Monitoreo y diagnóstico de estructuras de concreto armado afectadas por corrosión de cloruros

Abstract

El objetivo de la presente tesis se enmarca dentro de las necesidades de toda empresa que cuente con estructuras de concreto armado expuestas en un ambiente agresivo principalmente por cloruros, ya que éstos pueden generar el deterioro de la estructura llevándola al colapso si no es detectada y reparada a tiempo. Las estructuras de concreto armado son regularmente consideradas estructuras durables con bajo costo en mantenimiento, sin embargo estos últimos tiempos se ha evidenciado diversas patologías a lo largo de su vida útil disminuyendo su funcionalidad. La tesis que se presenta pretende contribuir al mejor conocimiento del comportamiento del concreto armado frente al ataque de sustancias agresivas que se encuentran en el medio ambiente principalmente los cloruros, así mismo el desarrollo del proceso electroquímico en una celda producto del inicio del proceso de corrosión. El proceso de corrosión es un fenómeno que se desarrolla de una manera invisible y lenta al interior de la estructura, provocando al acero de refuerzo una pérdida de sección y por ende una perdida en la capacidad estructural de dicho elemento. Por tal es de vital importancia saber reconocer los factores que afectan y desencadenan el proceso de corrosión. En este tema se ha reconocido un mecanismo de corrosión principalmente que es corrosión por cloruros, mediante el cual se ha generado la mayoría de daños en las diferentes estructuras que están cerca al ambiente marino. A partir del estudio bibliográfico realizado se han detectado diversos métodos de inspección y monitoreo de estructuras de concreto armado, se ha escogido un método combinado, para la parte electroquímica se ha usado el método no destructivos por ser los que menos comprometen estructuralmente a la estructura, además de ser sencillos y rápidos en la toma de mediciones de los valores, por otro lado para la parte físico-químico se ha usado un método destructivo pero sin comprometer la integridad del acero estructural en servicio. Se ha implementado la utilización del equipo "Concrete Corrosion Mapping System", para lo cual se realizó un monitoreo a los elementos estructurales de la cimentación de un tanque de almacenamiento de ácido sulfúrico, ello consiste en el análisis de 3 placas de cimentación y la platea de cimentación alrededor de estas placas. Se realizó un mapeo de las diferencias de potenciales del acero de refuerzo embebido en las estructuras en estudio con el equipo antes mencionado. Una vez obtenido las áreas donde la probabilidad de corrosión es alta se procedió a la extracción de testigos diamantinos de 3", a los cuales se han realizado una serie de ensayos (resistencia a la compresión del concreto, peso unitario del concreto endurecido, determinación química del pH del concreto, profundidad de carbonatación, determinación de concentración de cloruros y perfil de penetración de concentración de cloruros, concentración de sulfatos y perfil de penetración de sulfatos), los cuales han permitido seleccionar un método para controlar la corrosión en las áreas aún no afectadas, así como escoger un método de reparación de las zonas afectadas por corrosión. Además se ha generado un manual para determinar el estado de corrosión de las armaduras de las estructuras de concreto armado para lo cual es necesario monitorear no solo la estructura en cuestión si no también el medio de servicio donde se desenvuelve la estructura.