Autores:

R.R. Camacho T.

R. Tobas J.

J. Trevio T.

A.A. Torres A.

Tampico, Tam Octubre 2014

Monitoreo electroqumico de probetas expuestas a diferentes ambientes en

Mxico Proyecto DURACON

El concreto reforzado es ampliamente usado como material de construccin.

Seguridad Funcionalidad Esttica

Criterio de Diseo por Durabilidad: Garantizar la vida til de la estructura considerando:

Cargas mecnicas + Cargas ambientales

1.- INTRODUCCIN

1.1.- ANTECEDENTES

1988 - MICAT (Mapa Iberoamericano de Corrosin Atmosfrica)

Programa CYTED Corrosin e Impacto ambiental sobre los Materiales

Influencia de la Accin del Medio Ambiente en la Durabilidad del Concreto (DURACON)

Los problemas actuales de corrosin en la infraestructura de concreto reforzado causan prdidas econmicas por mantenimiento no considerado

Las condiciones ambientales influyen en el comportamiento de los materiales de construccin.

La corrosin representa costos directos significativos.

En EE.UU. fueron aprox. 3% Del P.I.B.

990 Billones de US$ en el 2000

1.2.- DESCRIPCIN DEL PROBLEMA

Aportar informacin acerca de las posibles tendencias en los niveles de corrosin de las probetas DURACON, con respecto a las variables ambientales

Es necesario el estudio de los mecanismos de corrosin en el acero de refuerzo Modelos para predecir vida til.

Considerar la influencia del medio ambiente en el diseo de estructuras.

1.3.- JUSTIFICACIN

2Fe 2Fe++ + 4e-

O2 + 2H2O + 4e- 4OH-

2.1.- CORROSIN EN EL ACERO DE REFUERZO

Reaccin qumica o electroqumica entre un material y el ambiente de exposicin.

Celda Electroqumica

2.- Anlisis de Fundamentos

SUBSUELO (Mineral de

hierro: xidos, sulfuros)

HERRUMBRE (xido de hierrro

hidratado)

ADICIN DE ENERGA

METALURGIA

Concentracin

Refinacin

Fusin en horno elctrico

Colada

Laminacin

Forja

CORROSIN

ACCIN DEL AMBIENTE (Humedad,

contaminates, etc.)

LA CORROSIN COMO UN PROCESO INVERS0 A LA METALURGIA

Tubera

Varillas de refuerzo

Vigas

Placas

Tanques de almacenamiento

2.3.- MANTENIMIENTO DE ESTRUCTURAS DE CONCRETO REFORZADO

Evolucin de la corrosin en estructuras de

concreto reforzado.

2.3.- MANTENIMIENTO DE ESTRUCTURAS

Ley de Sitter

(1994, CEB RILEM)

Reunion Internationale des Laboratoires et Experts des Materiaux

2.4.- DURABILIDAD DEL CONCRETO

Capacidad para resistir la accin del intemperismo, ataque qumico, abrasin o cualquier otro proceso de deterioro. (ACI 201)

Se deben conocer los contaminantes, tipo de ambiente y su agresividad.

FACTORES INTERNOS

- Relacin a/c

- Reaccin qumica de los agregados

- Porosidad

- Materiales contaminantes

2.4.- DURABILIDAD DEL CONCRETO

FACTORES EXTERNOS

-Sales

-Carbonatacin

-Humedad

-Abrasin

3.- Mtodo de Investigacin

Variables ambientales

Temperatura Humedad Relativa Tiempo de Humectacin

Variables Electroqumicas

Velocidad de Corrosin

(icorr) Potencial de Corrosin

(Ecorr)

ENFOQUE CUANTITATIVO

3.1.- Seleccin de Estaciones de Monitoreo

Localizacin de estaciones de monitoreo del Proyecto DURACON-MEXICO

Cemento Portland

rido Siliceo triturado de 19 mm

Arena cuarzosa

Relacin a/c: 0.45 y 0.65

Adicin de plastificante 0.3% de cemento

Revenimiento de 10 cm 1.0 cm

Acero de refuerzo de =3/8

3.2.- Instrumento de recoleccin de datos

Composicin de las probetas

a) Estacin DURACON Morelia.

b) Estacin DURACON Veracruz.

1. Seccin transversal de las probetas de

medicin

c) Estacin DURACON Mxico, D.F.

d) Estacin DURACON Quertaro.

e) Estacin DURACON Tampico.

4.- Anlisis de Resultados 4.1. Variables ambientales

Grfica 1.- Temperatura media mensual en la estacin meteorolgica de Morelia

Grfica 2.- Humedad relativa media mensual en la estacin meteorolgica de Morelia

Grfica 3.- Tiempo de humectacin acumulado mensual en la estacin meteorolgica de Morelia

4.1. Variables ambientales

Rango de activacin por corrosin de acuerdo a los

criterios de la Red Durar (2000) y ASTM-C-876 (1991)

4.2. Variables electroqumicas

4.- Anlisis de Resultados

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

0.001 0.010 0.100 1.000

E c

orr

(m

V)

Icorr (A/cm2)

RECUBRIMIENTO 30 MM - A/C = 0.45

MORELIA

QUERTARO

MXICO, D.F.

VERACRUZ

TAMPICO

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

0.001 0.010 0.100 1.000

E c

orr

(m

V)

Icorr (A/cm2)

RECUBRIMIENTO 30 MM - A/C = 0.65

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

0.001 0.010 0.100 1.000

E c

orr

(m

V)

Icorr (A/cm2)

RECUBRIMIENTO 20 MM - A/C = 0.45

MORELIA

QUERTARO

MXICO, D.F.

VERACRUZ

TAMPICO

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

0.001 0.010 0.100 1.000

E c

orr

(m

V)

Icorr (A/cm2)

RECUBRIMIENTO 20 MM - A/C = 0.65

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

0.001 0.010 0.100 1.000

E c

orr

(m

V)

Icorr (A/cm2)

RECUBRIMIENTO 15 MM - A/C = 0.45

MORELIA

QUERTARO

MXICO, D.F.

VERACRUZ

TAMPICO

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

100

200

0.001 0.010 0.100 1.000

E c

orr

(m

V)

Icorr (A/cm2)

RECUBRIMIENTO 15 MM - A/C = 0.65

4.3. Correlacin entre variables

electroqumicas y variables ambientales

Coeficiente de

correlacin (R)

Grado de

correlacin

0.00 0.20 Muy dbil

0.20 0.40 Dbil

0.40 0.60 Moderado

0.60 0.80 Fuerte

0.80 1.00 Muy fuerte

ESTACIN DAO POR CORROSIN

VARILLAS CON MAYOR AFECTACIN

MORELIA DESPRECIABLE - MODERADO Varillas con recubrimiento de 20 mm en probetas con a/c = 0.65

VERACRUZ DESPRECIABLE - MODERADO

Varillas con recubrimiento de 15 mm en probetas con ambas a/c

MXICO, D.F. DESPRECIABLE Varillas con recubrimiento de 15 mm en probetas con ambas a/c

QUERTARO DESPRECIABLE

Varillas con recubrimiento de 15 mm en probetas con a/c = 0.65

TAMPICO DESPRECIABLE

Varillas con recubrimiento de 15 mm en probetas con ambas a/c

5.- Conclusiones y Recomendaciones

5.- Conclusiones y Recomendaciones

Generar informacin acerca de los contaminantes presentes en las estaciones DURACON

Realizar el monitoreo de las variables electroqumicas en estructuras que se encuentren funcionando para generar informacin ms realista.

Considerar el tipo de ambiente donde trabajar la estructura para realizar un buen diseo por durabilidad.

Recordemos que

Diseo integral +

Materiales de Calidad +

Buenas prcticas constructivas +

Programa de mantenimiento preventivo

Producen excelentes resultados

GRACIAS!