Hot dip Zn-5Al coatings with improved corrosion resistance of reinforcement steel

Recubrimientos de Zn-5Al por inmersión en caliente con resistencia mejorada a la corrosión del acero de refuerzo

El artículo presenta los resultados de los ensayos de recubrimientos de Zn-5Al obtenidos en barras de refuerzo de acero B500SP. Se muestra la microestructura mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) y la composición química en microrregiones mediante espectroscopía de energía dispersiva (EDS). Se determinaron los parámetros electroquímicos del proceso de corrosión de los recubrimientos y se comprobaron las propiedades mecánicas de las barras de refuerzo después del recubrimiento. Se comprobó que el recubrimiento consta de una capa exterior compuesta por regiones hipoeutécticas de solución de Al en Zn (α) y el eutéctico ZnAl (α+β), y una capa de difusión compuesta por la fase FeAl₃. Los ensayos potenciodinámicos han demostrado que el revestimiento de Zn- Al5 proporciona una protección de sacrificio para el acero de refuerzo y tiene una densidad de corriente de corrosión mucho menor en comparación con el revestimiento de zinc tradicional.

INTRODUCCIÓN 

El hormigón armado es uno de los materiales básicos utilizados en la construcción. Su elevada resistencia a la compresión está garantizada por una matriz de hormigón, y los esfuerzos de tracción se transmiten mediante barras de acero de refuerzo. El hormigón es un medio corrosivo moderadamente agresivo para el acero, pero su carbonatación provoca una corrosión intensa de la armadura [1]. Los revestimientos de galvanización en caliente se utilizan con mayor frecuencia para proteger la armadura contra la corrosión [2]. Los recubrimientos de zinc presentan una buena adherencia al hormigón, y los productos recubiertos con ellos son aptos para su posterior transformación plástica [3]. La capa de difusión de los revestimientos de zinc está formada por fases intermetálicas del sistema Fe-Zn [4], que muestran mejor resistencia a la corrosión que el zinc [5]. Actualmente, la producción de revestimientos de zinc tiene lugar en baños de aleación de zinc multicomponente, que contienen aditivos, entre otros Al, Ni, Pb, Bi y Sn [6]. Estos aditivos mejoran la tecnología del proceso y el aspecto del revestimiento. Su impacto en la reducción de la reactividad de los aceros que contienen Si es especialmente importante [7]. Los aceros reactivos también incluyen aceros de refuerzo con un contenido de Si de hasta el 0,55 % en peso [8]. Sin embargo, la presencia de la adición de Pb [9], Bi [10] y Sn [11] en el baño puede disminuir la resistencia a la corrosión.

Los revestimientos de zinc-aluminio presentan una resistencia a la corrosión mucho mayor [12]. Estos revestimientos se producen principalmente en chapas y alambres. Hasta ahora, no se producen en barras de armadura. Se estima que la resistencia a la corrosión de los recubrimientos fabricados en el baño Galfan (Zn-5Al) sobre chapas es 2-3 veces superior a la de los recubrimientos de zinc tradicionales. En el trabajo se examinó la estructura de los revestimientos obtenidos sobre barras de acero B500SP y se determinó la influencia del revestimiento producido sobre la resistencia a la corrosión y las propiedades de resistencia de las barras.