Este documento describe el deterioro por corrosión de la infraestructura de concreto en México. Explica los mecanismos de corrosión electroquímica del acero de refuerzo en el concreto y presenta un plan nacional para evaluar los puentes dañados por corrosión, incluyendo inspecciones, clasificación de prioridades y rehabilitación. El plan utiliza un modelo cartográfico para analizar la corrosión considerando factores como la proximidad a la costa, el clima y el año de construcción.

1. Deterioro por corrosión de la
infraestructura de concreto en
México
Instituto Mexicano del Transporte
Secretaría de Comunicaciones y Transportes
Academia de Ingeniería

2. Corrosión: Oxidación destructiva del acero
por el medio que lo rodea
Corrosión: Revancha de la naturaleza
=Óxido de fierro Refinado Laminado
Acero
+ +
Acero Humedad
Corrosión
(Óxido de fierro)
+ =
• ¼-1/3 producción del hierro/año es destruida por Corrosión
• 40% de la producción del acero en los Estados Unidos es utilizada
en reemplazar las partes corroídas.

4. Celda Electroquímica
CONDUCTOR
ELÉCTRONICO
CÁTODO
CONDUCTOR
IÓNICO
ANODO

5. Corrosión electroquímica
3
2
4
1
Metal
Solución
ZC
ZP
Ánodo:
Zona Corroída (ZC)
Cátodo:
Zona Pasiva (ZP)
Contacto eléctrico Ánodo/Cátodo (Metal)
Conductor iónico /electrolito (Solución)
Fe  Fe 2+ + 2e- O2 + H2 O + 4e-  4OH-

6. Corrosión del refuerzo en concreto
Cl- Cl-
Cl- Cl-
Más negativo
(anódico)
Más positivo
(catódico)
Cl- Cl-
O2 H2O
Fe2+ Fe2+
OH-+ OH-+
Ánodo
Cátodo
FeFe2++2e-
Fe2++ 2OHFe(OH)
O2 + 2H2O + 4e- 4OH-
Corrosión
Varilla Grieta

7. Reacciones encontradas en la Corrosión
Reducción
Oxidación
Fe Fe++ + 2e-
2H2O + O2 + 4e- 4OH-
H+ + e- H
O2 + 4H+ + 4e- 2H2O
Medios aireados
neutros
Medios ácidos
Medios ácidos
aireados

9.  Se eliminan los tramos de acero
deteriorado que obstaculizan la
instalación.
 Se coloca un separador, en la
parte inferior del área dañada,
por las cuatro caras del pilote.
 Se instala el armado con varilla
de acero electrosoldado
(opcional), a todo lo largo de la
zona afectada, traslapándose
inclusive a 25 cm. sobre la
zona no afectada.
 Se coloca el molde de fibra de
vidrio, semitransparente de 1/8”
de espesor y prefabricado sobre
medida.

10. MECANISMO DE DEGRADACIÓN POR
CORROSIÓN EN CONCRETO
 El uso del concreto como material de
construcción se ha incrementado en las últimas
tres décadas.
 Aunque el concreto es un material durable, las
estructuras de concreto pueden llegar a
deteriorarse por corrosión del acero de refuerzo
o presfuerzo que está embebido en él.
 La cooperación del concreto para con el acero
de refuerzo (o presfuerzo) se basa en que el
concreto provee al refuerzo una protección tanto
química como física en contra de la corrosión.

11.  La protección química se debe a la alcalinidad
del concreto, la cual produce una capa de óxido
(del orden de un par de nanómetros) en la
superficie del acero impidiendo que el acero
continúe corroyéndose (pasividad).

Capa
Pasiva
C
(2 - 5 nanometros)
Protección Química
Superficie de Concreto

12.  El concreto también funciona como una capa
física protectora en contra de los agentes
ambientales (O2, H2O, Cl-, CO2) que puedan
despasivar al acero e iniciar su corrosión.

C
Protección Física
O2 CO2 H2O Cl-

13.  Estas grietas y/o desprendimientos del
recubrimiento de concreto además de ser
antiestéticas, pueden disminuir el anclaje del
acero y, potencialmente, la resistencia del
elemento estructural.

C
Degradación por Corrosión
O2 CO2 H2O Cl-
Expansión
xCRIT
Grieta
GrietaGrieta

15. TIEMPO
COLAPSO
Limite de Serviciabilidad
Límite Último
FIN DE VIDA ÚTIL
T1
TVU
RESIDUAL
VIDA
Tiempo para Reparaciones
T2

16. DIFERENTES ASPECTOS Y GRADOS DE AFECCIÓN DE
LA INFRAESTRUCTURA POR EFECTO DE LA
CORROSIÓN

17. DIFERENTES ASPECTOS Y GRADOS DE AFECCIÓN DE
LA INFRAESTRUCTURA POR EFECTO DE LA
CORROSIÓN

19. DIFERENTES ASPECTOS Y GRADOS DE AFECCIÓN DE
LA INFRAESTRUCTURA POR EFECTO DE LA
CORROSIÓN

22. DIFERENTES ASPECTOS Y GRADOS DE AFECCIÓN DE
LA INFRAESTRUCTURA POR EFECTO DE LA
CORROSIÓN

24. PROBLEMÁTICA
 6,500 puentes Federales administrados por Servicios Técnicos
y Conservación de Carreteras
 3,500 puentes administrados por CAPUFE
 3´000,000 m2 de superficie “desconocida”
 17 estados con puertos y muelles en 11,000 Km. de litorales
 ¿? Ingenio, creatividad, innovación. Ideas-trabajo equipo
DETERIORO POR CORROSIÓN DE LA
INFRAESTRUCTURA NACIONAL

25. Proyecto: Plan Nacional de Evaluación de
Puentes Dañados por Corrosión
1. Inspección y Discriminación Preliminar
2. Inspección Detallada
3. Rehabilitación y Protección
4. Normalización y Diseño

26. Estado
Número
Puentes
Longitud
(km)
Estado
Número
Puentes
Longitud
(km)
Aguascalientes 70 2.5 Nayarit 124 4.8
Baja California 122 4.8 Nuevo León 241 8.4
Baja Calif. Sur 96 2.9 Oaxaca 382 17.2
Campeche 74 2.0 Puebla 140 4.0
Coahuila 305 9.0 Querétaro 63 2.2
Colima 58 3.1 Quintana Roo 19 0.8
Chiapas 266 11.3 San Luis Potosí 251 8.6
Chihuahua 352 9.9 Sinaloa 230 10.4
Durango 237 7.0 Sonora 457 9.0
Guanajuato 162 3.9 Tabasco 84 5.6
Guerrero 390 18.5 Tamaulipas 349 10.9
Hidalgo 197 7.0 Tlaxcala 152 3.9
Jalisco 298 11.1 Veracruz 415 18.7
México 208 8.2 Yucatán 23 1.1
Michoacán 463 15.8 Zacatecas 195 4.8
Morelos 77 1.9
Plan Nacional de Evaluación de Puentes
Dañados por Corrosión
Base de Datos SIPUMEX

27. Plan Nacional de Evaluación de Puentes Dañados por
Corrosión
INFORMACION CAPTURADA
 Nombre del Puente
 Número de Identificación
 Estado Político
 Carretera, Kilometraje y Tramo
 Año de Construcción
 Año Ultimo de Inspección
 Longitud y Número de Claros
 Obstáculo que Cruza
 Coordenadas
 Calificación SIPUMEX

28. AÑO PROMEDIO DE CONSTRUCCION
1976
1957
1982
1969
1975
1962
1971
1967
1972
1980
1951
1969
1990
1970
1942
1962
1983
1963
1962
1953
1976
1956
1973
1949
1968
1963
1968
1975
1994
1968
1971
1971
1985
1900
1950
2000
AGUASCALIENTES
BAJACALIFORNIA
BAJACALIFORNIASUR
CAMPECHE
COAHUILA
COLIMA
CHIAPAS
CHIHUAHUA
DURANGO
GUANAJUATO
GUERRERO
HIDALGO
JALISCO
MEXICO
MICHOACAN
MORELOS
NAYARIT
NUEVOLEON
OAXACA
PUEBLA
QUERETARO
QUINTANAROO
SANLUISPOTOSI
SINALOA
SONORA
TABASCO
TAMAULIPAS
TLAXCALA
VERACRUZ
YUCATAN
ZACATECAS
COSTEROS
NOCOSTEROS
ESTADO
AÑO
Plan Nacional de Evaluación de Puentes
Dañados por Corrosión

29. Plan Nacional de Evaluación de Puentes
Dañados por Corrosión
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
0 1 2 3 4 5
Calificación SIPUMEX
NúmerodePuentes
8
269
1169
2386
2583
85

30. 1ª. ETAPA DE LA IMPLEMENTACION DEL “PLAN NACIONAL DE
EVALUACION DE LA DEGRADACION DE PUENTES”
CURSO: INSPECCION, EVALUACION Y DIAGNOSTICO DE CORROSION EN
ESTRUCTURA DE CONCRETO
PARTE I: INSPECCION Y DISCRIMINACION PRELIMINAR DE PUENTES
DAÑADOS POR CORROSIÓN
SEDE FECHA
DEL
CURSO
ESTADOS PARTICIPANTES No. DE
ASISTENTES
No. DE
HORAS
Veracruz, Ver. 22 y 23
de
marzo
Veracruz, Guerrero, Hidalgo, Distrito
Federal, Oaxaca, Puebla, Tlaxcala,
Morelos
20 13
Morelia, Mich. 5 u 6 de
abril
Michoacán, Colima, Aguascalientes,
Guanajuato, Jalisco, Estado de
México, Querétaro
46 13
Tijuana, B. C. 7 y 8 de
mayo
Baja California, Baja California, Sur,
Chihuahua, Nayarit, Sinaloa, Sonora
59 13
Campeche,
Camp.
17 y 18
de mayo
Campeche, Chiapas, Tabasco,
Quintana Roo, Yucatán
30 13
Tampico,
Tamps.
24 y 25
de mayo
Tamaulipas, Coahuila, Durango,
Nuevo León, San Luis Potosí,
Zacatecas
38 13
Plan Nacional de Evaluación de Puentes
Dañados por Corrosión

33. 0%
5%
10%
15%
20%
25%
Estado Costero
Estado Interior
Estados
Levantamiento Visual del Daño por Corrosión por Estado

34. Plan Nacional de Evaluación de Puentes
Dañados por Corrosión
MODELO CARTOGRÁFICO PARA EL ANÁLISIS DE CORROSIÓN EN PUENTES
MAPAS FUENTE MAPAS INTERMEDIOS MAPAS FINALES
LÍMITES
ESTATALES
CARRETERAS
PUENTES
COSTAS
CLIMAS
MUNICIPIOS
CARRETERAS Y
PUENTES DE LA
REPÚBLICA
MEXICANA
PUENTES EVALUADOS
EN CAMPO POR LOS
CENTROS SCT
BUFFER A 5 KM
DE LAS COSTAS
BUFFER A 20 KM DE
LAS COSTAS
PUENTES EN BUFFER A 20 KM
DE LAS COSTAS/UBICADOS
SOBRE RÍOS Y CANALES
PUENTES EN BUFFER A 5 KM
DE LAS COSTAS
PUENTES SOBRE RÍOS Y
CANALES
ÁREAS DE CLIMA
SECO Y SEMISECO
MUNICIPIOS CON
PARQUES, CIUDADES Y
CORREDORES INDS.
PUENTES ENÁREAS DE
CLIMA SECO Y SEMISECO
PUENTES EN MPIOS. CON
PARQUES, CIUDADES Y
CORREDORES INDSUSTRIALES
PUENTES CONSTRUIDOS EN
1990 Y ANTES
PUENTES PRIORITARIOS,
CORROSIÓN POR CLORUROS
PUENTES DE PRIORIDAD
ALTA, CORROSIÓN POR
CLORUROS
PUENTES DE PRIORIDAD
ALTA, CORROSIÓN POR
CARBONATACIÓN
PUENTES PRIORITARIOS,
CORROSIÓN POR
CARBONATACIÓN
G
MODELO CARTOGRÁFICO PARA EL ANÁLISIS DE CORROSIÓN EN PUENTES
MAPAS FUENTE MAPAS INTERMEDIOS MAPAS FINALES
LÍMITES
ESTATALES
CARRETERAS
PUENTES
COSTAS
CLIMAS
MUNICIPIOS
CARRETERAS Y
PUENTES DE LA
REPÚBLICA
MEXICANA
PUENTES EVALUADOS
EN CAMPO POR LOS
CENTROS SCT
BUFFER A 5 KM
DE LAS COSTAS
BUFFER A 20 KM DE
LAS COSTAS
PUENTES EN BUFFER A 20 KM
DE LAS COSTAS/UBICADOS
SOBRE RÍOS Y CANALES
PUENTES EN BUFFER A 5 KM
DE LAS COSTAS
PUENTES SOBRE RÍOS Y
CANALES
ÁREAS DE CLIMA
SECO Y SEMISECO
MUNICIPIOS CON
PARQUES, CIUDADES Y
CORREDORES INDS.
PUENTES ENÁREAS DE
CLIMA SECO Y SEMISECO
PUENTES EN MPIOS. CON
PARQUES, CIUDADES Y
CORREDORES INDSUSTRIALES
PUENTES CONSTRUIDOS EN
1990 Y ANTES
PUENTES PRIORITARIOS,
CORROSIÓN POR CLORUROS
PUENTES DE PRIORIDAD
ALTA, CORROSIÓN POR
CLORUROS
PUENTES DE PRIORIDAD
ALTA, CORROSIÓN POR
CARBONATACIÓN
PUENTES PRIORITARIOS,
CORROSIÓN POR
CARBONATACIÓN
G
A
B
C
D
E
F
G
H
INI
FIN
I
J

35. Plan Nacional de Evaluación de Puentes
Dañados por Corrosión
PARA CLORUROS:
Año de Construcción > 10 Años (0 ó 1)
Dentro de 5 km de costa (0 ó 1)
Dentro de 20 km de costa + Sobre Río (0 ó 1)
Calificación SIPUMEX: SIPUMEX 4-5 = 2
SIPUMEX 2-3 = 1
SIPUMEX 0-1 = 0
TOTALES PRIORIDAD ALTA = 4-5
PRIORIDAD MEDIA = 2-3
PRIORIDAD BAJA = 0-1

42. Plan Nacional de Evaluación de Puentes
Dañados por Corrosión
2a Fase del Plan – Curso de Especialización en
Inspección por Corrosión de Puentes - JALAPA

43. Plan Nacional de Evaluación de Puentes
Dañados por Corrosión
2a Fase del Plan – Curso de Especialización en
Inspección por Corrosión de Puentes - SALTILLO

44. 0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0.001 0.01 0.1 1
x / r0
Rodriguez Beams
Rodriguez Columns
Almusallam Slabs
Mangat Beams
Al-Sulaimani Beams
Tachibana Beams
Crack
) rEFF
C
N = 2 r0
x
Crack
Crack
r0
CAPACIDAD ESTRUCTURAL vs CORROSIÓN

45. CAPACIDAD ESTRUCTURAL vs CORROSIÓN
PRUEBAS EN VIGAS REFORZADAS

46. ANODO
CATODO
GALVANOSTATOe-Alambron
Varilla
CORROSION
e-
M M+
+ e-
REACCION EN EL ANODO
PRODUCTO DE CORROSION (EXPANSIVO)
Diagrama de conexiones del sistema de corrosión acelerada utilizado.
CAPACIDAD ESTRUCTURAL vs CORROSIÓN
PRUEBAS EN VIGAS REFORZADAS

47. LEVANTAMIENTO DE GRIETAS POR CORROSIÓN
SEMANA 6 SEMANA 12
CAPACIDAD ESTRUCTURAL vs CORROSIÓN
PRUEBAS EN VIGAS REFORZADAS

48. CAPACIDAD ESTRUCTURAL vs CORROSIÓN
PRUEBAS EN VIGAS REFORZADAS

49. PRUEBA DE CARGA ESTÁTICA A LA FALLA
CAPACIDAD ESTRUCTURAL vs CORROSIÓN
PRUEBAS EN VIGAS REFORZADAS

50. Viga 05
y = 2.013x
R2 = 0.9998
m1
y = 0.0647x + 9.4199
R2 = 1
m3
0
2
4
6
8
10
12
14
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Deformación del Pistón (mm)
Esfuerzo(KN)
Pmax
PRUEBA DE CARGA
ESTÁTICA A LA FALLA
Viga 03
y = 2.0127x
R2 = 0.9999
m1
y = 0.8675x + 1.4287
R2 = 0.9896
m2
y = 0.0395x + 8.5919
R2 = 1
m3
0
2
4
6
8
10
12
14
0 5 10 15 20 25 30 35 40 45
Deformación del Pistón (mm)
Esfuerzo(KN)
Pmax
Pcritica
CONTROL
CORROSION

51. INSPECCIÓN DETALLADA
MONITOREO DINÁMICO

52. MONITOREO DINÁMICO DE ESTRUCTURAS DAÑADAS
POR CORROSIÓN

53. 0,00E+00
1,00E-03
2,00E-03
3,00E-03
4,00E-03
5,00E-03
6,00E-03
0 20 40 60 80 100 120
Frecuencia (Hz)
Aceleración(g)
-2,50E-02
-2,00E-02
-1,50E-02
-1,00E-02
-5,00E-03
0,00E+00
5,00E-03
1,00E-02
1,50E-02
2,00E-02
2,50E-02
0 1 2 3 4 5 6 7 8
Tiempo (seg)
Aceleración(g)
MONITOREO DINÁMICO DE ESTRUCTURAS DAÑADAS
POR CORROSIÓN

54. MONITOREO DINÁMICO DE ESTRUCTURAS DAÑADAS
POR CORROSIÓN

55. Prueba de Impacto. Transductor de Fuerza
-2500
-2000
-1500
-1000
-500
0
0.3 0.31 0.32 0.33 0.34 0.35 0.36 0.37 0.38
Tiempo, seg
Fuerza,N
Prueba de Impacto. Transductor de Fuerza
-2500
-2000
-1500
-1000
-500
0
0.3 0.31 0.32 0.33 0.34 0.35 0.36 0.37 0.38
Tiempo, seg
Fuerza,N
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0 500 1000 1500 2000 2500
Frecuencia, Hz
DensidadEspectraldePotencia(PSD),
g^2/Hz
Prueba de Impacto. Acelerómetro ubicado en el Centro
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0 500 1000 1500 2000 2500
Frecuencia, Hz
DensidadEspectraldePotencia(PSD),
g^2/Hz
0
0.001
0.002
0.003
0.004
0.005
0.006
0.007
0.008
0 500 1000 1500 2000 2500
Frecuencia, Hz
DensidadEspectraldePotencia(PSD),
g^2/Hz
Prueba de Impacto. Acelerómetro ubicado en el Centro
MONITOREO DINÁMICO DE ESTRUCTURAS DAÑADAS
POR CORROSIÓN

56. PROYECTO XV.3
DURACON
SECCION MEXICO
UNIV. MICHOACANA
CINVESTAV - MERIDA
UADY
I.T. OAXACA
UNAM I.T. VERACRUZI N I N
PATROCINADORES
MEXICANA
UACAMP
UNIV. A. Baja Calif.
U. VERACRUZANA
I.T. CAMP

57. RED DURACON
REPRESENTANTE PAIS INSTITUCIÓN
Mirta Raquel Barbosa Argentina Universidad Nacional del
Centro de la Provincia de
Buenos Aires (UNCPBA)
MMaarryyaannggeellaa GG.. ddee LLiimmaa
Paulo Helene
Brasil Instituto Tecnológico de
Aereonaútica/Universidade
de Sao Paulo
Ruby Mejía de Gutiérrez Colombia Universidad del Valle
Vitervo O’Reilly Cuba Comisión Nacional de
Cemento y el Hormigón
de Cuba
Rosa Vera
Ana María Carvajal
Chile Universidad Católica de
Valparaíso/Santiago
PARTICIPANTES
PROYECTO XV.3
DURACON

58. RED DURACON
REPRESENTANTE PAIS INSTITUCIÓN
Ma. Carmen Andrade España Insituto de Ciencias de la
Costrucción Eduardo
Torroja
Andrés Torres
Pedro Castro
México Instituto Mexicano del
Transporte/CINVESTAV
Isabel Díaz Tang Perú Pontificia Universidad
Católica del Perú
Manuela Salta Portugal Laboratorio de
Engenharia Civil – LNEC
Miguel A. Sánchez G.
Rafael Fernández
Venezuela Centro de Estudios de
Corrosión. La Universidad
del Zulia
PARTICIPANTES
PROYECTO XV.3
DURACON

59. PRINCIPALES PARÁMETROS CLIMÁTICO-
AMBIENETALES QUE DEBERÁN SER
REGISTRADOS PERIÓDICAMENTE
1. Humedad Ambiental.
2. Concentración de Cloruros.
3. Concentración de Sulfatos.
4. Régimen de vientos.
5. Precipitación.
6. Temperatura.
7. Insolación.
8. Concentración CO2
9. Otras que se consideren.
RED DURACONPROYECTO XV.3
DURACON

60. ESTACIONES DE MONITOREO - CHIHUAHUA

61. Protección Catódica
TIPO DE SISTEMAS
M Fe
I E+ -
M Fe
ANODOS DE SACRIFICIO
CORRIENTE IMPRESA
I
I
I
I
I
I
I
I
Anodo Cátodo
M Más activo
Fe
M puede ser hasta = Fe
Anodo Cátodo
Método para reducir la corrosión haciendo mínima la
diferencia de potencial entre ánodo y cátodo.
Único Sistema capaz de detener la corrosión

62. DISEÑO
ÁNODOS
GALVÁNICOS
CORRIENTE
IMPRESA
1) Definir el estado del recubrimiento
2) Calcular corriente de protección
4) Calcular N0 de Ánodos
3) Elegir el material de acuerdo al
medio
1) - 4) Igual a Ánodos Galvánicos
5) Diseñar el rectificador
Protección Catódica

63. CONTROL DE CORROSIÓN
1. Control de las variables del proceso
2. Diseño Ingenieril con Criterios de
Durabilidad
3. Protección
a. Catódica
b. Anódica
c. Revestimientos
4. Selección de Materiales

64. PROTECCIÓNANTICORROSIVA
ANODICA
CATODICA
ANODO DE SACRIFICIO
CORRIENTE IMPRESA
RECUBRIMIENTOS
ORGANICOS
INORGANICOS
INHIBIDORES
NEUTRALIZANTES
PELICULA
BARNICES
ESMALTES
LACAS
PINTURAS
METÁLICOS
NO
METÁLICOS
NOBLES
(CATODICOS)
SACRIFICIO
(ANODICOS)
ESMALTES-VITREOS
MORTERO-CONCRETO
CONVERSIÓN
QUÍMICA
AG
Cu
Cr
Ni
Pb
Al
CD
SN
Zn
ELECTRODEPOSITIVO
(CINCADO)
PLAQUEADO
EVAPORACIÓN
ELECTROLESS
ATOMIZACIÓN
PINTURAS
INMERSIÓN EN CALIENTE
(GALVANIZADO)
DIFUSIÓN
(SHERARDIZADO)
FOSFATADO
ANODIZADO
CROMATIZADO
CONTROL DE CORROSIÓN

65. Protección Catódica por ánodos de
sacrificio termorrociados
Sales higroscópicas para aumentar la eficiencia de
la Protección Catódica

66. 3a Fase del Plan – Sistemas de Protección Catódica
para Rehabilitación Estructural

67. 3a Fase del Plan – Sistemas de Protección Catódica
para Rehabilitación Estructural

68. ¡ GRACIAS POR SU
ATENCIÓN !