causas frecuentes del deterioro del concreto y su prevención

Víctor A. RodríguezGerente de Soporte Técnico

Septiembre, 2009

Causas Frecuentes del Deterioro del Concreto

y su Prevención

Causas Frecuentes del Deterioro del Concreto

1. Corrosión del acero de refuerzo2. Mecanismos de desintegración3. Efectos de humedad y térmicos4. Efectos de carga5. Mano de obra

1. Corrosión del acero de refuerzo

Proceso de corrosión del metal Penetración de cloruros Carbonatación Corrosión del acero de refuerzo

La corrosión es un proceso electroquímico que requiere un ánodo, un cátodo y un electrolito.

La matriz húmeda del concreto forma un electrolito aceptable, y el acero de refuerzo proporciona el ánodo y el cátodo.

La corriente eléctrica fluye entre el cátodo y el ánodo, y la reacción da como resultado un incremento en el volumen del metal al oxidarse el Fe (hierro) en Fe (OH)2 y Fe (OH)3 y al precipitarse como FeO OH (color de la herrumbre).

Factores necesarios para la corrosión Humedad Oxígeno Reacción electro-química (Celda galvánica) Cloruro

– Rompe la capa pasiva– Actúa como catalizador para iniciar y acelerar el proceso de corrosión


Promotores de la carbonatación Concreto de alta permeabilidad Alta temperatura Ciclos de mojado y secado Concentración de gases ácidos



Detección de la corrosión


Estructura dañada cercana a zona costera

2. Mecanismos de desintegración

El concreto y su matriz cementicia no son resistentes a la acción de ácidos por lo que deben ser protegidos.


La congelación del agua dentro del concreto tiene como conlleva a la destrucción del concreto.


Calizas dolomíticas o basaltos con alto contenido de vidrio amorfo (obsidiana) destruyen la matriz cementicia cuando se tiene alta porosidad.


Los sulfatos en suelos y agua atacan la matriz cementicia del concreto.


El desgaste superficial del concreto es causado por la baja resistencia a la abrasión.

3. Efectos de humedad y temperatura

FACTOR CONTRACCION REDUCIDA

CONTRACCION INCREMENTADA

TIPO DE CEMENTO TIPO I,II TIPO III

TAMAÑO DEL AGREGADO 1 1/2¨ (38mm) 3/4¨(19mm)

TIPO DE AGREGADO CUARZO ARENISCA

CONTENIDO DE CEMENTO 550 lb/yd3 (325 kg/m3) 700 lb (415 kg/m3)

ASENTAMIENTO 3 pulg (76mm) 6 pulg(152 mm)

CURADO 7 días 3 días

La contracción por secado del concreto puede minimizarse mediante:


Influencia del cemento, el agua y los agregados en la contracción por secado.

Contracción plásticaMuy rápida pérdida de humedad Temperatura Humedad Velocidad del viento Cambio diferencial de volumen Capa superficial


4. Efectos de carga

5. Mano de obra

Mano de Obra defectuosa:Diseñador, detallador, contratista

DISEÑOPreparación de los planos y las especificaciones.

Selección y suministro de los materiales

Preparación de los detalles

Colocación y detalle del acero de refuerzo

Habilitado y colocación de las cimbas

Colocación del concreto

Preparación y fabricación del concreto

Retiro de la cimbra CuradoESTRUCTURA TERMINADA

Condición

Recubrimiento

Exigido

Pulgadas mm

Concreto en contacto con el suelo 3 75

Superficies expuestas a la intemperie

varillas mayores a No. 6 2 50

Varillas menores a No. 5 1,5 40

Superficies no expuestas a la intemperie

Vigas, trabes, columnas 1,5 40

Losas, muros, viguetas

Varillas menores a No. 11 0,75 20

Varillas No. 14; No. 18 1,5 40

5. Mano de obra

Armado de acero de refuerzo.

5. Mano de obra

Diseño de estructuras.

5. Mano de obra

Colocación, compactación y acabado del concreto.

5. Mano de obra

Condiciones ambientales desfavorables.

5. Mano de obra

Vaciado inapropiado de concreto.

Cimbras Mezcla de concreto Colado Consolidación Clima Refuerzo

5. Mano de obra

5. Mano de obra

Acabado inapropiado del concreto.

• Los concretos que emplean aditivos que inhiben el proceso corrosión son una solución para construcciones cercanas a zonas costeras.

• Espesores de recubrimiento mayores de 2” retradan el proceso de carbonatación del concreto.

• Relaciones Agua/Cemento menores de 0.40 son menos permeables a los cloruros.

• Adiciones cementicias o el empleo de cementos adicionados prolongaran la durabilidad de las estructuras.

• Proteja superficialmente las áreas de concreto que estarán sujetas al ataque de ácidos.

• Los concretos con aire incluído minimizarán la degradación causada por los ciclos de congelamiento-deshielo.

Prevenciones para un concreto durable

• El cemento Tipo MS debe ser empleado en estructuras sujetas al ataque de sulfatos en suelos o en aguas.

• La durabilidad del concreto ante la reacción álcali-agregado se evita cuando los agregados son innocuos; se tiene bajo contenido de álcalis internos y externos; no se tiene condiciones de humedad y secado permanente; o se emplean bajas cantidades de cemento.

• El blindaje superficial del concreto minimizará el desgaste por abrasión.

• Concretos que requieren baja contracción por secado pueden obtenerse empleando el cemento Tipo MS; asentamiento menor de 3”; y un curado apropiado.



• La contracción plástica es causada por la rápida evaporación del agua de concreto, cuando se tiene viento fuerte, como es el caso de los meses de principio del año.

• El alabeo se evita cuando las dimensiones de las losas son cuadradas en sección, y la longitud máxima es menor de 24 a 30 veces el espesor de la losa. Asimismo es recomendable el empleo de pasajuntas metálicas.

• La resistencia del concreto debe ser apropiada para el total de las cargas para la cual fue diseñada la estructura.

• Los agrietamientos de las estructuras se presentan cuando las cargas fueron excedidas; los espesores o secciones fueron menores a las requeridas; se tuvieron cargas accidentales excesivas.


• La mano de obra debe estar calificada para evitar errores en contenido y disposición del acero de refuerzo.

• El diseño apropiado de estructuras que contienen líquidos deben asegurar la hermeticidad e impermeabilidad.

• La colocación y compactado del concreto es de gran importancia para asegurar una larga vida de servicio en la estructura.

Gracias

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