La corrosión de las armaduras es una de las principales razones de la reducción de la durabilidad de las estructuras de hormigón armado. Por otra parte, existen diversos mecanismos de corrosión que dan lugar a la generación de diferentes defectos con geometrías diferentes. El presente estudio se centra en evaluar el comportamiento mecánico de armaduras con diferentes tipos de defectos, desde corrosión generalizada, por picaduras hasta corrosión bajo tensión y fragilización por hidrógeno. Los resultados obtenidos muestran que la resistencia de los aceros no depende únicamente de la pérdida de material, sino que es muy importante evaluar la geometría de los defectos. Estos resultados permiten explicar la variación en el comportamiento mecánico de armaduras corroídas por diferentes métodos.
To ensure that a structure will last throughout its service life, repairing reinforced concrete entails, among others, correctly marking off the area affected by aggressive agents that may deteriorate both the concrete and the steel. Chloride, the most damaging source of reinforcement corrosion, may diffuse to a greater or lesser distance from the surface depending on the ease of penetration. In this study, we calibrated a handheld X-ray fluorescence analyser (hXRF) and used it to quantify the chloride concentration in cement-based materials. The findings were verified against a series of samples of known concentration to establish a suitable correction factor. Chloride ions were quantified precisely and accurately with the hXRF instrument, and we calculated a correction factor of 1.16. The instrument and the information recorded were used to quantify the chloride ion content in different parts of an existing structure. The analyser identified apparently healthy areas that could, nonetheless, pose oxidation problems in the near future due to significant chloride concentration. Chloride quantification data at different depths can be used to draw diffusion or penetration profiles and to determine whether ion concentration around the reinforcement is within the recommended limits. The method developed can be applied in situ to quickly locate the most critical areas.
La reparación por parcheo de una estructura de hormigón armado afectada por corrosión es una operación compleja que requiere una importante inversión económica. Es dicha necesidad de disminuir los costes por parte de la entidad responsable la que condiciona en gran medida la extensión de la intervención sucediendo que, en la mayoría de ocasiones, se reparan únicamente las zonas visiblemente degradadas dejándose sin reparar zonas aparentemente sanas. Ese criterio restrictivo puede ser totalmente inadecuado, al poder estar dejando sin sanear, en zonas adyacentes a las reparadas, un hormigón con un alto contenido del agente más agresivo en estos procesos de corrosión, que es el ion cloruro. Ello puede originar nuevos procesos de corrosión en un plazo de pocos años, limitando severamente la durabilidad de la reparación efectuada. Este artículo describe el uso en obra de un equipo portátil de fluorescencia_de_rayos_X (FRX) para la cuantificación de cloruros en muestras de hormigón extraídas de diferentes zonas de una estructura afectada por corrosión. Se analizan tanto zonas degradadas como zonas aparentemente sanas. Teniendo en cuenta el valor límite de concentración de cloruros propuesto por la EHE a partir del cual se considera que una concentración de dicho ion es perjudicial, se pueden delimitar con un criterio más adecuado las zonas a reparar, extendiendo la intervención a zonas adyacentes a las claramente dañadas, aparentemente sanas, pero en las que la concentración de cloruros en el hormigón supera dicho límite. Los equipos portátiles FRX hasta ahora no habían sido empleados en el estudio de procesos patológicos de estructuras de hormigón. Sin embargo, resultan una herramienta muy útil en diagnóstico de procesos de deterioro de una estructura degradada por corrosión por cloruros en la armadura de acero y de uso fundamental para delimitar de manera objetiva las áreas de actuación, limpieza, renovación y reparación del hormigón.
Most regulations on the manufacturing of concrete for reinforced concrete structures rest on durability models that consider the corrosion of reinforcements. Those models are based on factors such as humidity, frost, presence of chlorides, and internal characteristics of the concrete itself, like resistance, porosity, type of cement, water/cement ratio, etc. No regulations, however, adopt a purely constructive perspective when evaluating the risk of corrosion, i.e., the relative position of the reinforced concrete in buildings. The present work focuses on the relationship between the position of the damaged element and the building envelope. A total of 84 elements (columns and reinforced concrete beams) across twenty buildings were analysed in the provinces of Alicante and Murcia (Spain). The reinforcement concrete of these elements underwent carbonation-induced corrosion according to their positions in the buildings: (A) façade columns in contact with the ground; (B) interior columns in contact with the ground; (C) columns of walls in contact with the ground; (D) columns and external beams protected from rain; (E) columns and external beams exposed to rain; (F) columns and beams in air chambers under sanitary slabs; and (G), columns and interior beams. Of all types, elements (E) and (F) suffered carbonation-induced corrosion faster than the models used in the regulations, and type (G) underwent slower carbonation.
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