Patologías del Concreto más Comunes

El deterioro de las estructuras de concreto reforzado ha sido un tema de gran relevancia para la industria de la construcción en los últimos años. Se calcula un costo de 300,000 millones de dólares por fallas en la infraestructura en los Estados Unidos de América. Así mismo, se estima que de esa cantidad, es posible evitar pérdidas por alrededor de 100,000 millones de dólares tomando medidas de prevención contra la corrosión La corrosión del refuerzo metálico embebido es reconocida como uno de los mayores problemas en estructuras de concreto convirtiéndose en un tema que requiere la atención de los ingenieros de mantenimiento de estructuras de concreto, tales como carreteras y puentes.
.

El fenómeno de oxidación del refuerzo metálico afecta significativamente las características funcionales del concreto armado tales como la adherencia, además de inducir la formación de agrietamientos y desprendimientos de trozos de concreto, lo que compromete la integridad estructural.
Desde la década de 1960 varios investigadores iniciaron el desarrollo de materiales y métodos para el control de la corrosión. El uso de materiales poliméricos como recubrimientos de la varilla de acero fue ampliamente difundido en los años 70, con la intención de formar una barrera que impidiera el contacto del acero con agentes agresivos y evitar la corrosión.

Después de evaluaciones de laboratorio y campo de corto tiempo, las varillas cubiertas con polímeros epóxicos fueron adoptadas en 1981 por la Administración Federal de Carreteras de los Estados Unidos y algunas Direcciones Estatales de Transporte como el principal medio de control de la corrosión en puentes. Consecuentemente, las varillas con recubrimientos epóxicos fueron colocadas en cientos de estructuras a lo largo del territorionorteamericano. Inicialmente, este sistema mostró buenas propiedades anticorrosivas en las cubiertas de los puentes en que se aplicaban sales deshielantes y en la subestructura colocada en medio marino. Sin embargo, después de varios años este material de construcción acusó signos de corrosión y algunas limitaciones, por lo que su empleo se cuestionó
severamente.

Otra opción que se ha ensayado es el uso de sustancias que reduzcan la velocidad de corrosión del acero de refuerzo, las cuales se adicionan durante el mezclado del concreto y se conocen como inhibidores, que ha dado buenos resultados a nivel laboratorio, pero su eficiencia no está comprobada en estructuras reales. Ante las limitaciones encontradas, se recurrió a utilizar un método que ha demostrado gran efectividad en estructuras la protección catódica. El principio del funcionamiento es una pila galvánica en la que se hace pasar una corriente eléctrica a una pieza metálica para que se comporte como cátodo; al comportarse como cátodo, una estructura queda protegida contra
la corrosión.

Existen dos métodos de aplicación de la protección catódica: por ánodos de sacrificio y por corriente impresa. En éste último método, la corriente es aplicada mediante rectificadores que introducen un flujo de corriente necesario para mantener el sistema en un estado termodinámico que impide que se desarrolle la corrosión. Con este método se tiene la ventaja de aplicar la corriente suficiente para la protección, pero se requiere de un mantenimiento constante.

La protección catódica por ánodo de sacrificio implica el utilizar un metal más activo electroquímicamente que el que se va a proteger, provocando que el ánodo se corroa y se sacrifique, de ahí su nombre. Los ánodos galvánicos de zinc, magnesio y aluminio se probaron desde la década de lo ochentas, con resultados poco satisfactorios debido a su baja eficiencia. Sin embargo recientemente se ha iniciado el sistema de protección por ánodo galvánico mediante el rociado térmico de materiales activos y sus aleaciones. Whiting et. al 3

Funahashi et.al.5 y Rincón6 reportan estudios en los que se muestran los resultados de la protección catódica con zinc, aluminio y magnesio, así como algunas de sus aleaciones aplicadas por rociado térmico a probetas y estructuras de concreto. Encontraron que el aluminio y el zinc tienen mayor eficiencia y que la resistividad del concreto es fundamental para el funcionamiento de la protección. Bermúdez et. al .7 realizaron pruebas con ánodos de aluminio aleado con zinc y estaño rociados térmicamente, encontrado una eficiencia muy elevada. Brousseau et.al 8,9 y Holcomb et. al.10 reportan resultados de zinc aplicado por rociado térmico, mencionando las ventajas en costo y eficiencia. Brousseau et. al.11 utilizaron placas de zinc con un gel adhesivo conductor para mantener la conductividad que garantizara la continuidad eléctrica y con ello la protección del acero A pesar de haber buenas cualidades en el sistema de protección con
rociado térmico, Brousseau et.

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