Respuesta a pulsos galvanostáticos del acero embebido en concretos de escoria activada alcalinamente

Response of steel pulse galvanostatic of embedded steel in alkali actived slag concrete

Presenta la aplicación de la técnica de pulsos galvanostáticos en el concreto de escoria activada alcalinamente, sometido a procesos acelerados de carbonatación. Como material de referencia se utilizó el concreto Portland ordinario. La utilización de dicha técnica permitió calcular el valor de las resistencias involucradas en el proceso de forma separada, permitiendo hallar la velocidad de corrosión mediante la ecuación de Stern y Geary. Los productos de corrosión fueron determinados con la técnica de Espectrometría Mössbauer, correspondientes a magnetita, wastita y goetita.

I. INTRODUCCIÓN

La corrosión de las barras de acero es la principal causa de daño y deterioro prematuro de las estructuras de concreto reforzado [1, 2]. El acero embebido en un concreto de buena calidad es protegido del ambiente atmosférico por la alta alcalinidad de la solución del poro (pH>12,5), la cual, en presencia de oxígeno, pasiva el acero [3, 4]. La protección puede perderse debido al ingreso de iones agresivos de cloruros "en ambientes marinos" o a la neutralización de la solución del poro, proceso mejor conocido como carbonatación. La carbonatación del concreto es el resultado de la reacción de los componentes hidratados del cemento con el CO₂ atmosférico [5]; como consecuencia de esta reacción se reduce el pH de la solución del poro del concreto (pH≈8), desarrollándose una corrosión uniforme en el acero de refuerzo [6, 7].

La prevención y detección del deterioro en estructuras de concreto es uno de los mayores retos [8]. Varias técnicas cuantitativas no destructivas, basadas en métodos electroquímicos para medir la velocidad de corrosión han sido usadas para detectar la corrosión tempranamente [9]. La técnica de pulso galvanostático (GPT) se presenta como solución a los problemas de interpretación y cálculo de los parámetros electroquímicos, y fue implementada en aplicaciones de campo hacia el año de 1988 en estructuras de concreto reforzado [10]. Para el estudio de la interfase matriz-acero, tomando como antecedentes la formación de macro celdas a causa de la coexistencia de áreas pasivas y activas en la misma barra de acero durante el proceso de corrosión, se propone la celda simple de Randles, modelo de circuito eléctrico equivalente a la celda electroquímica de la interfase mencionada, como fundamento de la técnica de pulso galvanostático en la toma de los parámetros electroquímicos [11-13].

El objetivo de este trabajo es estudiar las propiedades frente a la corrosión de la barra de acero embebida en una matriz cementicia de escoria activada alcalinamente, la cual ha sido expuesta a procesos de carbonatación acelerada. Para efectos de comparación, se utilizaron las mismas barras de acero, pero embebidas en concreto convencional Portland Tipo I, y, de igual forma, expuestas a procesos de carbonatación acelerada.