1.- CARBONATACIÓN DEL HORMIGON
La carbonatación es una reacción química en la que el hidróxido de calcio reacciona con el dióxido de carbono y forma carbonato cálcico insoluble:
Ca(OH)2 + CO2 → CaCO3 + H2O
La carbonatación es un proceso lento que ocurre en el hormigón, donde la cal apagada (hidróxido cálcico) del cemento reacciona con el dióxido de carbono del aire formando carbonato cálcico. Esta reacción, necesariamente se produce en medio acuoso, ya que el dióxido de carbono reacciona con el agua formando ácido carbonico, ya que éste reaccionará con el hidróxido de calcio, obteniendo como resultado el carbonato de calcio y agua. Dado que la carbonatación provoca una bajada de pH (ácido) esto puede llevar a la corrosión de la armadura y dañar la construcción.
El anhídrido carbónico CO2 contenido en el aire penetra en las aberturas capilares del hormigón y se combina con el hidróxido de calcio para formar carbonato de calcio. Por consiguiente, la alcalinidad del hormigón que en principio correspondía a un valor de pH de 12 a 13 se reduce poco a poco. Este proceso se conoce con el nombre de carbonatación.
Si el valor del pH llega a valores inferiores a 9,5 la alcalinidad ya no es suficiente para mantener pasiva la capa de óxido protectora de las armaduras de acero. Por lo tanto, bajo la acción de la humedad y del oxígeno, el efecto de corrosión puede comenzar. En estas condiciones de pH, el hormigón en cuestión se conoce como hormigón carbonatado.
El ion cloruro destruye la capa pasivante que protege inicialmente a las armaduras de acero cuando están embebidas en hormigón. Los cloruros, al alcanzar el acero, causan fácilmente corrosión por “picado”. Los cloruros que se encuentran en el agua de mar y en el aire salino de las zonas cercanas a la costa penetran en el hormigón por absorción capilar y difusión desde la superficie hacia el interior de las estructuras. También se pueden encontrar cloruros en las aguas subterráneas, en las aguas residuales, en las plantas de tratamiento y afluentes industriales.
Las posibilidades de difusión de la carbonatación están en relación al tiempo y la profundidad. El espesor del recubrimiento incide en la acción de estas variables. La carbonatación del hormigón es un fenómeno lento. Por ejemplo en un hormigón bien dosificado en cemento (350 kg/m3) la profundidad a la que llega la carbonatación es de 4 mm en dos años, 10 mm en 8 años, 20 mm en 25 años.
Si la degradación del hormigón aparece rápidamente, porque desde su puesta en obra, está fisurado, mal dosificado, es poroso. El medio ambiente es agresivo. Las armaduras deben estar cubiertas con 2 cm de hormigón como mínimo.
Las propiedades que se deben exigir a los revestimientos protectores vienen condicionadas por las solicitaciones a las que van a estar sometidas.
Se enumeran a continuación las propiedades exigibles de forma general:
- Resistencia a la intemperie.
- Adherencia
- Impermeabilidad al agua y a los cloruros
- Resistencia a la difusión de gases, tales como CO2 , vapor de agua y oxígeno.
- Permeabilidad al vapor de agua para permitir que el hormigón transpire.
- Resistencia a los cambios térmicos.
- Resistencia a la abrasión
- Resistencia a los agentes químicos.
Para investigar los fenómenos relacionados con la corrosión de las armaduras por efecto del CO2, se utilizan las cámaras de carbonatación desarrolladas por CCI.A este respecto CCI desarrolla dos tipos de cámaras de carbonatación:
a) Cámaras de carbonatación para Investigación, con amplios rangos de temperaturas (frío/calor), humedades diversas (desde secado hasta saturación), selección de múltiples concentraciones de CO2, procesamiento de datos y software para elaboración de informes.
b) Cámaras de carbanatación simple, según UNE-EN 13295 para valores fijos de temperatura, de humedad y de concentración de CO2.
Los métodos preventivos intentan impedir la penetración de los elementos agresivos en el hormigón:
- Protecciones de superficie tales como pinturas anticarbonatación o los tratamiento hidrófugos.
Una vez que la corrosión se ha iniciado, se debe recurrir a métodos curativos. Lo más normal, se trata de quitar todo el hormigón que ya no es protector o que está ya estropeado, de limpiar y tratar las estructuras así descubiertas, y de reconstruir el perfil inicial por medio de morteros de reparación especialmente creados para este uso.
Otros métodos tiene por fin el controlar la corrosión de las estructuras desde la superficie del hormigón, métodos electroquímicos e inhibidores de corrosión:
-Métodos electroquímicos: La protección catódica controla la corrosión por imposición de una corriente continua permanente que anula la corriente de corrosión. La instalación y su operativa son permanentes (Procedimiento Humi-Stop)
-Inhibidores de corrosión: Un inhibidor es une sustancia que, añadida en pequeña concentración a un ambiente, provoca una disminución significativa de la velocidad de corrosión de un metal situado en este ambiente.
-Inhibidores de absorción: Estos productos representan la familia más numerosa de inhibidores. Son en general compuestos orgánicos que se absorben sobre la superficie del acero para forma una película protectora.
-Pasivadores oxidantes: Son en general productos inorgánicos (nitritos, cromados, etc.), que refuerzan la película de pasivación del acero por oxidación del hierro ferroso y conversión en hiero férrico.
-Pasivadores no oxidantes: Contrariamente a los productos descritos anteriormente, estos inhibidores, también inorgánicos, refuerzan la película de pasivación facilitando la acción del oxígeno en la oxidación del hierro.
REPARACION
- En caso de que el hormigón ya esté degradado, eliminar todas las zonas defectuosas y sanear hasta encontrar la armadura.
- Como tratamiento de protección de las armaduras aplicar una imprimación antióxido con una brocha.
- Para recomponer el hormigón, deberá recurrir del mortero reparador de hormigón indicado en cada caso.
