Prevención y reparación de los efectos de la lixiviación y

carbonatación en el hormigón

Como se ha visto anteriormente, los efectos de patologías como la lixiviación y la

carbonatación pueden causar daños catastróficos en la funcionalidad del

hormigón. Produciendo, en muchos casos una disminución considerable en la vida

útil de estructuras dañadas. En este apartado se expondrán las principales

maneras de reparación y rehabilitación de estas patologías.

Un primer acercamiento con las principales causas de aceleran los procesos de

deterioro del hormigón sugieren una primera solución, ésta radica en la prevención

de las patologías estudiadas. Se conoce del inciso anterior, que la permeabilidad y

porosidad depende de la dosificación del cemento e influye directamente en su

compacidad. Así, se observa que el hormigón bien compactado sufre retrasos de

hasta veinte años en su deterioro. De esta forma se llega a la conclusión de que

“mejorando la calidad del hormigón se puede retrasar el avance del frente de

carbonatación, lo que equivale a aumentar el período de incubación y, por lo tanto,

la vida útil de la estructura”, (ICPA, 2000).

Una manera de mejorar la calidad del hormigón es la utilización de aditivos, que

hacen de la mezcla más resistente a la propagación de patologías como la

carbonatación. Entre los aditivos más utilizados “los aditivos de humo de sílice son

particularmente efectivos debido a que a altas tasas de dosificación pueden

convertir la mayor parte del hidróxido de calcio en el CSH (silicato de calcio

hidratado) químicamente más resistente”, (IMCYC, 1999). No obstante, la

utilización de aditivos debe seguir un proceso de estudio y evaluación, pues “las

pruebas de diferentes combinaciones en instalaciones existentes, pueden

proporcionar datos que ayudarán a cuantificar los efectos del aditivo en el

rendimiento”, (IMCYC, 1999) determinándose si la utilización de éste se traduce

en un incremento en la vida de la estructura significativo y que a la vez justifique el

costo de su utilización.

Es común que en las mezclas de concreto se adicionen materiales cementantes

como el Catalizador de Craqueo. Catalítico (FCC), el Metacaolín (MK) y el Humo

de Sílice (SF). Sin embargo, se ha estudiado profusamente el comportamiento que

tienen las estructuras constituidos de la mezcla de Cemento Portland Ordinario

(OPC) y alguna proporción de estos cementantes, llegándose a la conclusión de

que “el concreto que contiene materiales cementantes suplementarios en su

composición tales como FCC, SF y MK son más susceptibles a la carbonatación

que el concreto OPC” (Torres et. al; 2014).

A continuación, se estudia otro método utilizado para combatir la carbonatación y

lixiviación, el cual apunta a mejorar la capacidad de resistencia de las estructuras

a los agentes patógenos, no desde la composición del material, sino desde una

perspectiva superficial.

Se ha comprobado que, en iguales condiciones medioambientales, “los

hormigones protegidos superficialmente son más resistentes a la carbonatación

que los que se conservan en condiciones ambientales”, (Mingarro, 1996). Para

comenzar, se define el concepto de barrera protectora, como la que “protege al

hormigón contra la degradación que provocan los productos químicos y la

consiguiente pérdida de integridad estructura”, (O’Neill et. al; 2001). Es por esto,

que uno de los métodos más utilizados es el revestimiento de las estructuras con

diferentes barreras, apuntando a obtener una armadura impermeable y reduciendo

la formación y la propagación de la lixiviación. Sin embargo, para recubrir una

estructura es también debido tener en consideración los diversos agentes que

participan en las reacciones químicas. Por lo cual, se escoge la barrera protectora

que más se adecúe a las condiciones estructurales y medioambientales presentes.

Un claro ejemplo de la mala utilización de revestimientos es “la colocación de

mallas metálicas como recubrimiento en los pilares situados en medioambiente

agresivo y húmedo, ya que se corroen más fácilmente, pudiendo transmitir la

corrosión a las barras”, (Múñoz, 2005).

En el caso particular del combate con la carbonatación es crucial tener en

consideración que no todos los recubrimientos son resistentes al dióxido de

carbono (CO2). “Muchos recubrimientos elastoméricos impermeables al agua no

forman una barrera efectiva para el CO2. El uso de tal recubrimiento puede, en

efecto, acelerar la carbonatación, secando el concreto a tal grado que permita el

ingreso más rápido del CO2”, (Montani, 2000). 

Finalmente, se expone uno de los más efectivos y a la vez más costosos métodos

de reparación de la lixiviación y especialmente la carbonatación de las estructuras

de hormigón armado como lo es la Protección Catódica (PC). Este método resulta

muy útil cuando los daños por carbonatación son severos, pero resulta una

inversión inicial muy grande, tanto para su implementación como para su

mantención.

Para comenzar se observa que los sitios donde la estructura está corroída

presenta zonas catódicas y anódicas y la solución presente en los poros del

hormigón actúa como electrolito facilitando el flujo iónico entre cátodo y ánodo. En

el cátodo se desarrolla la reacción de reducción y no existe corrosión. De esta

forma, si las zonas que actúan como ánodos se pudiesen convertir en cátodos, la

estructura completa sería ahora un cátodo y la carbonatación sería eliminada. Así,

la protección catódica es esencialmente el método que realiza este proceso de

inversión de carga iónica del ánodo. Para concluir, entre los principales beneficios

de la protección catódica se destaca que “garantiza una mayor longevidad de las

estructuras de hormigón armado y además puede ser controlada y monitorizada

para determinar su efectividad”, (HCC, 2004)

Referencias

H.C.C. Hidráulica, Construcción y Conservación, (2004). Protección Catódica de Estructuras de

Hormigón Armado. Disponible en H.C.C: http://www.hcc-es.com/archivos/BOLETIN%20TECNICO

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Instituto del Cemento Portland Argentino,(2000). Durabilidad de las Estructuras: Corrosión por

Carbonatación. Influencia del Espesor y Calidad del Recubrimiento. Revista Cemento, vol. (25).

Disponible en http://www.icpa.org.ar/publico/files/rev25durabest.pdf

Instituto Mexicano del Cementos y del Concreto, Junio (1999). El empleo de Aditivos para mejorar

la Resistencia Química del Concreto. Construcción y Tecnología del Concreto. Recuperado de

http://www.imcyc.com/revista/1999/junio/quimica1.htm

Instituto Mexicano del Cementos y del Concreto, Julio (1999). Construcción y Tecnología del

Concreto. Recuperado de http://www.imcyc.com/revista/1999/julio/aditivos1.htm

Mingarro, F., (1996). Degradación y Conservación del Patrimonio Arquitectónico. Recuperado de

https://books.google.cl/books?id=gdUzPqg2ViYC&pg=PA423&lpg=PA423&dq

Montani, R. (2000), Revista Construcción y Tecnología en Concreto, México D.F., México.

Disponible en http://www.imcyc.com/revista/2000/dic2000/carbonatacion.htm

Muñoz, M., Abril (2005), Arte y Cemento, Logroño, La Rioja, España. Disponible en

https://books.google.cl/books?id=lWAEAAAAMBAJ&pg=PT85&lpg=PT85&dq

O'Neill, R., Hill, R., (2001). Guía para la Durabilidad del Hormigón. Recuperado de: Instituto

Nacional de Tecnología Industrial, Gobierno de Argentina.

http://www.inti.gob.ar/cirsoc/pdf/publicom/ACI_201_2R_01.pdf

Torres, N., Izquierdo, S., Torres, J., Mejía, R., Resistance to chloride ion penetration and

carbonation of blended concrete with a residue of the petrochemical industry., Ingeniería e

Investigación, Vol. 34, No. 1, Abril, 2014, pp. 11 – 16.

http://revistas.unal.edu.co/index.php/ingeinv/article/view/38730/44984