Modelo de difusión de cloruros en probetas cilíndricas de hormigón armado sumergidas en agua sintética

Model chloride diffusion in concrete cylindrical specimens immersed in synthetic water

La barra de refuerzo en el interior del hormigón es susceptible a la corrosión cuando la penetración de cloruro del agua de mar en la superficie del acero es superior al contenido de cloruro crítico, acelerando el proceso de corrosión y afectando de esta manera la integridad del acero y el hormigón. El presente trabajo realiza unas pruebas preliminares ex situ del fenómeno de difusión de iones cloruros determinando coeficientes efectivos de difusión, aplicando la segunda ley de Fick, para calcular la concentración de cloruros y realizar una comparación de estas concentraciones con las obtenidas experimentalmente a partir de las normas ASTM-114 y ASTM C-1218/C1218M-93. Para lo cual en el laboratorio de la universidad de Cartagena, se elaboraron 4 probetas cilíndricas de dos clases de cemento encontradas de mayor circulación en el medio de la construcción en la ciudad de Cartagena de Indias y dos diferentes relaciones de agua cemento: 0,4 y 0,5, que es lo recomendado para la construcción de muelles.

Elaborando perfiles de concentración de cloruros versus distancia y encontrando el mejor modelo que ajuste los datos encontrados.

Introducción

Por ser resistente y de bajo costo el hormigón armado es muy utilizado, lo que ha dado lugar a su uso generalizado para la construcción de diferentes estructuras como muelles, por ser considerado resistente a las abrasiones marinas, sin embargo, la corrosión del acero de refuerzo en el hormigón, es una de las principales causas del deterioro de estructuras de hormigón armado, en ambientes marinos.

Con frecuencia el proceso de corrosión de estructuras de hormigón armado causa graves daños y perjuicios, haciendo que la vida útil de una estructura disminuya debido a la influencia del medio ambiente. Son diversos los factores que afectan el deterioro del metal en el hormigón, entre los que se encuentran las proporciones de los contenidos, la compactación, la homogeneidad, el espesor del hormigón, el refuerzo, el estado de la superficie y la humedad ambiental; además, la presencia de la tensión mecánica en el acero, las corrientes de interferencia, el contacto galvánico entre dos metales, la presencia de iones agresivos (Cl^-, SO₄^-2, etc) y el CO₂ atmosférico (carbonatación).

La mayoría de las aguas de mar presentan una composición química uniforme, donde se caracteriza la presencia de un 3,5%p de sales solubles. Por lo tanto, el hormigón expuesto a un ambiente marino puede deteriorarse debido a los efectos combinados de la acción química de estos constituyentes del agua de mar sobre los productos de hidratación del cemento, ocasionando la corrosión de las armaduras, además de la erosión física debida a la acción de las olas y de las partículas en suspensión.