Corrosión del concreto

1. Elier Mckawly Calvo Becerra (1842725)
Nestor Alberto Cortés Holguín (1824298)
Corrosión 2
Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Corrosión en concretos
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2. Contenido
Corrosión 2
Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
1. Introducción.
2. Causas de corrosión en concreto.
3. Corrosión general y localizada.
4. Formas de corrosión en concreto.
5. Métodos de prevención.
6. Artículo: carbonatación de concreto en atmósfera natural y cámara de
carbonatación acelerada
7. Conclusiones.
8. Referencias.
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3. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Introducción
El concreto es uno de los materiales cerámicos más utilizados a nivel mundial para la
construcción de estructuras de uso público. Por lo tanto, es importante proveer un
producto resistente a las exigencias estructurales que se requieran y que sea durable en
el tiempo. Para ello, se requiere estudiar la corrosión presente en este material
compuesto y las formas de prevenirla o corregirla con el fin de aumentar la vida útil del
producto para así reducir riesgos y pérdidas económicas.
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4. Causas
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Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
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5. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
¿Que genera la corrosión en el concreto?
● pH alcalino (13-14).
● Formación de capa pasiva.
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Fig. 1. Formación de capa pasiva sobre el acero de
refuerzo a causa del entorno de servicio.
Fig. 2. Corrosión en ambiente marino.
● Daño de la capa pasiva.
● Disminución de pH (≤9).
● Sustancias ácidas.
● Presencia de Cl-.
● Permeabilidad (a/c).
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6. Corrosión general y
localizada
Corrosión 2
Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
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7. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Corrosión 2
Fig. 3. Corrosión en armaduras de acero.
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8. Formas de corrosión
Corrosión 2
Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
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9. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Corrosión por ataque químico
Corrosión 2
Fig. 4. Carbonatación.
Carbonatación:
CO2 + H2O —> H2CO3 (1)
H2CO3 + Ca(OH)2 —> CaCO3 + H2O (2)
Factores que incrementan la
carbonatación:
● Humedad.
● Permeabilidad del
concreto.
● Recubrimiento y defectos
de superficie.
CORROSIÓN GENERALIZADA
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10. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Corrosión por ataque químico
Corrosión 2
Fig. 5. Corrosión por cloruros.
Ataque por cloruros:
Factores que favorecen el ataque
por cloruros:
● Permeabilidad del
concreto.
● Ambientes marinos,
industriales, ricos en Cl-.
CORROSIÓN LOCALIZADA (PICADO)
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11. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Corrosión por ataque químico
Corrosión 2
Fig. 6. Corrosión por sulfatos.
Ataque por sulfatos:
● Presentes en suelos, aguas
subterráneas, superficiales
y de mar.
● Los más comunes:
CaSO4, MgSO4 y
NaSO4.
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12. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Corrosión por ataque químico
Corrosión 2
Ataque por sulfatos:
Interacción con Celita (C3A):
3CaO . Al2O3 + 3CaSO4 (aq) —> 3Cao . Al2O3 . 3CaSO4 . 32H2O
Sulfo-aluminato cálcico hidratado “Etringita secundaria”
EXPANSIVA
● Tensiones internas
● Agrietamientos
● Pérdida de cohesión de la pasta
● Pérdida de propiedades mecánicas
Fig. 7. Corrosión por sulfatos (2).
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13. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Corrosión por ataque físico
Corrosión 2
Fig. 8. Grietas por contracción.
Fenómenos de contracción
Hielo-deshielo
Impacto Cargas estaticas y dinamicas
Fig. 9. Defectos en la superficie por impactos.
Fig. 10. Fallo de columna por sobrecarga.
Fig. 11. Mecanismo hielo-deshielo.
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14. Métodos de prevención
Corrosión 2
Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
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15. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Métodos de prevención de la corrosión en concretos
Principalmente se tienen 6 causas que pueden dar
lugar a la corrosión del acero reforzado del
concreto:
● Uso de concretos de baja calidad
● Curado del concreto deficiente o nulo.
● Mala colocación del concreto.
● Bajo espesor de recubrimiento de concreto
sobre la armadura.
● Exposición de la estructura a cloruros.
● Presencia permanente de humedad.
Corrosión 2
Fig. 12. Corrosión en ambiente marino.
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16. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Métodos de prevención de la corrosión en concretos
Corrosión 2
Fig. 14. Columna de concreto de mala calidad.
Concretos de baja calidad
Fig. 13. Relación agua/cemento.
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17. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Métodos de prevención de la corrosión en concretos
Corrosión 2
Concretos de baja calidad
Fig. 15. Concreto con aditivo plastificante.
Garantizar la calidad del concreto
con:
● Contenidos adecuados de
cemento.
● Uso de aditivos plastificantes.
● Uso de aditivos
impermeabilizantes.
● Uso de microfibras.
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18. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Métodos de prevención de la corrosión en concretos
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Curado del concreto deficiente o nulo
Fig. 16. Curado del concreto.
● Definir el método de curado
más conveniente según el
proyecto
● Garantizar mínimo 7 días de
curado húmedo no
interrumpido.
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19. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Métodos de prevención de la corrosión en concretos
Corrosión 2
Mala colocación del concreto
Fig. 17. Vibrado del concreto.
Se evita con ayuda de:
● Uso de métodos de
compactación apropiados.
● Concretos con asentamientos
apropiados según lo solicitado.
● Reparación inmediata de
defectos gracias a mala
colocación
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20. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Métodos de prevención de la corrosión en concretos
Corrosión 2
Bajo espesor de recubrimiento de concreto sobre la armadura
Fig. 18. Recubrimiento deficiente de la armadura de
acero.
Se recomienda:
● Un recubrimiento con el
espesor adecuado según la
norma según la aplicación y al
ambiente que se encontrará
expuesto.z
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21. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Métodos de prevención de la corrosión en concretos
Corrosión 2
Exposición de la estructura a cloruros
Fig. 19. Concreto expuesto a ambiente marino.
Se recomienda el uso de:
● Concretos de muy baja
permeabilidad.
● Uso de inhibidores de
corrosión.
● Protección superficial del
concreto con recubrimientos
epóxicos.
● Empleo de protección catódica
con ánodos de sacrificio.
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22. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Métodos de prevención de la corrosión en concretos
Corrosión 2
Presencia permanente de humedad
Fig. 20. Piscina de concreto.
Se recomienda el uso de:
● Concretos de alto desempeño.
● Colocación y curado adecuados
del concreto.
● Recubrimientos protectores
con resistencia química.
● Uso de recubrimientos epóxicos
o sellos formadores de
membrana.
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23. Carbonatación de concreto en
atmósfera natural y cámara de
carbonatación acelerada.
Corrosión 2
Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
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24. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Generalidades
Corrosión 2
● Vigas de concreto (15x15x60cm).
● Ambiente marino tropical.
● Localidad: San Francisco de
Campeche, México.
Propósito:
Determinar el avance de la reacción
de carbonatación en dos concretos de
diferente relación a/c
Fig. 21. Elaboración de vigas de concreto.
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25. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Metodología
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● 12 muestras. 6 de cada relación a/c.
● Exposición en ambiente natural (6).
● Exposición acelerada (6).
● Indicadores ácido-base (fenolftaleína y timolftaleína).
● Medición del avance de la carbonatación.
● Medidas a los 3, 6, 9 y 12 meses de exposición.
Fig. 22. Exposición natural. Fig. 23. Exposición acelerada.
Fig. 24. Prueba de avance de carbonatación.
Fig. 25. Medición del frente de avance de
carbonatación.
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26. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Propiedades físico-mecánicas de los concretos
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27. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Propiedades físico-mecánicas de los concretos
Corrosión 2 27/32

28. Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
Resultados
Corrosión 2
Fig. 26. Avance de la carbonatación en medio
controlado.
Fig. 27. Avance de la carbonatación en medio
acelerado.
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29. Conclusiones
Corrosión 2
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30. Conclusiones
Corrosión 2
Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
● La corrosión en concreto se puede prevenir principalmente desde el diseño de este, garantizando así un
buen desempeño según las condiciones y el ambiente de servicio al cual vaya a estar expuesto.
● Aunque existen otras formas, las principales causas de corrosión del acero, por medio químico, del
concreto, se da por ataque por cloruros (corrosión localizada) y carbonatación (corrosión generalizada).
● Respecto al artículo, se determinó que los factores principales en el proceso de carbonatación son la
porosidad del concreto y de la humedad relativa del ambiente. Así mismo, la relación a/c repercutió en el
proceso del avance del frente de carbonatación en el concreto ligado al grado de permeabilidad.
● La corrosión en concreto es un proceso que involucra diversos factores y no un único. Esta puede darse
mediante diferentes tipos de manera simultánea según la exposición del material a su entorno de servicio.
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31. Referencias.
Corrosión 2
Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
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● Cardenas, M. A. (2018, 10 marzo). La carbonatación del concreto. . . Un problema en un mundo industrializado. Recuperado 17 de
octubre de 2022, de https://www.linkedin.com/pulse/la-carbonataci%C3%B3n-del-concreto-un-problema-en-mundo-alvarez-
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● Chávez-Ulloa, Emilio , & Pérez López, Tezozomoc , & Reyes Trujeque, Javier , & Corvo Pérez, Francisco , & Osorno Carrillo, José B.
(2010). Carbonatación de concreto en atmósfera natural y cámara de carbonatación acelerada. Revista CENIC. Ciencias Químicas, 41(
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https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=181620500029
● Editor1 H2A. (2022, 8 julio). CORROSIÓN DEL ACERO DE REFUERZO. 360 EN CONCRETO. Recuperado 19 de octubre de
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● Corrosión del acero en el hormigón armado. (2020, 16 septiembre). MÁS QUE INGENIERÍA. Recuperado 19 de octubre de 2022, de
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● Revista EMB ConstrucciÃ3n - La corrosiÃ3n del acero y su control en estructuras de concreto armado. (s. f.). Recuperado 19 de
octubre de 2022, de http://www.emb.cl/construccion/articulo.mvc?xid=2047
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32. Referencias.
Corrosión 2
Escuela de ingeniería de materiales (EIMAT)
● Agua De Mar, Propiedades Químicas Y Físicas, Evolución Química + Composición. (2019, 27 agosto). Ecologia. Recuperado 19 de
octubre de 2022, de https://decologia.info/medio-ambiente/agua-de-mar/
● Editor2 H2A. (2022, 7 julio). LO QUE DEBES SABER SOBRE EL ATAQUE DE SULFATO EN EL CONCRETO. 360 EN
CONCRETO. Recuperado 19 de octubre de 2022, de https://360enconcreto.com/blog/detalle/ataque-de-sulfato-en-el-concreto/
● GUÍA PARA LA PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN DEL ACERO DE REFUERZO EN ESTRUCTURAS DE
CONCRETO. (2019). Toxement, 1(2019), Article 1. https://www.toxement.com.co/media/3739/spec_gui-a_corrosio-n__.pdf
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