imagen forjado afectado por corrosión

Patología del hormigón armado: La humedad su mayor enemigo

La presencia de humedad es el gran enemigo de las estructuras de hormigón armado por lo que todo su proceso de creación, los materiales que lo componen y sus terminaciones tienen que ir encaminados alejar o reducir el impacto de su presencia en la medida de lo posible.

La mayoría de los procesos que afectan al hormigón armado por la acción del agua son de origen químico, aunque también los hay físicos y combinados de origen químico y electroquímico y veremos a continuación detenidamente.

También hay dos factores inherentes en su esencia hacen del hormigón armado un material especialmente vulnerable en presencia de la humedad.

Su propia composición:

Áridos como materiales inertes: Componentes reactivos como las armaduras, componentes cálcicos y el hidróxido. Sustancias agresivas, como cloruros, alcalis y determinados áridos.

Su proceso de creación:

La fabricación del hormigón armado alejado de un proceso industrializado y controlado está sujeto a posibles fallos en cualquiera de las fases de su creación desde el diseño, cálculo, fabricación, conformado, fraguado y curado.

Si los procesos no tienen un buen control dan pié a la aparición de defectos tales como: fisuras, grietas, coqueras, recubrimiento escaso o macrofisuras que harán de el un material más sensible al inicio de un proceso químico al permitir la penetrabilidad del agua.

 

Entonces: 

¿Qué procesos patológicos se pueden iniciar en el hormigón armado debidos al agua?

Los podemos clasificar en 3

1. Procesos de origen químico. 

2. Procesos de origen físico.

3. Procesos combinados de origen químico y electroquímico.

Los procesos de origen químico en presencia de:

 
  • CO2

Es el más común y conocido como el fenómeno de la carbonatación. No es más que el propio envejecimiento del material por el que la alcalinidad desciende al transformarse el hidróxido de calcio del hormigón armado en carbonato por la presencia de C02 + H20.
La consecuencia directa es la eliminación de la protección “natural” de las armaduras favoreciendo el proceso de corrosión.

 

  • Iones SO2

El dioxido de azufre se oxida formándose S03 que al reaccionar con el vapor de agua da lugar al ácido sulfúrico.
En forma de lluvia ácida ataca al hormigón degenerando el material hasta convertirlo en yeso.
Estos procesos se dan, sobre todo, en zonas industrializadas con ambientes agresivos.

  • Iones NO2

Al reaccionar con el agua también se convierte en un ácido que transforman los componentes cálcicos del hormigón en nitratos, fácilmente solubles.

  • Ácidos

En contacto directo se adentran en la red capilar de una zona previamente carbonatada, convirtiendo el hormigón en sal

  • Los sulfatos

Se trata de un ataque que puede provenir de aguas sucias o del contacto de terreno que lo contenian. Al adentrarse en la red porosa del hormigón reacciona con el aluminato tricálcico del hormigón armado produciéndose sulfoaluminatos (ettringita o sal de Candlot) que producen una expansión que desintegra el hormigón. Estos ataques se dan de forma puntual.

  • Ambientes marinos

Refiriéndonos principalmente al vapor de agua contenido en la atmósfera cargado de cloruros y sulfatos, al penetrar en la red y evaporarse dentro de la red capilar puede provocar eflorescencias y el favorecimiento de creación de zonas anódicas y catódicas que favoreecen la corrosión electroquímica de las armaduras.

  • Aguas puras

Las aguas blandas al entrar en contacto con el hormigón armado disuelve los componentes cálcicos del hormigón destruyendo de manera generalizada las superficies bañadas.

  • Alcalis

Los iones de sodio y potasio reaccionan con la sílice de los áridos dando lugar a gel de sílice con una gran capacidad de expansión, el ataque es parecido al que producen los sulfatos.

  • Cloruros

Pueden producir corrosión de las armaduras de manera puntual incluso con valores del PH por encima de 9 ya que el agua favorece que se transforme en un buen conductor eléctrico.

Dentro de los procesos de origen físico encontramos: 

  • Crioclastia

Se da en los procesos de hielo y deshielo. Al congelarse la superficie se produce un descenso de la presión hidráulica migrando el agua de los conductos a los poros, al iniciarse de nuevo el proceso de congelación el agua contenida en los poros aumenta de volumen hasta un 9% estas tensiones favorecen el estallido de estas zonas en las zonas superficiales del hormigón.

Dentro del proceso combinado de proceso químico y electroquímico encontramos:

  • La corrosión de las armaduras

Este fenómeno complementa al primero de los procesos químicos por el cual el hormigón carbonatado deja a la armadura desprotegida por la presencia del CO2 + H20.
El acero pasa a estar en un ambiente ácido favoreciendo su oxidación, esto favorece el aumento de volumen del acero produciendo la disgregación del hormigón.

El proceso es químico cuando el acero entra en contacto con el aire o el agua y electroquímico cuando se dan diferencias de potencial donde una zona actua como cátodo y otra como ánodo en presencia de un electrodelito transformando el acero en óxido de hierro y agua hasta que desaparece.

La corrosión se presenta inicialmente en forma de picaduras con valores de PH superiores a 10,5 por la presencia de S02 y CL.
Cuando el PH desciende de 9 comienza la corrosión superficial.

Con toda esta información tomamos conciencia de la necesidad de rehabilitar “protegiendo” al hormigón armado de la penetración de la humedad.

Gracias a la norma europea de obligado cumplimiento UNE EN 1504, compuesta por 10 volúmenes los arquitectos e ingenieros encontramos una herramienta muy eficaz destacando principalmente el volumen 9 de la norma, para este post en concreto.

UNE EN 1504 – 1: Describe términos y definiciones descritos en la norma
UNE EN 1504 – 2: Especificaciones para productos y sistemas de protección superficial del hormigón.
UNE EN 1504 – 3: Especificaciones para la reparación estructural y no estructural.
UNE EN 1504 – 4: Especificaciones para la adherencia estructural.
UNE EN 1504 – 5: Especificaciones para la inyección del hormigón.
UNE EN 1504 – 6: Especificaciones para el anclaje de barras de armado.
UNE EN 1504 – 7: Especificaciones para la protección de armaduras frente a corrosión.
UNE EN 1504 – 8: Describe el control de calidad y la evaluación de conformidad para los fabricantes de materiales.
UNE EN 1504 – 9: Principios generales para el uso de productos y sistemas de reparación y protección.
UNE EN 1504 – 10: Información sobre aplicación en obra de productos y control de calidad de los trabajos.

En Ficherotecnia cuentas con detalles constructivos especializados en rehabilitación estructural y plantillas de proyectos reales donde se aborda la solución a este tipo de patologías del hormigón.

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