EVALUACIÓN DE DAÑOS POR AGRESIÓN AMBIENTAL EN VIVIENDAS DE CONCRETO REFORZADO
Enviado por jose157 • 5 de Octubre de 2011 • 3.377 Palabras (14 Páginas) • 819 Visitas
EVALUACIÓN DE DAÑOS POR AGRESIÓN AMBIENTAL
EN VIVIENDAS DE CONCRETO REFORZADO
1. INTRODUCCIÓN
Los fenómenos meteorológicos extraordinarios
producen grandes e impresionantes daños en
las construcciones ubicadas en las costas; sin
embargo la mayoría de los deterioros que se
observan en las construcciones de concreto
reforzado ubicadas en esas zonas se derivan
de su exposición cotidiana al medio ambiente;
lo anterior puede provocar tanto daños al
concreto, como reacciones químicas en el
acero de refuerzo, las cuales generalmente
producen la ruptura del concreto ubicado en
su cercanía.
Resumen
El concreto reforzado es un material muy eficaz para soportar esfuerzos mecánicos, pero puede resultar vulnerable
cuando es sometido a ambientes severos, como es el caso de las costas marinas. Procesos electroquímicos que tienen
lugar en el acero de refuerzo, y reacciones químicas entre los productos hidratados del cemento y los compuestos que
penetran y se difunden en el concreto, producen deterioros en las construcciones; daños que afectan su durabilidad y
reducen la seguridad y calidad de servicio. En el presente escrito se reporta la evaluación de una unidad habitacional
situada en la ciudad costera de Chetumal, en el sureste de México, desde el punto de vista de su durabilidad ante
los agentes de medio ambiente. En una muestra de viviendas construidas con muros de concreto reforzado se
evaluó la calidad del concreto y se realizaron pruebas electroquímicas al acero de refuerzo; también se midieron las
concentraciones de cloruros y sulfatos en el concreto, y se estimó la pérdida de alcalinidad del concreto. Los resultaron
mostraron que el concreto utilizado fue de una calidad inferior a la necesaria y una probabilidad media de que esté
ocurriendo la corrosión en el acero de refuerzo a la edad de quince años. Se concluye con el pronóstico de que, en un
lapso de diez años, el proceso corrosivo del acero debe haberse generalizado y deben presentarse daños notorios en
las viviendas.
Palabras clave: corrosión, carbonatación, viviendas de interés social, cargas ambientales.
Cuando este deterioro se produce en viviendas financiadas con créditos de interés social, las
cuales generalmente pertenecen a un estrato de la población con recursos económicos escasos, las
acciones de mantenimiento o reparación suelen ocupar un lugar de baja prioridad; de ahí que sus
propietarios se limiten a observar como se reduce el valor de sus viviendas y el confort que éstas les
proporcionan. Se ha definido la durabilidad como la propiedad que presenta un material o estructura
para resistir la acción del tiempo, ataque químico, abrasión o cualquier otro proceso de deterioro,
manteniendo su forma, calidad y condiciones
de servicio originales al exponerse a su medio
ambiente (Hernández, 2006). Las condiciones de
exposición que acarrean los daños más comunes
en el concreto provienen de los líquidos y de los
gases que lo penetran, tales como dióxido de
carbono, agua, oxígeno, cloruros, sulfatos, etc.;
estos elementos o compuestos originan diversas
reacciones químicas, cuyo efecto más crítico
suele ser la corrosión del acero de refuerzo
(Lamond, 1997).
La corrosión se define como la interacción de
un metal con el medio que lo rodea, produciendo
cambios en sus propiedades tanto físicas como
químicas. Su característica fundamental es que,
generalmente, sólo ocurre en presencia de un
electrolito, ocasionando regiones plenamente
identificadas, llamadas anódicas y catódicas. En las
primeras se da una reacción de oxidación por medio
de la cual los electrones son liberados dirigiéndose
a las regiones catódicas, produciéndose en el
ánodo la disolución del metal.
Entre los agentes de medio ambiente que
inducen la corrosión del acero de refuerzo, el
dióxido de carbono (CO2) es el compuesto que
con mayor frecuencia entra en contacto con las
construcciones, ya que es un componente natural
de la atmósfera. La concentración promedio de
CO2 en la atmósfera es de aproximadamente un
0,03 %, sin embargo, esta pequeña concentración
reacciona lentamente con los hidróxidos de la
pasta de cemento que se encuentran diluidos en
la solución del poro del concreto, primero con los
hidróxidos de sodio y potasio; y posteriormente,
los carbonatos que estas reacciones han generados
reaccionan con el hidróxido de calcio, dando lugar
como producto de esta reacción a la formación de
carbonato de calcio que precipita en la superficie
del poro. Se dice entonces que esa porción del
concreto se ha carbonatado.
Estas reacciones dan como resultado la
reducción del pH de la solución del poro de
concreto a un valor tal que la capa de óxidos que
protege el acero pierde su estabilidad. Al destruirse
esta capa, la corrosión puede desarrollarse con el
concurso de oxígeno y humedad.
Otro agente que propicia la destrucción de la
capa pasivante del acero son los iones cloruros;
el ambiente marino contiene diversas sales las
cuales se encuentran disueltas en el agua de mar.
Más del 55 % de los solutos sólidos del agua
de mar son iones cloruro (Cl-), principalmente
cloruro sódico, y en menores cantidades cloruro
magnésico, cloruro potásico y cloruro cálcico.
También, suelen introducirse al concreto,
cloruros contenidos en algunos de sus
componentes, como son el cemento y los
aditivos acelerantes; o bien por la contaminación
involuntaria, y por lo general ignorada, del agua
y los agregados.
Los cloruros íntimamente asociados al
cemento hidratado no son solubles en agua, por
lo que no causan corrosión; sin embargo, algunas
investigaciones han mostrado que cloruros que
se encuentran unidos a algún compuesto de
hidratación del cemento pudieran romper ese
enlace y regresar otra vez a la solución de poro
(ACI 222, 2001).
La velocidad del ataque por cloruros varía
según la región geográfica de acuerdo a la salinidad
o a la concentración de las sales contenidas en el
agua de mar. Ésta depende principalmente de tres
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