Corrosión del concreto simple
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La corrosión es un fenómeno espontáneo que se presenta prácticamente en todos los materiales procesados por el hombre.Si bien existen varias definiciones, es común describir la corrosión como una oxidación acelerada y continua que desgasta, deteriora y que incluso puede afectar la integridad física de los objetos o estructuras. La industria de la corrosión, si por ello entendemos todos los recursos destinados a estudiarla y prevenirla, mueve anualmente miles de millones de dólares. Este fenómeno tiene implicaciones industriales muy importantes; la degradación de los materiales provoca interrupciones en actividades fabriles, pérdida de productos, contaminación ambiental, reducción en la eficiencia de los procesos, mantenimientos y sobrediseños costosos. [Fuente: María Teresa Cortés M. / Pablo Ortiz H.] Te invito a conocer las implicaciones físicasde la corrosión en el concreto simple.
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Corrosión del concreto simple
- 3. CORROSIÓN • LA CORROSIÓN SE DEFINE COMO EL DETERIORO DE UN MATERIAL A CONSECUENCIA DE UN ATAQUE QUIMICO O FISICO DEBIDO A SU ENTORNO.
- 4. CORROSIÓN DEL CONCRETO: UNA PERSPECTIVA GENERAL. • EL CONCRETO PUEDE SER DAÑADO POR EL FUEGO, LA EXPANSIÓN GLOBAL, LOS EFECTOS DEL AGUA DE MAR, LA CORROSIÓN BACTERIANA, LA LIXIVIACIÓN DE CALCIO, DAÑOS FÍSICOS Y DAÑOS QUÍMICOS.
- 5. CAUSAS CORROSIÓN DEL CONCRETO DEBIDO AL ENTORNO FÍSICO. •ATAQUE DE LA CONGELACIÓN Y LA FUSIÓN. •ATAQUE DEL AGUA DE MAR.
- 6. CAUSAS DE CORROSIÓN DE CONCRETO DEBIDO A IMPERFECCIONES. •PERMEABILIDAD. •METEORIZACIÓN.
- 7. CORROSIÓN DEL CONCRETO DEBIDO AL DESGATE. •DESGASTE. •ELASTICIDAD, CONTRACCIÓN Y FLUENCIA.
- 8. CORROSIÓN DEL CONCRETO: UNA PERSPECTIVA FÍSICO-QUÍMICA AL AUMENTAR LA HUMEDAD EN LAS SECCIONES DE LA ARMADURA DEL CONCRETO, LA CORR0SION SE ASOMA. LOS IONES FE2+ REACCIONAN CON EL AGUA Y OXIGENO, CONVIRTIÉNDOSE EN “HERRUMBRE”. LOS ELECTRONES Y EL OXIGENO EN EL CÁTODO FORMAN OH.
- 9. CORROSIÓN DEL CONCRETO: UNA PERSPECTIVA FÍSICO-QUÍMICA • EN EL CONCRETO, LA CORROSIÓN ATACA FUERTEMENTE SU ESTRUCTURA DE METAL.
- 10. SE DEBEN CUMPLIR LAS CARACTERÍSTICAS FUNDAMENTALES DE UNA PILA CORROSIVA: • UN MATERIALES QUE CEDE ELECTRONES (ÁNODO). • UN MATERIAL QUE ACEPTA ELECTRONES (CATADO). • UN MEDIO CONDUCTOR DE IONES Corrosión del concreto: una perspectiva físico- química
- 11. CORROSIÓN DEL CONCRETO: UNA PERSPECTIVA FÍSICO-QUÍMICA DEMOS UN ACERCAMIENTO A ESTO: DEBIDO A LA DIFERENCIA DE POTENCIAL CREADA, LOS ELECTRONES VIAJAN A LO LARGO DEL CONDUCTOR EXTERNO HACIA EL CÁTODO . EL MATERIAL ANÓDICO (EL HIERRO) CEDE ELECTRONES AL MATERIAL EXTERNO (ALAMBRE DE COBRE) .
- 12. • DEMOS UN ACERCAMIENTO A ESTO. Corrosión del concreto: una perspectiva físico- química
- 13. CORROSIÓN DEL CONCRETO: UNA PERSPECTIVA FÍSICO-QUÍMICA AL AUMENTAR LA HUMEDAD EN LAS SECCIONES DE LA ARMADURA DEL CONCRETO, LA CORR0SION SE ASOMA. LOS IONES FE2+ REACCIONAN CON EL AGUA Y OXIGENO, CONVIRTIÉNDOSE EN “HERRUMBRE”. LOS ELECTRONES Y EL OXIGENO EN EL CÁTODO FORMAN OH.
- 14. EL QUE UN MATERIAL CUMPLA DE ÁNODO U OTRO DE CÁTODO, DEPENDERÁ DE LA PROPIEDAD ATÓMICA INTRÍNSECA DE CADA UNO DE GUARDAR CIERTO GRADO DE ENERGÍA. EJEMPLO, SON LOS METALES “NOBLES” CON MAYOR ENERGÍA Y MAS INACTIVOS (CÁTODOS), Y LOS METALES BASES O ACTIVOS (ÁNODOS). Corrosión del concreto: una perspectiva físico- química
- 15. CARBONATACIÓN ES UNA REACCIÓN QUÍMICA EN LA QUE EL HIDRÓXIDO DE CALCIO REACCIONA CON EL DIÓXIDO DE CARBONO Y FORMA CARBONATO CÁLCICO INSOLUBLE: • CA(OH)2 + CO2 → CACO3 + H2O CORROSIÓN DEL CONCRETO: UNA PERSPECTIVA FÍSICO-QUÍMICA
Notas del editor
- “La reacción química o electroquímica entre un material, usualmente un metal y su medio ambiente, causando el deterioro del material y sus propiedades”. Para el acero embebido en concreto, el oxido formado tiene un volumen de 2 a 4 el del acero y la perdida de sus optimas propiedades mecánicas. La corrosión produce además descascaramiento y vacíos en la superficie del acero, reduciendo la capacidad resistente como resultado de la reducción de la sección transversal.
- Debido a la diferencia de potencial creada, los electrones viajan a lo largo del circuito conductor externo hacia el cátodo (el clavo de cobre, figuras 7, 8(b)). Ahí, los electrones en exceso, presentes sobre la superficie catódica, se combinan con otras especies en solución con el fin de balancear la reacción química de corrosión. El oxígeno del aire disuelto en la solución es una de las especies que tienen afinidad por los electrones y que en combinación con el agua se transforma en especies oxhidrilo (OH—). Así pues, el metal anódico se desintegra, mientras que el material catódico, el clavo de cobre en el ejemplo, permanece casi sin ser afectado.
- Al entrar en contacto el hierro y el cobre se crea pues una diferencia de potencial eléctrico entre los dos metales, que hace que se mueva un flujo de electrones entre ellos. Las partículas metálicas sobre la superficie del clavo de hierro (que en un principio eran neutras) ceden electrones y se convierten en átomos cargados positivamente (iones Fe2+) los cuales al interaccionar con las moléculas de agua pasan a la solución como especies solubles hidratadas. Reacciones químicas posteriores harán que estos iones Fe2+se transformen en el óxido rojizo o herrumbre, tan familiar para nosotros.
- La experiencia nos ha enseñado que todos los metales que conocemos poseen diferentes tendencias a corroerse. Es decir, unos serán más resistentes que otros a reaccionar frente a un mismo medio. Ejemplo de esto son el oro y el hierro en agua dulce. El primer metal posee una alta inmunidad frente al agua, conservando inalteradas todas sus propiedades físicas y químicas. En cambio el hierro se degrada y poco a poco se transforma en otro compuesto.
- La carbonatación es un proceso lento que ocurre en el hormigón, donde la cal apagada (hidróxido cálcico) del cemento reacciona con el dióxido de carbono del aire formando carbonato cálcico. Esta reacción, necesariamente se produce en medio acuoso, ya que el dióxido de carbono reacciona con el agua formando ácido carbonico, ya que éste reaccionará con el hidróxido de calcio, obteniendo como resultado el carbonato de calcio y agua. Dado que la carbonatación provoca una bajada de pH (ácido) esto puede llevar a la corrosión de la armadura y dañar la construcción.