Corrosión del concreto armado de mediana a baja resistencia por cloruro de sodio usando cemento Portland tipo I Sol

Abstract

Las condiciones constructivas y ambientales como los cloruros del agua de mar han afectado las propiedades iniciales de muchas estructuras concreto armado en el litoral marino (Poursaee, 2016). El litoral peruano no ha sido la excepción donde varios puertos y edificaciones han reducido su durabilidad (Rivva, 2006). En el año 2018, se estimó que el 60% de edificaciones peruanas fueron autoconstruidas con deficiencias estructurales (CAPECO, 2018). Además, un estudio en el año 2015 mostró que los propietarios preferían a los maestros de obras en vez de un profesional para el direccionamiento de construcciones (CAPECO, 2015). Debido a ello, es necesario estudiar el proceso de deterioro del concreto armado por acción del cloruro de sodio. Los estudios del proceso corrosivo han sido variados en el mundo (Feng et al., 2021); sin embargo, en la línea de investigación del concreto armado expuesto a ciclos de humedecido y secado por cloruros en el Perú, solo se ha tenido registro de mortero con armadura expuesto a cloruro de sodio (Rimarachín, 2013) y concreto armado expuesto a cloruro férrico (Torres, 2019; Rojas, 2021). Razón por la cual, el objetivo de la presente investigación ha sido el análisis de los efectos generados con el tiempo en las propiedades del concreto armado de mediana a baja resistencia usando cemento Portland tipo I Sol expuesto a ciclos de humedecido y secado con una solución de cloruro de sodio de 100 gramos/litro (g/L). Para ello, se elaboraron probetas de concreto a base de cemento Portland tipo I marca Sol con relaciones agua/cemento (a/c) de 0,60, 0,65 y 0,70 y acero de refuerzo de ∅ 5/8”, los cuales estuvieron sometidos a un método de corrosión acelerado basado en ciclos continuos de humedecido y secado (Díaz, 1994). La propiedad física considerada fue el peso, y para la propiedad resistente, la resistencia a la compresión. Los principales resultados fueron que, a mayor cantidad de ciclos de humedecido y secado con una solución del cloruro de sodio en las probetas de concreto armado, y a una mayor relación agua/cemento, se presentaron mayores variaciones en el peso y resistencia a la compresión. Finalmente, la presente investigación servirá como aporte para el conocimiento del proceso de deterioro del concreto armado con el tiempo por ataque del cloruro de sodio en estructuras del litoral marino y también como guía para las siguientes investigaciones orientadas al proceso corrosivo.

Construction and environmental conditions such as seawater chlorides have affected the initial properties of many reinforced concrete structures on the seacoast (Poursaee, 2016). The Peruvian coast has not been the exception where several ports and buildings have reduced their durability (Rivva, 2006). In 2018, it was estimated that 60 % of Peruvian buildings were self-built with structural deficiencies (CAPECO, 2018). In addition, a study in 2015 showed that the owners preferred the master builders over a professional for construction management (CAPECO, 2015). Due to this, it is necessary to study the process of deterioration of reinforced concrete by the action of sodium chloride. Studies of the corrosive process have been varied in the world (Feng et al., 2021); However, in the line of investigation of reinforced concrete subjected to cycles of moistening and drying by chlorides in Peru, there has only been a record of reinforced concrete subjected to sodium chloride (Rimarachín, 2013) and reinforced concrete subjected to ferric chloride. (Torres, 2019; Rojas, 2021). For this reason, the objective of this investigation has been the analysis of the effects generated over time on the properties of medium to low strength reinforced concrete using Portland type I Sol cement, due to exposure to wetting and drying cycles of a sodium chloride solution of 100 grams/liter (g/L). For this purpose, concrete test tubes were made based on Portland cement type I brand Sol with water–cement ratios (w/c) of 0,60, 0,65 and 0,70 and ∅ 5/8" reinforcing steel, which were subjected to a accelerated corrosion method based on continuous wetting and drying cycles (Díaz, 1994). The physical property considered was the weight, and for the resistant property, the resistance to compression. The main results were that, the greater the number of wetting and drying cycles due to the action of sodium chloride in solution in the reinforced concrete specimens, and a greater water–cement ratio, the greater variations in weight and compressive strength were presented. Finally, the present investigation will serve as a contribution to the knowledge of the process of deterioration of reinforced concrete over time due to the attack of sodium chloride in structures of the marine coast, and also as a guide for the following investigations oriented to the corrosive process.