viejo y nuevo y evita el ingreso de agentes que podrían afectar
las áreas adyacentes no reparadas. En este caso, el agente de unión
está promoviendo la disminución de icorr en la Zona A en comparación
con las reparaciones sin el agente de unión. La probable interpretación
es que la humedad no esté alcanzando las partes superiores con la
20

misma facilidad e intensidad como para mantener el electrolito o
promover el ingreso de cloruros adicionales a la zona no reparada. Por
otro lado, las columnas que no tuvieron agente de unión (Figura 14), no
mostraron una tendencia clara en la disminución de la icorr.
Bajo estas condiciones de prueba y exposición, la principal conclusión de
este trabajo fue que el agente de unión parece trabajar favorablemente
desde el punto de vista electroquímico. El agente en este caso redujo la
icorr al mínimo durante los ciclos de prueba; sin embargo, no existe la
certeza de que va a seguir haciéndolo en periodos más amplios, a
menos que nuevos datos sean obtenidos y reportados en futuros
experimentos.
El uso de un agente de unión en una forma correcta y en condiciones
similares a los analizados aquí, promoverá la disminución de la icorr
después de la reparación en ambas zonas, reparada y la no reparada.
En términos prácticos, pintar con primarios el acero de refuerzo como un
método de reparación localizada en pequeñas columnas de concreto
funciona mejor con un agente de unión bien aplicado.
3.4.2 Desventajas
Una mala aplicación o la falta de un agente de unión pueden conducir a
fallas en la reparación al producir interfaces abiertas por contracción.
3.5 Efecto galvánico en las áreas adyacentes de la misma barra
reparada con primario.
Cuando se usan primarios en el acero en concreto en las reparaciones
localizadas existe el posible efecto galvánico entre las zonas reparadas y
las no reparadas. Todavía hay discusión sobre el uso de primarios como
método de reparación debido a muchas situaciones particulares y
' condiciones de exposición que pueden arrojar buenos y malos
resultados. Dos de estas preocupaciones están relacionados con la
proporción de áreas catódica/anódica que promueven el efecto galvánico
y el nivel de contaminación por cloruros en zonas reparadas y no
1 reparadas.
Como un criterio de prevención, las estructuras podrían ser intervenidas
antes de que el cloruro alcance el nivel del umbral para producir
ID 21
1
1

corrosión. Esto es precisamente una aportación interesante para aclarar
el efecto galvánico de reparación y es el objetivo de esta parte de la
investigación. Se construyeron cuatro vigas con los siguientes sistemas
de primarios aplicados a las barras: un sistema de repasivación que
consistió en una lechada de cemento, un efecto de protección catódica
provisto por un primario de cromato de zinc, un efecto de barrera
empleando un primario epóxico y un efecto inhibidor proporcionado por
un primario acrílico. Los detalles sobre los sistemas de primarios, la
construcción de las vigas y la metodología de medición están disponibles
en la literatura respectiva y en la bibliografía al final de este trabajo. La
figura 15 muestra detalles de las vigas.
Las vigas fueron expuestas a diferentes condiciones severas (Tabla 6).
Los parámetros de medición fueron, corriente galvánica (Ig), icorr, Ecorr
y Rs. Aunque los resultados de todas estas técnicas fueron
necesariamente comparados, únicamente los resultados de Ig se
mostrarán aquí. Entre los resultados más interesantes estuvo el efecto
galvánico durante las etapas iniciales de la reparación (curado).
Condición
(1)
Reparación
(2)
Curado
(3)
80-90%
(4)
Inmersión
(5)
40% HR
(6)
85% HR
(7)
95% HR
HR Parcial
24 79
3 días (21 días (103 días 59 1106 90 110
Días después del después de después (después (después (después (después
colado la del de (3)) de (4)) de(5)) de (6))
reparación) colado)
Tabla 6. Condiciones ambientales a las que fueron expuestas las vigas
Un ejemplo de los resultados obtenidos se puede ver en la figura 16,
donde se muestra la evolución de la Ig de la barra segmentada de cada
sistema después de tres días de la reparación. La figura 17 muestra una
disminución del efecto galvánico después de 24 horas de la reparación.
Si los sistemas son analizados en forma separada durante las
condiciones de prueba (Tabla 6) es posible observar en detalle cómo
reaccionan con los ambientes de prueba. Por ejemplo, la Figura 18
muestra cómo la Ig de la referencia disminuye durante el periodo de
curado, así como el papel de las interfaces en el comportamiento
galvánico, de la zona reparada y la no reparada.
Se puede hacer un cuidadoso análisis de lo sucedido con la Ig en las
zonas reparadas, no reparadas y de interfase durante todas las
condiciones reportadas en la Tabla 6. Un ejemplo consistente con las
figuras anteriores, se puede observar en el sistema repasivante de la
Figura 19. Todos los parámetros de la tabla indican que las tres zonas se
22

210 30
CV
CV
CV
CV
CV
CV
CV
CV
CV
CV
c
CV
C-
c:
CV
CV
CV
CV
e
CV
CV
CV
CV
CV
e
c.
CV
CV
Revestimientos al acero de refuerzo como método de protección contra la corrosión de consaucciones de concreto
comportan muy similares durante las condiciones de prueba, con la
única excepción del curado de la reparación.
15 A
100
—B 15
151
i
30 210 180
-J-
IIJII(4T'gV4q -
SI.1,L.l(1IS
Sección A-A
15/10 10 15
Al A
80 80 80 j 80 1 80 80 80
91/ 1
Concreto (0.7% Ci) Reparación Concreto (0.7% CF)
• ,,,,,,,,,,,,,,' ,,,,,,,,/,,,,,,, -J._',., a E
B
1 Sección D-D
B
-
10 600
C
10
Concreto (0.7% CF) Reparación Concreto (0.7% CI
Concreto sin cr
- -
Cinta de aislar. C
Sección B-B
Acotaciones en mm.
Figura 15.Esquema de las vigas
23

Repasivante /
—8- Protección catódica /
--- Barrera/inhibidor
Barrera
:
•fl ---r
0.7 % ci-)] Reparación
____
0.7 % CI-
-
100
50
('4
E
o -
-50-
-1 00 i i
0 10 20 30 40 50 60
Posición del segmento de acero, cm
Figura 16. Comportamiento de Ig (la corriente positiva es anódica en
todas las figuras) de la barra segmentada 3 días después de
la reparación (3 días después del curado) para cada sistema
de primario.
3.
2-
1-
E
o
-2 -
-'9-- Repasivante
-B— Protección catódica
1
—fr- Barreralinhibidor
Barrera
0.7 % cr0.7 % cr Reparación
0 10 20 30 40 50 60
Figura 17. Comportamiento de la Ig de la barra segmentada al final del
curado de la reparación (24 días después de la reparación)
para cada sistema de primario.
24

30
20
(N
E
o
-10 -
—e-- 3d
—•*-- 5 d
• —e---8d
--- 13 d
—G--24 d Reparación
07 % Cl
0 10 20 30 40 50 60
Figura 18. Evolución de la Ig a lo largo de la reparación y el curado para
el sistema repasivante (referencia).
Resultados con más detalle pueden ser consultados en la literatura (ver
bibliografía proporcionada). La conclusión principal de este estudio fue
que en condiciones agresivas cerca del umbral de cloruro para producir
corrosión en el refuerzo, el efecto galvánico de la reparación en las
zonas de interfase, reparadas y no reparadas, es limitado en el tiempo y
disminuye después del periodo de curado. También, el efecto galvánico
es limitado en extensión por que disminuyen demasiado cuando se
mueven fuera de la reparación. Como un tema interesante ratificando lo
que se ha encontrado en los estudios descritos anteriormente, el
sistema de barrera reduce el efecto galvánico en períodos más largos
que los otros. Este sistema también trabajó mejor que los demás en
todas las condiciones de exposición.
Tomando en cuenta las explicaciones anteriores, es claro que la
ausencia de un agente de unión juega un papel muy importante en el
deterioro de la reparación y en la generación del par galvánico. Bajo
condiciones agresivas similares y materiales como los probados en esta
investigación, las reparaciones deberían incluir un agente de unión para
el concreto y una aplicación adecuada de un sistema barrera para el
refuerzo. La seguridad estructural debe ser garantizada si se especifica
un agente de unión.
25

¿u
(N 15
E
10
-10
o i 2 3 4 5 6 7
1•
b)
0.1•
0.01V
0.001
o 1 2 3 4 5 6 7
200
c)
o O.
U)
U)
-200
-400
w_600
0 1 2 3 4 5 6 7
1.00E+05 d)
1.00E+04
Cl 1.00E+03
1.00E+02
1.00E+01
1.00E+00
0 1 2 3 4 5 6 7
Condiciones
—+--0.7 % CI —9—Interface —a— Reparación
Figura 19. Evolución de la Ig, Icorr, Ecorr and Rs durante todas las
condiciones de exposición para el sistema repasivante
(sistema de referencia)
26

La principal ventaja es que bajo la certeza de no haber alcanzado el
umbral de cloruro para producir corrosión, pueden realizarse
reparaciones localizadas usando primarios en el refuerzo como los
probados aquí. Los primarios no producirán un efecto galvánico
significativo a largo plazo, ni siquiera en las áreas que se extiendan unos
cm de la zona reparada. El uso de primarios bajo estas circunstancias
disminuye los efectos galvánicos en las áreas adyacentes de la misma
barra reparada.
3.5.2 Desventajas
El error principal es en la interfase de la reparación. Si ésta no se realiza
correctamente o no hay un buen agente de unión, la reparación puede
fallar.
3.6 Estructuras reales
La mayoría de los datos reportados en la literatura provienen de
ensayos de laboratorio o de ambientes en situaciones controladas
(pequeñas muestras en ambientes naturales específicos), debido a que
no es fácil obtener resultados de estructuras reales, pero sí es posible.
Con el fin de verificar los resultados de las muestras pequeñas
expuestas a nivel laboratorio en condiciones de campo controladas, se
realizaron reparaciones en columnas de edificios expuestos a varias
distancias de la playa, bajo la brisa marina y la influencia de fenómenos
meteorológicos. La figura 20 muestra una foto del estado típico de las
columnas previo a la reparación y la figura 21 un esquema de los sitios
específicos de un edificio, donde diferentes tipos de primarios fueron
aplicados al refuerzo en reparaciones localizadas. La mayoría de los
resultados que se discuten en este trabajo demuestran que el sistema
barrera ha tenido un mejor comportamiento que los otros sistemas, por
lo tanto, se analizarán los datos de la columna 7 del edificio "Pesca"
(Figura 21).
Los detalles del proceso de reparación, materiales y pruebas aplicadas
pueden ser consultados en la literatura respectiva (ver bibliografía
anexa).
La figura 22 muestra los datos de la columna 7 del edificio "Pesca" que
fue reparada con un primario tipo barrera aplicado con métodos
27

ho
apropiados al refuerzo (Figura 21). La barra Noreste (NE) fue reparada
(R) a 0.5 y 0.9 m de altura mientras que la barra Noroeste (NO) no fue
reparada (NR). Los datos de la izquierda son el periodo de tiempo en
que la columna ha estado en servicio antes de tener un grado de
corrosión inaceptable. La corrosión no se midió durante un año, una vez
que se alcanzó el nivel inaceptable (mitad de la gráfica de la Figura 22).
Después de realizar las reparaciones con la secuencia de la figura 23, se
reiniciaron las mediciones y los resultados se muestran a la derecha de
las gráficas de la Figura 22. Esta nueva etapa de mediciones incluyó a
las barras NO la cual fue NR, teniendo en cuenta que está expuesta en
el mismo ambiente pero con menor intensidad que la barra NE.
o
o
Figura 20. Condición típica del estado de corrosión de las columnas
antes de su reparación
28

0.40 0.40
0.40 0.40
--D --D
0.40 II- 1 1 0.40
-c ---c
0.40 0.40
-B ---B
0.40
1 0.40
A
0.50 1 1 1 0.50
Pesca 9 Pesca 8
Inhibidor Referencia
c
t
c
c
c
c
c
t
c
t
t
c
c
t
t
c
Revestimientos al acero de refuerzo como método de protección contra la corrosión de consirucciones de concreto
0.40 0.40 0.40
0.40
lEo E0.40
J0.40
I0.40
-A
10.50
1
H-B
1 0.40
i c
10.40
0.40
- A
1 0.50
_
4-B
1 0.40
0.40
10.40
- A
10.50
_
Pesca 7 Pesca 5 Pesca 2
Barrera Repasivante Protección catódica
Figura 21. Esquema de daños en un edificio típico
Se observó una tendencia en los valores que no representó problema en
términos de corrosión. Esta tendencia se prolongó durante el período de
medición en ambas barras. Esto significa que no se observó ninguna
diferencia entre la reparada (NE) y la no reparada (NO). De manera
similar, si se analizan los datos de la barra NE, hubo una diferencia en el
comportamiento entre las partes reparadas y no reparadas pero duró
unos pocos días después de la reparación. Valores del comportamiento
electroquímico (icorr, Ecorr y p) de las zonas R y NR se mezclan después
de algunos días de la reparación y se ubican en la zona de pasivación
(Figura 22). No hubo un efecto galvánico importante entre la barra no
reparada NE y la NO. Gráficas similares a la de la figura 22 se
construyeron para cada columna y sistema de primario.
Se obtuvo información importante del área bajo la curva de las
mediciones de corrosión realizadas a 0.9 m de altura de las columnas
reparadas. Esta icorr media representa el valor promedio al cual se
mantuvo la zona evaluada durante todo el período de medición. Por lo
tanto es un indicador de la efectividad de la reparación de acuerdo al
sistema de primario utilizado. La tabla 7 muestra esta información. Los
primarios que se comportaron mejor que la referencia pueden ser
usados con buenos resultados. Los primarios que se comportaron peor
29

10
1
0.1
-2 0.01
0.001
10
0.1
0.01
0.001 -
que la referencia, deben evitarse bajo cualquier circunstancia. Es
necesario tener en cuenta que hubo primarios del mismo tipo pero de
diferente fabricante que tenían diferencias sustanciales entre ellos (tabla
7).
Barra Noreste Barra Noroeste (NO)
w
(1)
0 -200
ti)
>
> -300
-400
o -500
w
O
-100
-200
-300
-400
-500
0.1 - 0.1 1
O 20 40 60
10000-
Tiempo,
NE NO
100 —+--R 0.5m NR
o 9R 0.m NR
10
NR 1.3m NR
1' .NR 1.7m NR
0 20 40 60 80
Tiempo, —9—NR 2.lm NR
Figura 22. Edificio Pesca, columna 7, Protección tipo barrera
80
30

1
1
1'
1
1
e
e
e
(
e
1
1
e
1
e
e
e
1:
e
e
e
1
e
e
1
e
e
e
e
Columna Tipo de proteccion
Área bajo la
curva
(tA/cm2)
Tiempo
,
uiaSj
.,
mean
'corr
Cetmar 8 Barreral* 11.43 172 0.066
Cetmar 1 Protección catódica'* 29.60 441 0.067
Cetmar 6 Inhibidorl* 12.65 172 0.074
Cafe 5 Protección catódica 2* 13.94 176 0.079
Pesca 2 Protección catódica 3* 39.59 389 0.102
Pesca 7 Barrera2* 23.97 204 0.118
Cafe 1 Barrera3* 24.52 176 0.139
Cafe 2 Inhibidor2* 39.66 176 0.225
Cafe 7 Referencia 43.07 176 0.245
Pesca 9 Inhibidorl** 60.86 205 0.297
Cafe 13 Repasivante 141.48 456 0.310
Pesca 5 Repasivante 70.95 204 0.348
Tabla 7. Velocidad de corrosión media (mean corr) de las columnas
reparadas a la altura de 0.9 m
*Los números indican diferente fabricante
**Diferente producto, mismo fabricante
Tomando como límite para la despasivación de la reparación el valor de
0.1 pA/cm 2, el mejor sistema fue el barrera seguido de cerca por el de
31

protección catódica y el inhibidor. Es importante hacer notar que la
calidad del primario parece ser mejor indicador que el tipo de protección
que proporciona. Esta es la razón por qué algunos de los sistemas tipo
barrera, de otros fabricantes, no funcionaron tan bien como se
esperaba. Los sistemas de referencia y repasivación no funcionaron bajo
ninguna circunstancia.
La conclusión principal de esta investigación fue que el sistema barrera
no es el único que trabaja bien en condiciones de campo, pues también
se obtienen buenos resultados con los sistemas de protección catódica e
inhibidor. Parece ser que bajo el mismo tipo de protección, la calidad del
primario es el parámetro más importante. Otra conclusión importante es
que la aplicación del primario no solo disminuye la velocidad de
corrosión de las zonas reparadas, adicionalmente el par galvánico
formado duró solamente unos días y no afectó significativamente ambas
zonas no reparadas, barras NE y NO. El aumento en la velocidad de
corrosión al final del periodo de medición en las barras NO está más
relacionada con la activación de microceldas (fuerte contaminación de
cloruros) que por el efecto de la reparación.
Estos resultados ratifican los de trabajos previos y los descubrimientos
anteriores. La metodología, resultados y conclusiones específicas
pueden ser consultados en la bibliografía proporcionada al final de este
tra bajo
Una de las principales Ventajas de su uso de ratificar el comportamiento
de las reparaciones localizadas con primarios en pruebas de campo es
que demuestran ser una opción confiable y económica bajo
circunstancias como las presentadas aquí, donde existe un daño
evidente y el concreto es de mala calidad. En términos prácticos, el uso
de primarios en el acero de refuerzo es justificado en reparaciones de
elementos construidos con concreto de mala calidad si la aplicación y los
procedimientos son correctos.
Si el concreto de los elementos estructurales dañados es de buena
calidad, los primarios no son necesarios.
3.6.2 Desventajas
Está claro que cualquiera de los primarios probados en las barras
funciona mejor que la referencia o la lechada de cemento. Sin embargo,
32

también es claro que el primario aplicado debe ser de buena calidad
porque algunas marcas no ofrecen una buena protección a pesar de
tener el mismo tipo de protección teórico que otros.
Otra desventaja es que la aplicación del primario podría conducir a
muchos errores: la preparación del concreto y la superficie de acero ó la
aplicación de un mal agente de unión ó primario entre otros. Otra
desventaja es la falta de control durante el colado del concreto o acceso
al acero que puede conducir al deterioro del primario con las respectivas
consecuencias.
3.7 Comportamiento a largo plazo de una protección tipo
barrera en concreto.
Muchas de las situaciones presentadas muestran al sistema de barrera
S (epóxico) como el mejor contra la corrosión. Sin embargo, hay muchos
estudios y todavía hay discusión sobre la aplicación de resinas epóxicas
en construcciones grandes e importantes, y no hay resultados
suficientes reportados sobre su uso para pequeñas reparaciones.
El comportamiento de un epóxico del alquitrán de hulla, aplicado a la
barra de refuerzo como un método de mantenimiento o reparación del
concreto fue estudiado en especímenes cilíndricos y comparado con una
referencia (sin sistema de primario). La figura 24 muestra un esquema
del espécimen, el cual ha sido caracterizado ampliamente. El espécimen
fue expuesto a tres micro-climas marinos por más de 5 años. En esta
etapa las muestras de control se agrietaron. Los datos presentados
comparan el comportamiento electroquímico de las muestras de
e referencia (justo antes de que se agrietara) con los que tienen epóxico.
Algunos de los resultados indican que los especímenes tienen un
comportamiento similar entre ellos si el sistema de protección no es
le
requerido por el ambiente agresivo (ninguna acción fuerte de cloruro).
00 La Figura 25 muestra este caso cuando el espécimen está localizado a
lOOm de la playa (segunda línea de casas). Cuando la carga del medio
e ambiente es más agresiva (cloruro), el sistema de protección (barrera)
es exigido y su comportamiento es mejor que la referencia como se
el muestra en la Figura 26.
e
lo
e 33
e

ctrodo de trabajo
a corrugada # 3)
ble de cobre para hacer
ntacto electric con el
15
Barra sujetadora
Contra electrodo
larra de titanio activada
ctuando como electrodo
e Referencia (ER)
Sello epóxico
o de pintura epóxica
a restringirel areade con
meable a Cl y CO-,
o de pintura epóxica para
:egeral acero, de la
•osión en hendiduras,
tción diferencial,
sangrado o segregación
IOmm
—75
Figura 24. Esquema del espécimen
34

100
10
(s.l
E
(1
0.1
0.01
0.001
Recubierta
O No recubierta
-600 -500 -400 -300 -200 -100 0 100
Ecorr, mV vs CSE
Figura 25. Caso típico de la variación de Ecorr vs icorr a 100 m de la
playa, relación a/c de 0.70, 7 días de curado, promedio de
dos especímenes.
100
10
(s.j
E
o
1
1.
1
00 0.1
0.01
0.001
u
O
o Recubierta
ONo recubierta
A O 99
o
A A
A
-600 -500 -400 -300 -200 -100 0 100
Ecorr, mV vs CSE
Figura 26. Caso típico de la variación de Ecorr vs icorr a 50 m de la
playa, relación a/c de 0.53, 1 día curado, promedio de dos
especímenes.
Por otro parte, las pinturas orgánicas se deterioran según el entorno de
la exposición. Sin embargo, el mecanismo de deterioro puede ser
35

ENVA
loo
10
' 0.1
o()
0.01
0.001
A Recubierta
O No recubierta
diferente al del acero que está protegiendo. Como consecuencia, se
pueden realizar predicciones engañosas de la durabilidad del mismo
primario y de su trabajo en conjunto con el acero. En el caso presentado
aquí, el cambio de la velocidad de corrosión vs la resistividad fue un
parámetro importante para conocer si la cinética de degradación fue la
misma para ambos. La figura 27 muestra un caso típico de resistividad
vs velocidad de corrosión tomando los valores de la muestra de
referencia en su despasivacion y los resultados de las muestras con
epóxico desde el inicio de su exposición. El deterioro de la capa es
evidente cuando se observa un aumento en la velocidad de corrosión y
una disminución en la resistencia. Este comportamiento prácticamente
coincide con el de las muestras de referencia cuando empiezan a
despasivarse. Esto podría significar que se está observando el
comportamiento de un material compuesto (capa y acero) que no tiene
ningún daño antes de la exposición, que habría dirigido las zonas de
deterioro y modificado los tiempos de despasivación. Este
comportamiento fue reproducible en los otros tipos de concreto y por
esta razón pueden hacerse buenas predicciones anticipadas de la
velocidad de corrosión basadas en los valores de la resistividad.
1 10 100 1000 10000 100000
Resistividad, Ka-cm
Figura 27. Caso típico de la variación de la resistividad vs icorr a 50 m
de la costa, relación a/c de 0.46, 1 día de curado, promedio de dos
especimenes.
La conclusión más importante de esta parte es que los sistemas de
primarios funcionan correctamente en concretos de buena calidad y
específicamente en pequeñas reparaciones localizadas como las
36
9

Revestimientos al acero de refuerzo como método de protección contra la corrosión de consirucciones de concreto
presentadas aquí, donde las tensiones ya están distribuidas a lo largo de
la estructura y los posibles problemas de adherencia son prácticamente
insignificantes. De la misma manera, la resistividad demuestra ser un
parámetro importante para modelar el comportamiento de la reparación.
En términos prácticos: situaciones donde la reparación es pequeña y
hay una certeza que la adherencia no será un problema, un sistema de
barrera a base de un epóxico de alquitrán de hulla es una buena
alternativa para el refuerzo como método de reparación del concreto. El
tiempo de prueba es largo comparado con lo que dura un concreto de
mala calidad en ambientes agresivos.
La principal ventaja de esta parte de la investigación es que se puede
modelar el comportamiento electroquímico de la reparación. Además,
otra ventaja importante es la posibilidad de utilizar la resistencia como
un parámetro práctico para evaluar el estado electroquímico de una
estructura.
3.7.2 Desventajas
En forma similar a los casos expuestos anteriormente, la correcta
aplicación del sistema de imprimación es muy importante para tener una
buena reparación en el concreto y buenos resultados. Una desventaja
importante es que realmente no hay certeza del comportamiento de la
reparación de los primarios en el acero a largo plazo. Los primarios
podrían eventualmente perder sus características de protección antes de
ser exigidos por la agresividad del medio ambiente y podrían causar
más efectos adversos que si no se utiliza.
SFA

lit
11
4. CONCLUSIONES GENERALES
Las investigaciones presentadas aquí constituyen una parte importante
de aquellas en las que ha participado el autor. Los resultados se aplican
sólo para las condiciones de prueba y cualquier extrapolación a otras
situaciones deberá hacerse tomando en cuenta que los resultados
podrían no ser similares a los obtenidos aquí. La literatura internacional
contiene otros avances en este ámbito, por lo tanto, aquí se presenta
sólo una parte de ellos.
Algunas conclusiones generales son las siguientes:
Hay una pérdida de adherencia entre el concreto y el refuerzo
de acero cuando se utilizan primarios o sistemas de pintura en
la varilla. Esta pérdida se comporta linealmente con el espesor
de la capa y va desde 25% para epóxicos, hasta 35% para
alquidálicas.
Es posible aplicar imprimaciones al refuerzo como un método
de reparación o prevención de la corrosión en el concreto
armado, pero teniendo en cuenta situaciones que pueden ser 4
de ayuda o no para el comportamiento estructural
La condición superficial de la varilla influye claramente en el
comportamiento de la reparación cuando el acero es pintado.
Los primarios tienen diferente efectividad en función del estado
superficial de la barra de refuerzo, incluso si no está diseñada
para ambientes alcalinos.
La escala de comportamiento fue obtenida de varios
especímenes, donde la varilla fue pintada con el primario y
expuesta a diferentes contenidos de cloruro y fuentes de
penetración. En términos prácticos, el usuario puede ser capaz
de seleccionar el primario más conveniente para la reparación
del concreto en función del contenido de cloruro y la fuente de
la penetración de cloruro.
El agente de unión trabaja favorablemente desde el punto de
vista electroquímico. Esto reduce la velocidad de corrosión por
lo menos durante los ciclos de prueba evaluados. Sin embargo,
no hay ninguna certeza de este comportamiento a largo plazo,
por lo que es necesario futuras investigaciones.
En pequeñas vigas y bajo la agresividad de los cloruros
cercanos al umbral de corrosión, el efecto galvánico de la
reparación en tas zonas reparadas y no reparadas y zonas de
interfase de la barra reparada es limitado en el tiempo y
extensión, ya que se pierde después del curado y cuando está
38

e Revestimientos al acero de retuerzo como metodo de proteccion contra la corrosion de construcciones de concreto
e
alejado de la reparación. Como un tema interesante, y
ratificando varios de los resultados anteriores, el sistema de
barrera reduce más que los otros el efecto galvánico de la
reparación localizada con primarios en el acero en el largo plazo
y en diferentes condiciones de exposición.
En estructuras reales el sistema de barrera trabaja bien como
en los casos de laboratorio. Sin embargo, la protección catódica
y el sistema inhibidor trabajan bien también. Parece ser que la
calidad de cada sistema es el parámetro importante, antes que
los propios sistemas, que viniendo de diferentes fabricantes, se
comportaron de forma diferente. Otra conclusión importante
fue que la aplicación de los primarios no solo disminuye la
velocidad de corrosión de la parte reparada, sino además el par
galvánico que se formó duró poco tiempo y no afectó a las
zonas cercanas de las barras no reparadas y reparadas.
Los primarios en el refuerzo funcionan también correctamente
en los concretos de buena calidad y específicamente en
reparaciones localizadas como las simuladas aquí, donde las
tensiones ya estaban distribuidas a lo largo de la estructura y
los problemas de pérdida de adherencia pueden ser
insignificantes. De manera similar, la resistencia eléctrica
puede tomarse como un parámetro importante para modelar el
comportamiento de la reparación.
AGRADECIMIENTOS
Este trabajo ha sido una propuesta del autor para resolver varios
problemas del Golfo de México, donde los primarios son usados para
proteger el acero de refuerzo de estructuras de concreto como un
método de reparación o prevención de la corrosión. Algunos proyectos
se han desarrollado en este tema y han financiado parte de la
investigación. Los principales fueron el CONACyT 31350 y 2186 PA, así
como la cooperación bilateral México - Estados Unidos (CONACyT-NSF) y
México (CONACyT-CSIC), España. El autor contó con el extraordinario
apoyo del Dr. Alberto Sagües de la Universidad del Sur de Florida (USF)
y la Dra. Carmen Andrade del Instituto Eduardo Torroja (IETCC). Ellos
participaron en varias etapas de los proyectos a través de las
mencionadas acciones bilaterales. El Dr. Sagüés tenía amplia
experiencia en el uso de resinas epóxicas en barras refuerzo recubiertas
y específicamente en los puentes de Florida cuando manifestó su interés
en el proyecto. La Dra. Andrade había iniciado una línea de investigación
similar con el Dr. Pazini de la Universidad de Goiás (UFG), quien
desarrolló su tesis doctoral en este tema. El autor comienza este tema
39

en 1990 y todavía continúa. Este autor está en deuda con ellos y con
todos sus coautores y estudiantes, quienes hicieron posible estas
contribuciones. El autor reconoce la importante contribución de M.
Balancán en la preparación y medición de varias muestras así como en
la coautoría de varios artículos. Las opiniones y conclusiones expresadas
aquí son las del autor y todos los participantes como coautores en las
diferentes etapas de la investigación. Las opiniones y conclusiones no
representan necesariamente la de los organismos de financiamiento ni
de los representantes de institutos y universidades.
Bibliografía
Los artículos y las referencias citadas en la bibliografía están
explícitamente relacionados con todos los proyectos de autor. Cada uno
de los trabajos que figuran en esta bibliografía cita el trabajo de otros
autores muy reconocidos a nivel internacional
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Revestimientos al acero de refuerzo como mótodo de protección contra la corrosión de constrtcciones de concreto
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localised repair using steel primers", International Materials
Research Congress, p. 39, 1-4 de Septiembre, 1997, Cancún,
México.
e
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Mérida, Yuc., a 14 de junio de 2013
Dr. Alberto Jaime Paredes
Presidente de la Comisión de Especialidad de Ingeniería Civil
Academia de Ingeniería
Presente
Estimado Dr. Jaime:
Con relación al documento titulado "Revestimientos al acero de refuerzo como método
de protección contra la corrosión de construcciones de concreto" elaborado por el Dr. en
Ing. Pedro Castro Borges, como trabajo de ingreso a nuestra Comisión de Especialidad de
Ingeniería Civil, me complace informar a usted, que estoy de acuerdo en su contenido, por
lo que no tengo ningún inconveniente en aceptar dicho documento. Las correcciones y
observaciones ya se las he hecho llegar al Dr. Castro.
Reciba un cordial saludo.
Atentamente,
M eJg1osé Antonio de Jesús González Fajardo
Académico

Instituto de Ciencias Físicas
Universidad Nacional Autónoma de México
Cuernavaca Mor. 2 de Junio de 2013.
DR. ING. ALBERTO JAIME PAREDES
PRESIDENTE
COMISIÓN DE INGENIERÍA CIVIL
ACADEMIA DE INGENIERÍA
PRESENTE
Estimada Dra. Ruíz Gomez
Expreso a usted mi más fuerte reconocimiento y aprobación al ingreso del Dr. Pedro
Castro Borges a la Academia de Ingeniería de México. Su trabajo REVESTIMIENTOS AL
ACERO DE REFUERZO COMO MÉTODO DE PROTECCIÓN CONTRA LA CORROSIÓN DE
CONSTRUCCIONES DE CONCRETO constituye una pieza sólida de conocimiento que
reafirma el liderazgo del Dr. Castro Borges en este importante campo de la ingeniería.
Reciba usted un cordial saludo.
Atentamente,
Miembro de la Academia de Ingeniería
1

México, D.F., a 26 de junio de 2013
Dr. Humberto Marengo Mogollón
Presidente
Academia de Ingeniería
Presente
Me es muy grato dirigirme a usted para informarle que he leído el resumen del trabajo
de ingreso a la Academia de Ingeniería titulado "Revestimientos al acero de refuerzo
como método de protección contra la corrosión de construcciones de concreto",
presentado por el Dr. Pedro Castro Borges.
Considero que el resumen en comento refleja de manera sintética las contribuciones
que el Dr. Castro ha hecho a la ingeniería mexicana, mismas que son especialmente
relevantes para la ingeniería civil.
Es mi opinión que el resumen es adecuado para el proceso de ingreso a nuestra
Academia.
Reciba un saludo con afecto.
Atentamente,
Dr. Sergio M. Alcocer Martínez de Castro

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