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8 UNIVERSIDAD VERACRUZANA FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL REGIÓN XALAPA Evaluación de la eficiencia de un nuevo recubrimiento con PET como protección ante la corrosión en estructuras de concreto reforzado. TESIS QUE PARA OBTENER EL GRADO DE: INGENIERO CIVIL PRESENTA CARLOS AGUIRRE RIAÑO DIRECTORES DR. ERICK EDGAR MALDONADO BANDALA DR. MIGUEL ANGEL BALTAZAR ZAMORA Xalapa, Ver., México Junio 2012

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UNIVERSIDAD VERACRUZANA

FACULTAD DE INGENIERÍA CIVIL REGIÓN XALAPA

“Evaluación de la eficiencia de un nuevo recubrimiento con PET como protección ante la

corrosión en estructuras de concreto reforzado.”

TESIS

QUE PARA OBTENER EL GRADO DE:

INGENIERO CIVIL

PRESENTA

CARLOS AGUIRRE RIAÑO

DIRECTORES

DR. ERICK EDGAR MALDONADO BANDALA DR. MIGUEL ANGEL BALTAZAR ZAMORA

Xalapa, Ver., México Junio 2012

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A G R A D E C I M I E N T O S

A mis padres y hermana,

Por darme su infinito apoyo y paciencia,

ser un buen ejemplo y brindarme siempre

lo mejor de ellos.

A mis abuelos,

Gracias por ser la voz de la experiencia,

el consejo nunca negado y el abrazo siempre dado.

A mi novia Dani y su familia

Que a pesar de ser yo un recién llegado a sus vidas,

pusieron en mí su confianza, y fueron fuente de

motivación.

A mis amigos,

Por estar a mi lado y siempre que caí,

me ayudaron a levantarme.

A mi abuelo Fernando,

Quien con su recuerdo, es doble inspiración no

solo en este trabajo de tesis, si en la vida.

A Erick Maldonado,

Gracias por ser guía, maestro y amigo.

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Índice

Introducción………………………………………………………………………….i

Hipótesis……………………………………………………………………………...ii

Objetivos……………………………………………………………………………...iii

Contenido

CAPÍTULO I .......................................................................................................................... 8

ANTECEDENTES ............................................................................................................. 8

1.1 ORIGEN DEL ACERO DE REFUERZO EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES

................................................................................................................................. ……..8

1.1.1. Definición del Concreto Reforzado .................................................................... 9

1.2. LOS ÍNDICES DE CONTAMINACIÓN EN MÉXICO POR EL PLÁSTICO PET

......................................................................................................................... …………...10

1.3 TRABAJOS REALIZADOS DENTRO DE LA CONSTRUCCIÓN CON PET ... 12

1.3.1 Concreto polimérico a partir de botellas descartables .................................... 12

1.3.2 Polli-Bricks, ladrillos de plástico PET reciclado ............................................... 12

1.3.3 Ladrillos de plástico PET ................................................................................... 13

1.4 MÉTODOS DE RECUBRIMIENTO EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO

ARMADO ...................................................................................................................... 14

1.4.1 La corrosión en la construcción ........................................................................ 14

1.4.2 Mecanismos de protección anticorrosiva ......................................................... 16

1.4.3 Recubrimientos metálicos y no metálicos ........................................................ 16

1.5 MÉTODOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CORROSIÓN EN EL

CONCRETO ARMADO ............................................................................................... 18

1.5.1 Monitoreo de corrosión ...................................................................................... 18

1.5.2 Técnicas de medición de corrosión .................................................................. 19

1.5.2.1 Termodinámica de corrosión (Ecorr) ............................................................... 19

1.5.3 Resistencia a la polarización lineal .................................................................. 24

CAPÍTULO II ....................................................................................................................... 26

MEDODOLOGÍA EXPERIMENTAL .............................................................................. 26

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12

2.1 MATERIALES Y PROPORCIONAMIENTO ........................................................ 26

2.1.1 Definición y función de los materiales .............................................................. 26

2.1.2 Materiales para la elaboración de muestras .................................................... 26

2.2 MÉTODOS PARA LA CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES ...................... 28

2.3 MÉTODO DE DOSIFICACIÓN DEL MORTERO ............................................... 29

2.4 ENSAYES DEL MÉTODO ADECUADO DE COMPORTAMIENTO DEL

PLÁSTICO ................................................................................................................... 33

2.5 ELABORACIÓN DE MUESTRAS CON RECUBRIMIENTO DE PLÁSTICO ... 40

2.5.1 Preparación del acero ....................................................................................... 40

2.5.2 Elaboración de la mezcla .................................................................................. 41

2.5.3 Recubrimiento de las muestras ........................................................................ 42

2.5.3 Preparación de los ambientes corrosivos ........................................................ 43

2.6 TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS ....................................................................... 45

2.7 VELOCIDAD DE CORROSIÓN ........................................................................... 46

2.7.1 Nomenclatura ..................................................................................................... 47

CAPÍTULO III ...................................................................................................................... 48

RESULTADOS ................................................................................................................ 48

3.1 GRÁFICAS DE PONTENCIALES DE CORROSIÓN (Ecorr) .............................. 48

3.1.1 Exposición de especímenes al medio ambiente. ............................................ 48

3.1.2 Exposición de especímenes al sulfato. ............................................................ 49

3.1.3 Exposición de especímenes al cloruro. ........................................................... 50

3.2 GRÁFICAS DE RESISTENCIA A LA POLARIZACIÓN LINEAL (RPL)............ 53

3.2.1 Exposición de especímenes al medio ambiente. ............................................ 53

3.2.2 Exposición de especímenes al sulfato. ............................................................ 54

3.2.3 Exposición de especímenes al cloruro. ........................................................... 56

Conclusiones y recomendaciones……………………………………………….iv

Referencias………………………………………………………………………...….v

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13

Índice de Tablas

Tabla 1.1 ASTM.C-876-91. Criterio de probabilidad de corrosión……………………...…...20

Tabla 1.2 Criterio de Stratful para potenciales de corrosión como porcentaje de

probabilidad de corrosión………………………………………………………………………………..……..22

Tabla 1.3 Potenciales de corrosión como criterio de la condición de la

varilla…………………………………………………………………………………………….……………………….22

Tabla 1.4 Características de la arena………………………………………………….……….………….27

Tabla 1.5 Graduación de la arena………………………………………………………….…………..……28

Tabla 1.6 Proporciones empíricas de morteros hidráulicos…………………….…………..….31

Tabla 1.7 Norma NMX-C-036 para dosificación de morteros……………………………..…...32

Tabla 1.8 Nomeclatura de los morteros y los ambientes de exposición………….….……47

Tabla 1.9. Medios de exposición y técnicas electroquímicas aplicadas…………….…....47

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14

Índice de figuras

Figura 1.1 El PET y sus productos en México…………………………………………………………10

Figura 1.2 Detalle constructivo con ladrillos Polli-Bricks……………………………………….13

Figura 1.3 Diagrama de Fe de Pourbaix…………………………………………………………………20

Figura 1.4 Medición del potencial de media celda………………………………………………..21

Figura 1.5 Diagramas de Evans……………………………………………………………………………..23

Figura 1.6 Gráfica de Resistencia de Polarización………….………………………………………25

Figura 1.7 Muestra con burbujas en el recubrimiento…………………………………………..36

Figura 1.8 Materiales para realización del recubrimiento……………………….…………….36

Figura 1.9. Recubrimiento en la mayoría de la superficie de la muestra……….……….37

Figura 1.10 Capa resistente y con pocas burbujas……………………………………….…………38

Figura 1.11 Mortero con recubrimiento de PET………………………………………….…………39

Figura 1.12 Detallado del recubrimiento de cinta teflón en el alambrón…….………..40

Figura 1.13 Morteros listos para ser expuestos a ambientes corrosivos……….……….43

Figura 1.14 Programa Secuencer versión 2.4………………………………………………….……..45

Figura 1.15 Detalle de celda electroquímica…………………………………………………….……46

Figura 1.16 Resultados de Ecorr de especímenes expuestos al Medio ambiente….….49

Figura 1.17 Resultados de Ecorr de especímenes expuestos a Sulfatos…………….….….50

Figura 1.18 Resultados de Ecorr de especímenes expuestos a Cloruros……………….….52

Figura 1.19 Resultados de Icorr de especímenes expuestos al Medio ambiente……...54

Figura 1.20 Resultados de Icorr de especímenes expuestos a Sulfatos….………………….55

Figura 1.21 Resultados de Icorr de especímenes expuestos a Cloruros.…………..……...57

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15

Introducción

De los sectores económicos de cualquier país, el sector de la construcción es uno

de los más importantes, ya que es un indicativo directo del desarrollo económico

de la población; además de ser uno de los que mayor impacto tienen sobre el

entorno, desde la explotación de recursos, fabricación de materiales, maquinaria y

el mismo desarrollo de las obras causan un deterioro en ambiente. Es por esto,

que en los últimos años la ingeniería se ha dado a la tarea de generar proyectos,

donde se desarrollen nuevos métodos constructivos y materiales que tengan un

impacto sustentable.

La durabilidad de las estructuras de concreto reforzado (ECR), esta directamente

relacionada con la interacción del medio ambiente; es por esta razón, que se

muestra interesante desarrollar un recubrimieto a base de uno de los residuos

contaminantes que más abundan en las regiones urbanas, el plástico PET

(politereftalato de etileno o polyethylene terephthalate). Uno de los mayores

problemas que genera al medio ambiente este residuo, es el tiempo que tarda en

degradarse, que es va de 1000 a 1500 años como es el caso de las botellas

fabricadas. Se estima que en México se consumen alrededor de 800 mil toneladas

de PET al año, con un crecimiento anual de 13%. El principal uso del plástico lo

llevan las botellas de refresco, con más del 50%, seguido del agua embotellada

(17%).

La función de este recubrimiento plástico busca reducir la corrosión en las ECR,

disminuyendo el ingreso de agentes despasivantes del acero y por ende, elevar la

durabilidad y vida útil de dichas estructuras. El método de recubrimiento y

aplicación en la superficie del concreto se analizará en el presente proyecto de

tesis, así como la capacidad de proporcionar el efecto barrera a los iones

despasivantes, mediante la técnica termodinámica de Potencial de Corrosión y la

técnica electroquímica de Resistencia a la Polarización Lineal. Se realizarán

mediciones periodicas durante las etapas tempranas del desarrollo de resistencia

mecánica del concreto.

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16

Los resultados obtenidos se compararán con los estudiados de diferentes

recubrimientos comerciales, de esta manera se podrá discutir el verdadero

comportamiento del recubrimiento a base de PET.

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17

Hipótesis

El plástico PET es un material impermeable y de larga duración, por lo que si se

combina de una forma adecuada con el concreto armado, utilizándolo como un

recubrimiento, actuará como barrera ante los iones despasivantes, elevando la

vida útil de la estructura.

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Objetivos General

Lograr que el acero embebido en el concreto tenga una mayor resistencia a la

corrosión de los agentes naturales, mediante un recubrimiento económico y

sustentable desarrollado con plástico PET.

Objetivos Particulares

Reducir los índices de contaminación en la región, ya que el plástico tarda siglos

en degradarse y es causa de múltiples problemas dentro y fuera de los centros

urbanos, siendo dentro de estas causas las inundaciones y la contaminación

visual.

Obtener un material para la construcción al alcance de cualquier región logrando

combatir el exagerado incremento de precios en ciertos materiales dentro de la

rama de la construcción.

Crear consciencia en las personas sobre el reciclado de los materiales y servir de

ejemplo para la creación y desarrollo de materiales y métodos de construcción que

den pie a un desarrollo sustentable.

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CAPÍTULO I

ANTECEDENTES

1.1 ORIGEN DEL ACERO DE REFUERZO EN ELEMENTOS ESTRUCTURALES

El concreto armado tuvo su origen en Francia en el año 1854. El industrial Lambot

descubre el aumento de resistencia del concreto al armarlo con hierro y construye

la primera embarcación con estos materiales, que aún se conserva y se exhibe en

el Parque de Miraval.

En 1861 el Ing. Coignet obtiene una patente ya para la ejecución de ciertas

estructuras de concreto armado. En 1867, J. Monier, obtiene también la patente

para la construcción de cubos y tuberías con este material y consigue reducir

notablemente los espesores de las estructuras, debido a la adecuada distribución

de la armadura metálica.

En los años posteriores al 1875 el Ing. Hennebicq estudia científicamente este

nuevo tipo de construcción y llega así a ejecutar obras de cierta importancia y

magnitud.

Para 1884 una empresa constructora de Alemania adquiere los derechos de la

patente perfeccionada de Monier para aplicar el concreto armado en ese país.

Más o menos en esta misma época el Ing. Emperger de la Universidad de Viena

se interesa por el concreto armado y lo estudia, aplicándole las leyes y reglas de la

Mecánica aplicada a las Construcciones llega así a fundar la actual teoría del

cálculo, basándose además en los resultados de numerosos ensayos mecánicos

de estructuras de concreto armado.

Paralelamente a los estudios e investigaciones de Emperger, los profesores

Mörsch y Probst, a su vez, contribuyeron eficazmente al estudio y

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perfeccionamiento de métodos de cálculo de este nuevo sistema de construcción ,

llegando en conjunto con el Dr. Ing. Marcus a formar una teoría científica para el

cálculo del concreto armado.

En E.E.U.U. en el año 1875 se inician los ensayos de aplicación de este nuevo

material en las construcciones. En ese año Ward aplica, por primera vez, el

concreto armado en la construcción de entrepisos, como también Hyatt en varias

clases de estructuras. Pero recién en el año 1890 se generaliza y se adopta este

sistema de construcción en las obras en general. [1]

1.1.1. Definición del Concreto Reforzado

Una estructura de concreto armado está formada: de concreto (cemento portland,

arena y grava o canto rodado) y de una armadura metálica, que consta de hierros

redondos, la que se coloca donde la estructura - debido a la carga que soporta -

está expuesta a esfuerzos de tracción. En cambio, se deja el concreto solo, sin

armadura metálica, donde este sufre esfuerzos de compresión.

Tal disposición de los dos materiales (concreto y hierro) está basado en el hecho

de que el concreto resiste de por sí muy bien a la compresión (hasta 50 Kg. por

cm², siendo que el hierro presenta una gran resistencia a la tracción, de I000 a

1200 Kg. por cm: y más).

Esta sólida unión entre ambos materiales se debe a la adherencia entre el hierro y

concreto, cuyo valor es de 25 kg/cm² de superficie lateral del hierro. Pero, aun

existiendo esta adherencia, es obligatorio doblar las extremidades de las barras en

forma de gancho para evitar un remoto escurrimiento de la armadura metálica

dentro de la masa hormigón. [2]

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1.2. LOS ÍNDICES DE CONTAMINACIÓN EN MÉXICO POR EL PLÁSTICO PET

El PET, cuyo nombre técnico es Polietileno Tereftalato, fue patentado como un

polímero para fibra por J. R. Whinfield y J. T. Dickinson en 1941. Diez años más

tarde, comenzó la producción comercial de fibra de poliéster.

Desde entonces hasta hoy en día, la fabricación de PET ha presentado un

continuo desarrollo tecnológico, logrando un alto nivel de calidad y una

diversificación en sus empleos.

A partir de 1976 se emplea en la fabricación de envases ligeros, transparentes y

resistentes, principalmente para bebidas, llegando a México a mediados de la

década de 1980 con gran aceptación entre los consumidores. En la actualidad,

nuestro país es el principal consumidor de bebidas embotelladas. Se estima que

en el país se consumen alrededor de 800 mil toneladas de PET al año siendo de

principal fabricación las botellas de refresco, con más del 50%, seguido del agua

embotellada (17%). Este consumo tiene un crecimiento anual de 13%, estas cifras

se pueden observar en la Figura 1.1.

Figura 1.1 El PET y sus productos en México

El principal problema ambiental del PET es el tiempo que tarda en degradarse que

va de 1000 a 1500 años, su falta de disposición es otro problema, haciendo

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notoria su presencia en los cauces de corrientes superficiales y en el drenaje

provocando taponamiento y dificultades en los procesos de desazolve, facilitando

inundaciones, así como en las calles, bosques y selvas y el océano generando

“basura”.

Como se mostró anteriormente, los niveles de consumo de productos envasados

con este material plástico son muy altos, derivado de esto se estima que la

generación de residuos de PET (post consumo de envases) es elevada, y según

los estudios realizados en el ámbito nacional referentes a la generación de

residuos sólidos municipales, muestran que uno de los mayores porcentajes es

ocupado por los plásticos donde están presentes los envases de PET de los

cuales ya hemos hablado acerca de su problemática ambiental.

Como consecuencia la Ley Ambiental del Distrito Federal considera que para

evitar y controlar la contaminación del suelo, al medio ambiente en general y a la

salud pública, es primordial establecer el manejo adecuado de los residuos sólidos

municipales e industriales no peligrosos.

Con el propósito de promover el desarrollo sustentable y prevenir y controlar la

contaminación del suelo y de los mantos acuíferos, la Ley atribuye a la Secretaría

del Medio Ambiente, con la participación de la sociedad, fomentará y desarrollará

programas y actividades para la minimización, separación, reúso y reciclaje de

residuos sólidos, industriales no peligrosos y peligrosos. [3]

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12

1.3 TRABAJOS REALIZADOS DENTRO DE LA CONSTRUCCIÓN CON PET

La industria de la construcción se ha dado a la tarea de realizar distintas

investigaciones para desarrollar métodos y materiales que brinden un desarrollo

sustentable. El plástico ha sido utilizado dentro de esta investigación de manera

distinta pero con el mismo fin de reducir la contaminación ambiental.

1.3.1 Concreto polimérico a partir de botellas descartables

Mediante la despolimerización del plástico y la creación de poliéster insaturado, se

lleva a cabo la elaboración del concreto polimérico.

Este concreto polimérico posee propiedades diferentes a las del concreto

convencional. Comparado con el concreto de cemento Portland los productos de

concreto polimérico son de 3 a 5 veces más fuertes, mucho más resistentes a la

absorción de humedad y presentan mayor capacidad de absorción de energía de

impacto. Además, puede dársele propiedades según las necesidades de cada

aplicación. [4]

1.3.2 Polli-Bricks, ladrillos de plástico PET reciclado

Estos ladrillos son esencialmente botellas de 6 litros con un diseño especial para

su montaje final. Cada uno necesita del reciclado de 4 botellas para su fabricación.

A continuación se detalla el armado en la Figura 1.2.

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Figura 1.2 Detalle constructivo con ladrillos Polli-Bricks

Proporcionan una forma de construcción barata: 1/4 del costo de otros sistemas

de muro cortina, rentable, respetuosa con el medio ambiente y al menos un 50%

más ligera que con otros materiales más tradicionales. [5]

1.3.3 Ladrillos de plástico PET

Investigadores del Centro Experimental de la Vivienda Económica (CEVE) de

Argentina han conseguido el desarrollo de ladrillos y paneles de plástico reciclado

(proveniente de envoltorios triturados mezclados con cemento), obteniendo incluso

la homologación (con resultados espléndidos en los ensayos de durabilidad,

resistencia medioambiental, permeabilidad, etc.) para poder construir edificios de

hasta dos pisos de altura y poder contribuir a abaratar los costes de la vivienda en

Argentina, así como encontrar un alojamiento útil a las toneladas de residuos que

cada día se apilan en los vertederos. [6]

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1.4 MÉTODOS DE RECUBRIMIENTO EN ESTRUCTURAS DE CONCRETO ARMADO

1.4.1 La corrosión en la construcción

La corrosión es la disolución o deterioro de un material en un medio determinado.

Los átomos del metal se disuelven en forma de iones.

En la rama de la construcción un gran porcentaje de las estructuras están

diseñadas de acero las cuales tienen como principal agente reductor de su vida

útil a la corrosión, por lo cual es necesario proteger dichas estructuras contra estos

agentes que debilitan al acero.

Los últimos estudios llevados a cabo sobre el impacto económico de la corrosión

muestran resultados alarmantes. De 1999 a 2001, Estados Unidos tuvo un total

anual de costos directos de aproximadamente 276 mil millones de dólares, algo

así como 3.1% del PIB de ese país. De la misma manera, en Perú, de acuerdo

con la empresa Teknoquímica, en el año 2000 las pérdidas por corrosión

representaron 8% del PIB, es decir, aproximadamente 1,200 millones de dólares.

En México todavía no se ha hecho ningún estudio para estimar los gastos que

representan las pérdidas por corrosión. Pese a este desconocimiento, se pueden

palpar los problemas debidos a este fenómeno, por lo que es clara entonces la

necesidad de instrumentar las medidas pertinentes. Hay diferentes razones por las

que el fenómeno no se ha controlado de manera apropiada, que van desde las

climáticas hasta las políticas. La situación, como es de suponerse, afecta por igual

a la mayoría de países latinoamericanos en que los gobiernos y las condiciones

medioambientales son similares. Y es que el Estado prácticamente no presta

atención alguna al problema de la corrosión, no por falta de personal capacitado

sino por la falta de una política de mantenimiento de obras.

La corrosión ocurre de manera grave de diferentes formas. La clasificación se

basa usualmente en uno de estos tres factores:

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15

1. Naturaleza del electrolito: la corrosión se puede clasificar como “húmeda” o

“seca”. Es necesaria una solución líquida o una mezcla para la corrosión húmeda,

y la corrosión seca implica por lo regular la reacción con gases a alta temperatura.

2. Mecanismo de corrosión: implica reacciones electroquímicas o químicas

directas.

3. Apariencia del metal corroído: la corrosión puede ser uniforme y el metal se

corroe a la misma velocidad a lo largo de la superficie, o puede ser localizada, en

cuyo caso solamente se ven afectadas pequeñas áreas.

Para prevenir la corrosión del acero en el concreto se utilizan materiales más

resistentes a la corrosión o se protege el acero convencional recubriéndolo para

aislarlo del contacto con el oxígeno, la humedad o los cloruros, o modificando su

potencial electroquímico, a estos se les conoce como recubrimientos

anticorrosivos.

En términos generales, un recubrimiento anticorrosivo se define como una mezcla

o dispersión relativamente estable de un pigmento en una solución de resinas y

aditivos. Su composición o formulación debe ser tal que al ser aplicada una capa

delgada sobre un substrato metálico, sea capaz de formar una película seca

uniforme que actúe como una barrera flexible, adherente y con máxima eficiencia

de protección contra la corrosión; la durabilidad de la película depende

fundamentalmente de su resistencia al medio corrosivo y de la facultad de

permanecer adherida al substrato metálico; la eficiencia de protección contra la

corrosión además de considerar los factores anteriores depende de la habilidad de

la película de recubrimiento para impedir el acceso de los agentes corrosivos al

substrato metálico.

Una forma de clasificar los recubrimientos es la forma en que actúan ante el

proceso de corrosión; aquellos que son aplicados directamente sobre el acero de

refuerzo son directos. Los que se aplican sobre el concreto del acero de refuerzo

son indirectos.

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16

1.4.2 Mecanismos de protección anticorrosiva

Considerando la variedad de recubrimientos anticorrosivos disponibles en el

mercado, es posible señalar tres mecanismos generales de protección

anticorrosiva:

Como barrera impermeable.- Dado que las moléculas de resina se unen o enlazan

en tres direcciones ocluyendo al pigmento esto da como consecuencia la

formación de una barrera que en mayor o menor grado, dependiendo de la calidad

del recubrimiento, impide la difusión de los agentes de la corrosión al substrato.

Pasivación.- El depósito de recubrimiento sobre el substrato metálico inhibe los

procesos anódicos y catódicos de la corrosión, incluso actúa como un material

dieléctrico (alta resistencia eléctrica) que impide el flujo de electrones.

Protección catódica.- Cierto tipo de recubrimientos con alto contenido de Zinc

como pigmento, actúan anódicamente al ser aplicados sobre el Acero. En este

caso el substrato metálico es sujeto a una protección catódica con el Zinc como

nodo de sacrificio y no por la formación de una película impermeable. [7]

1.4.3 Recubrimientos metálicos y no metálicos

Los recubrimientos metálicos utilizados se dividen en nobles y de sacrificio. Estos

últimos aprovechan el principio de la corrosión galvánica para proteger el acero.

Los recubrimientos nobles, como son los de cobre o níquel, sólo protegen al acero

siempre y cuando el recubrimiento no esté dañado ya que el acero es anódico

respecto a estos materiales. De todos estos recubrimientos el galvanizado de zinc

es el comúnmente más utilizado; sin embargo, aun en este caso los resultados no

han sido del todo satisfactorios ya que retrasan la corrosión de las estructuras y la

consecuente fractura del concreto, pero no la previenen.

De igual forma existen recubrimientos no metálicos, éstos sólo se utilizan los

epóxicos aplicados por fusión en caliente. Para poder ser aplicados es necesario

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17

que las superficies que se les aplicará este recubrimiento, estén perfectamente

limpias, aislándolas de la humedad, el oxígeno y los cloruros. El uso de este

método de control se ha ido extendiendo: su principal problema es el daño que

sufre el recubrimiento durante el manejo y transportación del material recubierto.

Hay formas de protección mediante químicos llamados inhibidores de la corrosión,

los cuales van mezclados en el concreto. Los principales están compuestos a

base de cromatos, fosfatos, nitritos, etcétera. Pero su uso trae resultados

negativos ya que reducen las propiedades a la compresión del concreto, aunque

previenen la corrosión del acero. El nitrito de calcio parece el inhibidor más

adecuado en la actualidad.

Se ha llevado a cabo también el estudio del cromato de zinc aplicado sobre el

concreto armado como una capa de pintura. Originalmente el CrZn e es utilizado

como recubrimiento para herrería o el acero en general con el fin de prevenir la

corrosión en este tipo de elementos. [8]

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18

1.5 MÉTODOS PARA LA DETERMINACIÓN DE LA CORROSIÓN EN EL CONCRETO ARMADO

1.5.1 Monitoreo de corrosión

Por las características del concreto de ser una masa de apariencia homogénea y

compacta, se podría pensar que es impermeable al paso de líquidos y gases e

inerte químicamente. Pero los daños observados en obras civiles demuestran lo

contrario, registrándose agrietamientos y elementos metálicos fuertemente

oxidados en el interior del concreto.

La estimación del estado de corrosión de la armadura metálica ha sido estudiada

colocando muestras en diferentes condiciones de temperatura, concentración

salina, intemperismo, etc., conocidas mediante el análisis del estado superficial de

las varillas. Estos ensayos requieren periodos prolongados y es indispensable

remover la cubierta de concreto de la varilla, siendo una prueba destructiva.

El uso de técnicas electroquímicas se ha presentado como una opción para el

estudio del acero de refuerzo embebido en concreto mediante señales eléctricas y

el análisis de la respuesta del sistema. La rapidez de medición y sensibilidad son

algunas ventajas de las técnicas electroquímicas, además de ser pruebas no

destructivas. Las más utilizadas son: medición de potencial (Ecorr), resistencia de

polarización (Rp), voltametría cíclica y espectroscopía de impedancia

electroquímica (EIS). Cada una de ellas aporta información acerca de las

condiciones de la interfase acero-concreto y con ello del grado de corrosión que se

presente en la armadura.

En la norma ASTM C 876-91[9] se marcan intervalos de valores de Ecorr que

indican la probabilidad de corrosión de la armadura. Diversos autores han

encontrado divergencias con el criterio que sigue la norma, mencionando que no

es precisa para todas las condiciones de exposición.

La técnica de EIS ha mostrado excelentes resultados en el estudio de la interfase

metal-concreto siendo útil la información que se obtiene para evaluar el

comportamiento del sistema y proponer mecanismos de reacción.

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19

Todas las técnicas aportan información que se complementa con apreciaciones

visuales de deterioro físico (como cuarteaduras) y químicas (carbonatación y

penetración de cloruros principalmente).

Para piezas y estructuras de concreto es importante la estimación del estado de

corrosión de la varilla inmersa por métodos no destructivos y confiables; los

ensayos electroquímicos reúnen estas características, aunque se tienen algunos

inconvenientes de tipo práctico.

Las técnicas electroquímicas, consisten en la aplicación de señales de potencial y

el registro de su respuesta en corriente, o bien la aplicación de señales de

corriente y el registro de la repuesta en potencial. De las dos maneras, se polariza

la interfase, y su respuesta es característica de cada sistema bajo estudio. [10]

1.5.2 Técnicas de medición de corrosión

1.5.2.1 Termodinámica de corrosión. Potenciales de media celda (Ecorr)

Para que un metal sufra corrosión, un requisito indispensable es que la

termodinámica diga que dicha reacción es favorable, es decir ∆G = -nFE < 0. Por

tanto el potencial de equilibrio de la celda de corrosión debe ser positivo. Habrá

que ver si los procesos, en las condiciones de trabajo, tiene el potencial adecuado

para que la reacción global se produzca. Debemos conocer la concentración de

iones metálicos si es que se liberan en disolución, la del oxígeno disuelto (si es

que es este el gas que se reduce), el pH (pues los potenciales de todas las

posibles reducciones dependen del pH). Además si hay posibilidad de que el metal

forme complejos en el medio, hay que conocerlo, pues la corrosión habitualmente

aumenta. La mejor manera de estudiar los aspectos termodinámicos de la

corrosión es a través de los diagramas de Pourbaix. En la Figura 1.3 tenemos el

correspondiente al Fe.

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20

Figura 1.3 Diagrama de Fe de Pourbaix

El diagrama de Pourbaix se utiliza para determinar los límites de estabilidad de un

metal. Un proceso cuya línea está por debajo de la del oxígeno supone que el

oxígeno puede provocar la oxidación correspondiente. Igualmente con la línea del

hidrógeno. [11]

Por tanto, que la termodinámica nos diga que la corrosión es favorable es

imprescindible, pero no suficiente. De hecho, desde un punto de vista

termodinámico, no podríamos explicar que, por ejemplo, quedara algo de cobre en

el mundo. El aspecto importante que queda por considerar es la cinética del

proceso.

La medición de un potencial electroquímico no aporta información cuantitativa

sobre la velocidad de corrosión, ofrece indicaciones cualitativas que pueden

complementarse con otros ensayos. El procedimiento para la evaluación del

potencial de corrosión del acero de refuerzo embebido en concreto está contenido

en la Norma ASTM-C-876-91 [9], la cual establece criterios que relacionan al

potencial de corrosión y su condición de corrosión, mostrados en la Tabla 1.1.

Page 26: aguirrerianocarlos.pdf

21

Tabla 1.1 ASTM.C-876-91. Criterio de probabilidad de corrosión

La técnica de Ecorr se realiza conectando una terminal de un voltímetro, de alta

impedancia interna, al acero embebido en concreto y la otra terminal, a un

electrodo de referencia. De esta forma se mide un potencial de media celda, como

se ilustra en la Figura 1.4.

Figura 1.4 Medición del potencial de media celda

Diversos autores han contribuido en el análisis y crítica de esta técnica. Stratful

probó esta técnica sobre puentes en los Estados Unidos y determinó las

correlaciones, mostradas en la Tabla 1.2

Ecorr vs ECS (mV) Ecorr vs Cu/CuSO4 (mV) Probabilidad de corrosión

> - 120 > -200 10% de que se presente

-120 a -270 -200 a -350 Zona incierta

< -270 < -350 90% de que se presente

Page 27: aguirrerianocarlos.pdf

22

Tabla 1.2 Criterio de Stratful para potenciales de corrosión como porcentaje de

probabilidad de corrosión

Ecorr (mV) vs ESC Probabilidad de corrosión

-240 0%

-275 5%

-350 50%

-450 95%

-500 100%

En consecuencia, representó los estados activos y pasivos como sigue en la Tabla

1.3.

Tabla 1.3 Potenciales de corrosión como criterio de la condición de la varilla

Ecorr (mV) vs ESC Condición

< -270 Activa

> -220 Pasiva

-220 a -270 Activa o pasiva

El potencial de corrosión (Ecorr) es el estado estacionario en el cual se igualan las

velocidades de reacción de oxidación (anódica) y de reducción (catódica). Un

diagrama de Evans se ilustra en la Figura 1.4, mostrando que en el cruce de las

líneas anódica y catódica se obtiene el Ecorr y la corriente de intercambio o de

corrosión (Icorr). Lo mencionado se muestra en la Figura 1.5.

Page 28: aguirrerianocarlos.pdf

23

Figura 1.5 Diagramas de Evans

Si se toma un sistema como el de la Figura 1.5, en (a) se encuentra en su

condición de estado estacionario. En (b), el valor de Ecorr ha disminuido, debido a

una depolarización catódica; como consecuencia, su icorr se ve incrementada

significativamente. Para (c), El Ecorr alcanza el mismo valor que en (b), pero su

icorr decrece y con ello la velocidad de corrosión, debido a una modificación en su

línea anódica.

En la Figura 1.5, se aprecia que un cambio de Ecorr no es suficiente para

determinar si la velocidad de corrosión aumenta o disminuye, ya que el Ecorr es un

parámetro termodinámico que resulta útil para predecir la estabilidad de especies,

pero tiene la gran limitación en cuanto a la cinética de los procesos de corrosión.

Page 29: aguirrerianocarlos.pdf

24

En el caso de los Ecorr medidos a varil as de acero embebidas en concreto,

aunque se tienen reportados intervalos de valores que aproximan al estado

superficial del acero (ASTM), es recomendable tomarlos con reserva, porque

pueden conducir a juicios equivocados. Aparte de la medición de Ecorr, debe

contarse con la profundidad de carbonatación, concentración de cloruros y

condiciones de servicio, para elaborar un diagnóstico más confiable. En la Figura

1.3 se observa que el Ecorr es puntual, por lo que debe registrarse con precisión el

sitio de medición. La lectura que se toma es particular y no se excluye que en las

inmediaciones el valor del potencial cambie bruscamente.

1.5.3 Resistencia a la polarización lineal

En la resistencia a la polarización se aplican sobrepotenciales de 10 a 30 mV,

esta técnica es ampliamente utilizada por su rapidez y la ventaja de que

prácticamente no perturba al sistema por estar muy cercano al Ecorr (Figura 1.5).

La pendiente de la curva es la medida directa de la resistencia que ofrece la

interfase metal solución al paso de la corriente. Con el valor obtenido se calcula la

corriente de corrosión mediante la relación:

Icorr = B/Rp

Icorr= Corriente de corrosión en el sistema.

B= Relación de las pendientes de Tafel anódica y catódica

Rp= Resistencia de polarización.

Para el caso de varillas de refuerzo en concreto se toma B = 0.026 V para la

condición pasiva y B= 0.052 V para varillas activas64-67. Rp es la pendiente de la

línea que se obtiene al polarizar el sistema con sobre potenciales de 10 a 25 mV.

Page 30: aguirrerianocarlos.pdf

25

Con la ecuación de Faraday y la Icorr calculada se obtiene la cantidad de material

que se pierde por causa de corrosión, tal y como se ve en la figura 1.6.

Figura 1.6 Gráfica de Resistencia de Polarización

Con base en estudios profundos de electroquímica y electrónica, se han

construido equipos para la medición de Rp en campo. Destaca el GECORR,

desarrollado en España por el grupo de la Dra. Carmen Andrade. Este dispositivo

ha sido probado con resultados convincentes, concordantes con las condiciones

reales de varillas estudiadas. [10]

Page 31: aguirrerianocarlos.pdf

26

CAPÍTULO II

MEDODOLOGÍA EXPERIMENTAL

2.1 MATERIALES Y PROPORCIONAMIENTO

2.1.1 Definición y función de los materiales

Los llamados materiales de construcción engloban a aquellos materiales que

entran a formar parte de los distintos tipos de obras arquitectónicas o de

ingeniería, cualquiera que sea su naturaleza, composición o forma. Los materiales

de construcción abarcan un gran número y de orígenes muy diversos, pudiéndose

clasificar para su estudio en base a diferentes criterios, siendo los más habituales

su función en la obra, su intervención y su origen.

Según su función en la obra, los materiales de construcción se clasifican en:

resistentes, aglomerantes y auxiliares. Los materiales resistentes son los que

soportan el peso de la obra y los ataques meteorológicos o los provocados por el

uso (piedras, ladrillos, hormigón, hierro, etc.). Los materiales aglomerantes son los

que sirven de ligazón entre los resistentes para unirlos en formaciones adecuadas

a su función (cemento, yeso, cal, etc.). Por último, los materiales auxiliares son

aquellos que tienen una función de remate y acabado (maderas, vidrios, pinturas,

etc.). [12]

2.1.2 Materiales para la elaboración de muestras

Para este trabajo se utilizó un mortero poroso con la finalidad de hacer más

evidentes los resultados de las pruebas. El mortero se compuso de los siguientes

materiales:

>Cemento Portland regulado bajo la norma ASTM-C-150 [9] para la elaboración

de una mezcla de uso general en una construcción, es decir; Tipo I o en su

Page 32: aguirrerianocarlos.pdf

27

equivalente a la norma mexicana NMX-ONNCCE-C-441-2004 [13], correspondió a

un cemento tipo CPC 30R.

>Agua potable regulada balo la norma AASHTO T26 [14] del agua para concreto.

>Arena de río regulada bajo las normas ASTM.

Las características de la tabla se muestran en la tabla 1.4.

Tabla 1.4 Características de la arena

Malla %Acumulado %Retenido Peso por malla

(kg)

8 0 0 0

16 20 20 1.86

30 51 31 2.882

50 76 25 2.325

100 93 24 2.232

200 99 24 2.232

Charola 100 24 2.232

Pe= 2.61 kg

%Absorción= 1.97

Módulo de finura= 2.4

Page 33: aguirrerianocarlos.pdf

28

2.2 MÉTODOS PARA LA CARACTERIZACIÓN DE MATERIALES

Es necesario establecer que para la realización de estas pruebas los materiales

fueron caracterizados según las normas de la ASTM.

Caracterización de la granulometría (ASTM C-33) [9].

Deberá consistir de arena natural, arena manufacturada, o una combinación de

ellas. En este caso se utilizó agregado natural proveniente de río.

Debe ser graduado entre los límites mostrados en la tabla 1.5.

Tabla 1.5 Graduación de la arena

Tamiz Porcentaje

que pasa (en masa)

9.5 mm (3/8 pulg.) 100

4.75 mm (No. 4) 95 a 100

2.36 mm (No. 8) 80 a 100

1.18 mm (No. 16) 50 a 85 600 µm (No. 16) 25 a 60

300 µm (No. 50) 5 a 30

150 µm (No. 100) 0 a 10

El concreto con gradación de agregado fino cercano al porcentaje pasante de la

malla 300 µm (No 50) y 150 µm (No 100) a veces tiene dificultades con la

trabajabilidad, bombeo o excesivo sangrado. El módulo de fineza no debe ser

menor de 2.3 ni mayor de 3.1 Para los envíos continuos de una fuente de

agregado fino, el módulo de fineza no variará en más de 0.20 del módulo de fineza

base.

Page 34: aguirrerianocarlos.pdf

29

2.3 MÉTODO DE DOSIFICACIÓN DEL MORTERO

Los morteros pueden dosificarse por peso o por volumen, debiéndose conciliar

una gran cantidad de factores que hacen verdaderamente imposible definir un

método de diseño de mezclas con validez universal, ya que si el método proviene

de datos estadísticos generados con mezclas de ensaye, no existe ninguna

garantía de que los materiales usados en dichos ensayos sean similares a los

que el usuario del método tendrá a su alcance.

Por otro lado los métodos eminentemente teóricos tampoco son aplicables pues

carecen de validez real. Lo más aconsejable es generar mezclas representativas

por medio de ensayes de laboratorio, para esto se deben emplear los materiales

disponibles pero adecuados para el trabajo, también se debe tratar de simular las

condiciones ambientales que regirán en la obra, y finalmente, se deben realizar los

ajustes de campo necesarios para controlar la calidad del producto final.

Algunos principios fundamentales en la dosificación de morteros incluyen lo

siguiente:

• Morteros con altos consumos de cemento generan altas resistencias pero

también pueden agrietarse excesivamente durante el secado. Este tipo de

morteros fraguan muy rápido, son muy densos, durables e impermeables y poseen

una gran capacidad de adherencia.

• Los morteros con bajo contenido de cemento son muy estables a los

cambios volumétricos, pero poseen muy baja adherencia, también son muy

absorbentes y por su baja resistencia son menos durables y rigidizan menos a

estructuras como la mampostería de tabique.

• Los morteros con altos contenidos de arena son más económicos y más

estables a los cambios volumétricos, siempre y cuando cumplan con la resistencia

deseada.

• La granulometría, textura y forma de los granos de arena son muy

importantes en el comportamiento de los morteros en estado fresco y tienen que

Page 35: aguirrerianocarlos.pdf

30

ver tanto en el consumo de pasta de cemento como en la resistencia final del

producto. Los morteros hechos con arenas bien graduadas y angulosas

desarrollan una mejor adherencia y mayor resistencia pero son ásperas y difíciles

de trabajar en estado fresco. Las arenas bien graduadas pero redondeadas

producen morteros muy trabajables en estado fresco, pero generan menor

adhesión y menor resistencia. Las arenas ligeras consumen mucha agua de

mezcla, son difíciles de trabajar, generan bajas resistencias, son muy permeables

y menos durables, pero son excelentes para lograr superficies antiderrapantes.

• Los morteros que poseen aire introducido son muy trabajables y son

más durables al intemperismo. El aire se introduce por medio de aditivos

(líquidos), los cuales durante el mezclado del mortero producen burbujas de

aire que quedan atrapadas en el mortero endurecido, las burbujas se alojan

en la pasta de cemento. El porcentaje de aire introducido depende de la

aplicación, ya que no necesariamente se pone aire para protección contra el

intemperismo, también se puede poner aire para producir un material ligero o

poroso, el aire introducido puede variar desde un 2% a un 20% en volumen. Si se

desea dar una protección contra el intemperismo normalmente se introduce

entre un 3 y un 9 % de aire, estos porcentajes disminuyen un poco la

resistencia con respecto al mortero que no lleva aditivo, pero esa pérdida se

compensa con la protección que proporcionan. Cada aumento en porcentaje

de aire disminuye la resistencia a la compresión del mortero, por lo que si no se

controla la dosificación del aditivo checando al mismo tiempo la resistencia de la

mezcla, se pueden tener muchos problemas. A los morteros con altos contenidos

de aire se les conoce también como mezclas celulares (algunos les llaman

concretos celulares inapropiadamente puesto que no llevan agregados gruesos),

estas mezclas llegan a tener hasta un 30% de aire en volumen y son excelentes

materiales aislantes. Como ilustración de la presencia del aire introducido, en la

cual se observan dos fotografías, una de ellas muestra una incipiente formación de

burbujas (bajo porcentaje de aire) y la otra presenta una gran cantidad de burbujas

alojadas en la pasta del mortero (alto contenido de aire), cabe hacer la aclaración

Page 36: aguirrerianocarlos.pdf

31

que las mezclas son muy secas, esto se puede observar por la proximidad de las

arenas y la poca pasta que las separa.

• Los morteros pueden proporcionarse con la incorporación de una gran

variedad de aditivos (sustancias diferentes al cemento, el agua y la arena) según

las propiedades que se requieran de él, ya sea en estado fresco o en estado

endurecido. Algunas de las sustancias extras pueden ser la cal, los materiales

plásticos y los aditivos empleados en el concreto. Lo mencionado se encuentra en

la siguiente tabla 1.6. [15].

Tabla 1.6 Proporciones empíricas de morteros hidráulicos

Proporción de cemento: arena por

volumen

Aplicaciones

1:1 Mortero empleado para rellenar grietas o

resanar. Consistencia aguada.

1:2 Mortero para junteo de mampostería, de

alta resistencia e impermeabilidad.

1:3 Junteo de mampostería de uso común.

Resistencia al intemperismo.

1:4-6 Enladrillados en azoteas, pisos en baños.

Page 37: aguirrerianocarlos.pdf

32

Cabe señalar que la dosificación del mortero para estructuras está regida por la

norma NMX-C-036 la cual tiene las siguientes especificaciones para los

proporcionamientos del concreto y mortero, son mostradas en la Tabla 1.7.

Tabla 1.7 Norma NMX-C-036 para dosificación de morteros

Tipo de

mor-

tero

Partes de ce-mento hidráu-

lico

Partes de

cemento de alba-

ñilería

Partes de cal hidra-

tada

Partes de

arena1

Resistencia nominal en

compresión,

fj*, MPa

(kg/cm²)

I 1 — 0 a ¼ No menos de 2.25 ni más de 3 veces la suma de

cementantes en volumen

12.5 (125)

1 0 a ½ —

II 1 — ¼ a ½ 7.5 (75)

1 ½ a 1 —

III 1 — ½ a 1¼

4.0 (40)

Page 38: aguirrerianocarlos.pdf

33

2.4 ENSAYES DEL MÉTODO ADECUADO DE COMPORTAMIENTO DEL PLÁSTICO

El plástico es un material bastante dúctil en su manejo, necesita temperaturas muy

bajas comparadas con otros materiales para lograr sus cambios de estados. Esto

puede ser una ventaja en función al tiempo de trabajo, pero a su vez es una gran

desventaja para su manipulación.

En este trabajo de investigación se estudió a fondo el comportamiento práctico del

ya que era necesario lograr un recubrimiento que no fuera fácil de desprenderse

de la superficie del concreto.

Se inició con la recolección de botellas desechadas compuestas de PET. Se

obtuvo una cantidad de alrededor de 1000 botellas para establecer ensayos y

lograr llevar a cabo la elaboración de muestras con el recubrimiento.

Algo necesario a tomar en cuenta es la búsqueda de un lugar con buena

ventilación, de preferencia al aire libre para experimentación con el fundido del

plástico ya que es conocido que los gases desprendidos son tóxicos, contiene

entre este tipo de gases, metales pesados. Una vez establecido el lugar de trabajo

y preparada el área donde se llevará a cabo la preparación del recubrimiento y

contando con: El plástico a fundir, una olla de peltre, alcohol en lata, cerillos y un

utensilio para mezclar la muestra que en este caso fue plástico y algún objeto que

pudiera soportar la olla o usarlo como apoyo para mantener una distancia entre el

fuego y esta.

Se comenzó colocando de 4 botellas con sus respectivas taparroscas, sin

etiquetas y sin lavar. Con una lata de alcohol, y un cerillo se prendió la flama sobre

la cual se calentaría la olla. El tiempo que tardaba en fundirse la el PET era de 30

minutos a temperatura ambiente en un día promedio de la ciudad de Xalapa

Veracruz. Se mezcló el plástico que se estaba calentando cada 3 o 5 minutos para

facilitar la acción del fundido, la tarea era bastante complicada ya que el

desprendimiento de gases producía un malestar de garganta y tos. Una vez

fundidas las primeras botellas, se metían de una a una y con intervalos de 10

Page 39: aguirrerianocarlos.pdf

34

minutos otras 3 botellas. Ya fundido casi en un 90% el plástico, fue vertido

directamente de la olla a un pedazo de periódico para ver su comportamiento.

El plástico comenzó a secarse casi al momento en que fue colocado sobre papel

periódico. Pasados 10 minutos el plástico secó por completo y cambiando su

coloración transparente por una homogénea y mostró una consistencia bastante

densa.

Parte del plástico quedó adherido a la olla y al tratar de desprenderlo este

arrancaba consigo fragmentos de peltre, por esta razón y el tratar de buscar

reducir tiempo en el fundido, se procedió a utilizar otro tipo de recipiente para el

fundido del PET.

Para la segunda prueba el recipiente que se seleccionó fue uno de metal ya que

este no presentaría el problema de desprendimiento de material como fue el caso

del peltre y que además disminuyera el tiempo que tardaba en fundirse el PET.

El procedimiento fue el mismo que con la olla de peltre. Se calentó la muestra y

tardó 30 minutos.

La muestra volvió a verterse sobre papel periódico e igual que con el peltre, parte

del material se quedó adherido al recipiente.

El plástico mostró las mismas características al enfriarse, dando paso a un

material denso y de color homogéneo.

El material mostraba mucha adherencia al recipiente en el cual se fundía por lo

que el experimento se llevó a cabo aún y cuando parte del material ya fundido

permaneciese en el recipiente donde se calentaba.

Se Llevó a cabo la primera prueba de recubrir una superficie de concreto. El

recubrimiento se usó sobre una pastilla de concreto. El procedimiento de

calentado fue realizado con la olla de peltre.

A los 30 minutos de calentada la muestra y ya cuando se había logrado un fundido

casi total del PET se puso la pastilla sobre una superficie plana y se vertió el

Page 40: aguirrerianocarlos.pdf

35

plástico sobre esta, la pastilla de concreto se encontraba a temperatura ambiente.

El método de vertido fue el de dejar escurrir el plástico justo al centro de la pastilla

para que el líquido fluyera por sobre toda la superficie. El plástico comenzó a

cubrir un 80% de la superficie de la y su espesor no fue regular.

El plástico al secar tomó un color uniforme, y en ciertas zonas quedó con burbujas.

Pasados 5 minutos, la capa plástica que se había formado sobre el concreto

comenzó a cuartearse, el recubrimiento plástico ubicado en las partes más

alejadas del centro se levantó al no lograr tener adherencia sobre la superficie de

la pastilla de concreto.

No hubo mayor resistencia del recubrimiento al desprendimiento.

Se llevó a cabo una segunda prueba con otra pastillas de concreto esta vez la idea

era esparcir el plástico inmediatamente después de verterlo sobre la muestra con

un utensilio recto, en forma de varilla lisa.

Después de concluir el proceso de calentado se colocó el PET de la misma forma

que con la primera pastilla. Inmediatamente con la ayuda de la varilla se buscó

esparcir el plástico pero no se pudo lograr hacerlo de una manera uniforme ya que

el secado del plástico es casi instantáneo, con lo cual quedaron partes sin ser

cubiertas como en el experimento anterior.

La tercera prueba se realizó, intentando con menos cantidad de PET para lograr

una capa más adherible y flexible.

Se redujo en tiempo de calentado casi en un 50% al ser menor la cantidad a fundir

así como el desprendimiento de gases. Nuevamente el problema se produjo al

momento de aplicar el recubrimiento ya que no se logró cubrir toda el área

requerida y al secarse se contrajo quedando mal pegado de los orillas. La Figura

1.7 muestra el resultado de la aplicación del recubrimiento.

Page 41: aguirrerianocarlos.pdf

36

Figura 1.7 Muestra con burbujas en el recubrimiento

Esta ocasión el plástico tomo un color oscuro. El cambio de color se debía a que el

plástico que quedaba en el molde se quemaba al momento de fundir una nueva

cantidad de PET.

Nuevamente se cambió de recipiente, utilizando ahora un molde de cristal

resistente al cambio de temperatura, se adquirió una estufa eléctrica para facilitar

el calentado en áreas abiertas y trabaje con solo una botella de PET. Los

utensilios utilizados se observan en la Figura 1.8.

Page 42: aguirrerianocarlos.pdf

37

Figura 1.8 Materiales para realización del recubrimiento.

El tiempo de fundido osciló entre los 6 y 7 minutos, el desprendimiento de gases

fue casi nulo y nuevamente se modificó el método de aplicación que consitía en

verter el plástico sobre la muestra por el de introducir la pastilla en el recipiente

con el plástico fundido.

La pastilla se introdujo con la muestra calentándose a los 7 minutos, se dejó

reposar unos 20 segundos y después se extrajo, el resultado fue un recubrimiento

más uniforme y que cubría casi por completo la superficie del concreto. Figura 1.9,

capa de recubrimiento.

Figura 1.9. Recubrimiento en la mayoría de la superficie de la muestra

Esta capa mostraba mayor adherencia que las anteriores pero igual quedaban

irregularidades donde había quedado concentrado la mayor parte del plástico. Por

lo que en esta siguiente prueba se optó por realizar una capa de plástico un poco

más diluida, se agregó 10 ml de agua al recipiente, se cortó la botella en

fragmentos de 1 cm por 1 cm y se calentó. El agua se evaporó antes que el

plástico se fundiera por lo cual se determinó como irrelevante su participación en

la realización del experimento. Con un palo de madera de punta plana de 3 cm de

diámetro se esparció el plástico de manera homogénea en el fondo del recipiente,

Page 43: aguirrerianocarlos.pdf

38

a los 7 minutos se introdujo la pastilla de concreto previamente calentada 2

minutos en la parrilla dentro del fondo del recipiente con el PET. A los 20

segundos se detuvo el calentado y se sacó la pastilla, se dejó reposar y se

observó una capa en el centro de esta la cual era bastante delgada pero mostraba

una buena adherencia ya que no se desprendía al pasarle una punta afilada de

una navaja. Recubrimiento obtenido con la muestra esparcida en el fondo del

recipiente, Figura 1.10.

Figura 1.10 Capa resistente y con pocas burbujas.

Se procedió a realizar una prueba más ya sin utilizar agua durante el proceso de

calentado. En lugar de cortar varios fragmentos de la botella solo se cortó uno de

10 cm por 10 cm con el cual se llegó a los mismos resultados que con los recortes

de menor tamaño y se usó el mismo procedimiento de esparcido sobre el fondo

del recipiente. Esto agilizó el proceso de elaboración del recubrimiento.

El recubrimiento se probó finalmente sobre un mortero de 5cm por 5 cm tal y

como se muestra en la figura 1.11. El procedimiento final fue el siguiente:

1. Lavar con agua el PET a emplear.

2. Cortar un pedazo del PET lavado de 10 cm por 10 cm.

Page 44: aguirrerianocarlos.pdf

39

3. Dejar calentando durante 7 minutos el plástico en el recipiente sobre la

estura.

4. Calentar la cara del mortero que se va a cubrir sobre la parrilla durante 2

minutos.

5. Esparcir el plástico en el fondo del recipiente para hacer una capa delgada,

de un espesor no mayor a un milímetro.

6. Poner el mortero con la cara calentada en el fondo del recipiente durante 10

segundos.

7. Apagar la hornilla y dejar reposar 20 segundos.

8. Sacar la muestra y dejar enfriar a temperatura ambiente.

Figura 1.11 Mortero con recubrimiento de PET

Page 45: aguirrerianocarlos.pdf

40

2.5 ELABORACIÓN DE MUESTRAS CON RECUBRIMIENTO DE PLÁSTICO

2.5.1 Preparación del acero

Se obtuvo alambrón suficiente para la realización de 24 varillas de 5 cm cada una.

Con cinta teflón se cubrió un área de 2 cm intentando dejar expuesta una punta de

1 cm y la otra de 2 cm, tal y como se muestra en la siguiente Figura 1.12.

Figura 1.12 Detallado del recubrimiento de cinta teflón en el alambrón

Page 46: aguirrerianocarlos.pdf

41

2.5.2 Elaboración de la mezcla

Para esta prueba se elaboró un proporcionamiento cemento:arena de 1:1 para la

realización de un mortero aguado.

Estimando la cantidad de mezcla para la realización de 12 morteros en forma de

cubos 5 cms por lado.

Se utilizaron:

3 kg de cemento.

3 kg de arena.

1.5 litros de agua.

Estableciendo una superficie plana para la realización de la mezcla, se limpió de

cualquier otro residuo y se humedeció.

Se colocó el cemento y la arena en el área antes mencionada y se mezcló con una

pala hasta hacer una mezcla homogénea. Una vez hecho esto se procedió a

realizar un hueco al centro de la mezcla donde iba a ser agregada el agua, se

procedió a administrar los 1.5 litros de agua y a revolverla con el cemento y la

arena hasta obtener la consistencia deseada.

Previamente se prepararon los moldes en los cuales se iba a colocar la mezcla

para los especímenes. Los moldes se engrasaron con aceite quemado para que el

mortero no se fuera a pegar y fuera más fácil obtener las muestras.

Se vació la mezcla dentro de cada molde por medio de un cucharón, y se enrazó

cada uno de los moldes. A cada molde se le colocaron de manera centrada en el

espécimen dos varillas de alambrón las cuales habían sido previamente tratadas

con cinta teflón. Se dejó 1 cm afuera la varilla quedando de esta forma 4 cm del

alambrón expuesto al mortero de los cuales 2 cm estaban cubiertos con la cinta

teflón.

Page 47: aguirrerianocarlos.pdf

42

Como el mortero tenía una consistencia muy líquida no fue curado, a demás de

que esto no iba a afectar la prueba. Los especímenes se desmoldaron a la

semana de haber sido colados. Se obtuvieron 12 muestras de 5 x 5 cm y cada una

con dos varillas de alambrón

2.5.3 Recubrimiento de las muestras

Antes de proceder a la elaboración de las muestras con el recubrimiento fabricado

con PET, se elaboraron muestras comparativas. Tres muestras fueron recubiertas

por un impermeabilizante comercial. El proceso de aplicación consistió en esparcir

sobre el espécimen una capa del impermeabilizante sin diluir. Este proceso se

repitió para cinco de las seis caras del morteo, dejando de esta manera la cara

donde estaban puestas las varillas de alambrón, libre.

Otras tres muestras fueron recubiertas con cromato de zinc el cual es utilizado

para proteger la herrería de los agentes corrosivos. La forma de aplicación fue

igual que la del impermeabilizante y se aplico esto a tres muestras.

Tres muestras más fueron recubiertas con el plástico, se utilizó el procedimiento

anteriormente descrito el cuál consistió en derretir el PET e introducir los

especímenes, dejarlos enfriar y obtener como resultado una capa sólida de color

café casi negro.

Finalmente tres muestras más se dejaron sin recubrimiento para poder

establecerlas como referencia durante el experimento. Figura 1.13, especímenes

preparados para ser ensayados.

Page 48: aguirrerianocarlos.pdf

43

Figura 1.13 Morteros listos para ser expuestos a ambientes corrosivos.

2.5.3 Preparación de los ambientes corrosivos

Las muestras fueron sometidas a tres ambientes diferentes, cuatro muestras

fueron sometidas a estar parcialmente sumergidas en agua con cloruro de sodio,

otras cuatro las sumergí en sulfatos y por último las restantes fueron puestas en

un área abierta para observar su comportamiento ante el clima de la región.

Para la preparación del ambiente con cloruro de sodio se usó una bandeja plástica

la cual se llenó hasta que cubriera ¾ de la altura total de las muestras. Una vez

establecida la cantidad de agua y pesada previamente la bandeja plástica, se

realizó una relación entre el peso del agua y el cloruro de sodio para que quedase

un 3.5% de este último en el porcentaje total del agua.

Para 1075 g de agua se usaron 37.62 g de cloruro de sodio.

La realización de la mezcla del sulfato del agua tuvo una preparación similar, se

utilizó una bandeja plástica con peso conocido, se le agregó agua hasta llegar a ¾

de la altura total de las muestras y se realizó una relación para establecer la

cantidad de sulfato y obtener un 3.5% del peso del agua.

Page 49: aguirrerianocarlos.pdf

44

Para 1130 g de agua se usaron 39.55 g de sulfato.

Para las condiciones climáticas de la región simplemente se pusieron las muestras

en una azotea para observar su comportamiento ante el Sol, la lluvia y el granizo.

Page 50: aguirrerianocarlos.pdf

45

2.6 TÉCNICAS ELECTROQUÍMICAS

El uso de técnicas electroquímicas se ha presentado como una opción para el

estudio del acero de refuerzo embebido en concreto mediante señales eléctricas y

el análisis de la respuesta del sistema. La rapidez de medición y sensibilidad son

algunas ventajas de las técnicas electroquímicas, además de ser pruebas no

destructivas. Las técnicas electroquímicas empleadas en esta investigación

fueron:

Potenciales de corrosión (Ecorr).

Resistencia de polarización lineal (RPL).

Empleando un potenciostato/galvanostato/ZRA Gill AC, el cual se presenta en la

Figura 3.4, que cuenta con 1 canal para realizar varias pruebas de manera

secuencial. Para realizar el procesamiento de datos se hizo uso del software

Secuencer versión 2.4 Figura 1.14.

Figura 1.14 Programa Secuencer versión 2.4

Page 51: aguirrerianocarlos.pdf

46

2.7 VELOCIDAD DE CORROSIÓN

Los parámetros con los que se corrió la técnica de RPL, fueron los siguientes:

Barrido de polarización: 20 mV.

Velocidad de polarización: 10 mV/min.

Electrodo de referencia de Cu/CuSO4.

La celda electroquímica se diseño como se muestra en la Figura 1.15

Figura 1.15 Detalle de celda electroquímica

En la que la varilla 1 se utilizó como electrodo de trabajo (ET); la varil a 2 como

electrodo auxiliar (EA) (o contra electrodo: CE); y un electrodo de referencia (ER).

[16]

Page 52: aguirrerianocarlos.pdf

47

2.7.1 Nomenclatura

Tabla 1.8 Nomeclatura de los morteros y los ambientes de exposición

Medio de

exposición

Plástico

PET

Impermeabilizante

comercial

Sin

recubrimiento

Cromato

de zinc

Medio

ambiente Pet-M Imp-M Sin-M Crz-M

Sulfato Pet-S Imp-S Sin-S Crz-S

Cloruro Pet-C Imp-C Sin-C Crz-C

Tabla 1.9. Medios de exposición y técnicas electroquímicas aplicadas

Electrolito

Medio ambiente

3.5 % Na2SO4

3.5% NaCl

Técnicas electroquímicas Potenciales de media celda (Ecorr)

Resistencia a la polarización lineal (RPL)

Page 53: aguirrerianocarlos.pdf

48

CAPÍTULO III

RESULTADOS

3.1 GRÁFICAS DE PONTENCIALES DE CORROSIÓN (Ecorr)

3.1.1 Exposición de especímenes al medio ambiente.

A continuación en la Figura 1.16 se indican las condiciones y probabilidades de

corrosión que presenta cada muestra con diferentes tipos de recubrimiento

además de sin recubrimiento.

La muestra a la cual no se le aplico recubrimiento y que contienen varilla

embebida en mortero (Sin-M), fue expuesta al medio ambiente, presenta una

condición pasiva con el 0% de probabilidad de corrosión al inicio de la prueba a l

marcar -110 mV y continúa hasta el día 32 cuando su probabilidad a la corrosión

pasa a ser del 50%, es decir; Un valor de -360 mV. En el día 40, la probabilidad

regresa a ser del 0%. En los días 48 y 56, su probabilidad va del 95% al 5%

respectivamente. Al finalizar los 64 días, la corrosión es del 0% al marcar -150 mV.

El espécimen con varilla embebida en recubrimiento PET (Pet-M) al igual que la

muestra sin recubrimiento, en el día 8 se encuentra con el 0% de probabilidad de

corrosión, con un valor de -40 mV y continúa con un comportamiento igual al

espécimen sin recubrimiento.

Analizando los resultados para los casos del impermeabilizante comercial (Imp-M)

y el cromato de zinc (Crz-M), estos tienen un comportamiento más estable que el

mortero sin recubrimiento pero al final se mantienen con una probabilidad de

corrosión del 0%, mostrando valores de -75 mV y -80 mV respectivamente.

Page 54: aguirrerianocarlos.pdf

49

Figura 1.16 Resultados de Ecorr de los especímenes expuestos al Medio

ambiente

Los resultados de la muestra donde la varilla embebida en mortero recubierto por

PET (Pet-M) tiene un comportamiento parecido al de la muestra sin recubrimiento

alguno, ambas inician de probabilidades del 0% y terminan igualmente con

potenciales de corrosión mayaros a -200 mV.

3.1.2 Exposición de especímenes al sulfato.

Al analizar la Figura 1.17 y observar la muestra sin recubrimiento (Sin-S) con la

varilla embebida en el morteo, se obtuvo la probabilidad máxima de corrosión, es

decir; 100%, -550 mV. Desde el inicio hasta el fin de la prueba se mantuvo este

porcentaje y valores similares en los potenciales de corrosión.

Estudiando la muestra con varilla embebida en mortero con una capa de

recubrimiento PET (Pet-S) y el impermeabilizante comercial (Imp-S) tuvieron un

comportamiento igual al mortero sin recubrimiento (Sin-S), mostrando siempre una

probabilidad de corrosión del 100% y valores promedio de -550 mV.

-450

-400

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

Día 8 Día 16 Día 24 Día 32 Día 40 Día 48 Día 56 Día 64

E co

rr (m

V v

s C

u/C

uSO

4)

Medio ambiente

Pet-M

Imp-M

Sin-M

Czn-M

50% de probabilidad de corrosión

5% de probabilidad de corrosión

95% de probabilidad de corrosión

Page 55: aguirrerianocarlos.pdf

50

La muestra recubierta con cromato de zinc (Crz-S) a diferencia de las otras

muestras, mantuvo una probabilidad más baja a la corrosión la cual fue desde

50% y de -400 mV al inicio de la prueba. Con excepción del día 16 en el cual llego

a tener una probabilidad de corrosión del 100% con valor de -600 mV, los días que

siguieron la probabilidad regresó a ser del 50% para finalmente en el día 56 ser

del 5% y continuar igual hasta el día 64 y -270 mV.

Figura 1.17 Resultados de Ecorr de los especímenes expuestos a Sulfatos

Estudiando el comportamiento de las cuatro muestras en este medo, de encontró

que la muestra sin recubrimiento (Sin-S), el muestra con recubrimiento PET (Pet-

S) y la de impermeabilizante comercial (Imp-S), a lo largo del monitoreo dieron

potenciales parecidos. La muestra con recubrimiento de cromato de zin (Crz-S)

mostró mayor resistencia a la corrosión dentro del sulfato, siendo su valor de -270

mV al final de la prueba.

3.1.3 Exposición de especímenes al cloruro.

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

Día 8 Día 16 Día 24 Día 32 Día 40 Día 48 Día 56 Día 64

E co

rr (m

V v

s C

u/C

uSO

4)

Sulfatos

Pet-S

Imp-S

Sin-S

Czn-S

100% de probabilidad de corrosión

95% de probabilidad de corrosión

50% de probabilidad de corrosión

Page 56: aguirrerianocarlos.pdf

51

El cloruro dentro de estas pruebas se considera el medio más agresivo ya que es

un agente favorecedor de la corrosión del acero. Los resultados se muestran en la

Figura 1.18.

La exposición a los cloruros mostró una probabilidad del 100% en la muestra sin

recubrimiento (Sin-C) donde la varilla se encontraba embebida en el mortero.

Desde el día 8 hasta el último día de monitoreo. Se obtuvieron valores menores a -

500 mV.

Un comportamiento similar fue el de la muestra con recubrimiento PET (Pet-C),

que siempre mantuvo una probabilidad del 100% a la corrosión, marcando un

promedio de -650 mV.

El impermeabilizante comercial como recubrimiento para el mortero en el cual se

tenía la varilla embebida (Imp-C), funcionó de igual forma que la muestra a la que

no se le aplicó recubrimiento, es decir; Probabilidad de corrosión del 100% de

inicio al fin de los monitoreos. El promedio de sus potenciales de corrosión fue de -

620 mV.

Para la muestra con recubrimiento de cromato de zinc, se obtuvo un mejor

comportamiento a la corrosión, siendo los días 8 y 24 los de menor probabilidad

siendo 95% y un Ecorr de -400 mV, todos los demás fue del 100%.

Page 57: aguirrerianocarlos.pdf

52

Figura 1.18 Resultados de Ecorr de los especímenes expuestos a Cloruros

Siendo el cloruro el medio al que fueron expuestas las cuatro muestras, la

probabilidad de corrosión mínima fue de 95% con un Ecorr de -400, datos que

registró el cromato de zinc (Crz-C). Las otras tres muestras reaccionaron de forma

muy similar, al obtener Ecorr menores de -500 mV, dando como probabilidad a la

corrosión el 100%.

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

Día 8 Día 16 Día 24 Día 32 Día 40 Día 48 Día 56 Día 64

E co

rr (m

V v

s C

u/C

uSO

4)

Cloruros

Pet-C

Imp-C

Sin-C

Czn-C 95% de probabilidad de corrosión

100% de probabilidad de corrosión

Page 58: aguirrerianocarlos.pdf

53

3.2 GRÁFICAS DE RESISTENCIA A LA POLARIZACIÓN LINEAL (RPL)

3.2.1 Exposición de especímenes al medio ambiente.

Se presentan los resultados de los datos obtenidos con la técnica de Resistencia a

la Polarización Lineal. En la figura 1.19 se observa el comportamiento que

presentaron los especímenes expuestos a medio ambiente, donde se muestra que

la varilla embebida en el mortero sin recubrimiento (Sin-M) al inicio de la prueba

mostró una corrosión moderada en 0.23 µA/cm2, a partir del día 16 comenzó a

formar una capa de pasividad la cual se mantuvo hasta el día 56 para

posteriormente en el día 64 pasar a ser una corrosión despreciable 0.025 µA/cm2.

Así mismo, la varilla embebida en mortero recubierto con el PET (Pet-M) presentó

una corrosión elevada desde el primer día de exposición de 3.9 µA/cm2 y a partir

del día 32 comenzó a disminuir hasta colocarse en rangos de corrosión

despreciable. La corrosión moderada se mantuvo hasta llegar al día cuarenta para

finalmente regresar a ser despreciable en el día 64 en valores cercanos a los 0.08

µA/cm2.

Comparando el comportamiento ante la corrosión de los cuatro especímenes, se

observa que desde el inicio de la exposición, los especímenes con

impermeabilizante comercial (Imp-M) se colocaron en velocidades de corrosión

despreciables de 0.02 µA/cm2, después de los 16 días pasó a ser moderada

indicando 0.08 µA/cm2 para después en las siguientes semanas mantenerse

despreciable marcando al final del monitoreo 0.03 µA/cm2.

Con el cromato de zinc (Crz-M) se obtuvo una corrosión despreciable en los

primeros 8 días siendo 0.09 µA/cm2, al pasar 16 días se obtuvo una corrosión

moderada de 0.5 µA/cm2 y continuar así hasta el día 24 que disminuyó a 0.02

µA/cm2. Al día 32 la corrosión regresó a ser despreciable para que una semana

después se convirtiera en elevada marcando 2 µA/cm2. En las semanas

subsecuentes pasó de tener un estado de corrosión elevado a despreciable con

valor de 0.03 µA/cm2.

Page 59: aguirrerianocarlos.pdf

54

Figura 1.19 Resultados de Icorr de los especímenes expuestos al Medio

ambiente

La cuatro muestras en las cuales se encontraba la varilla embebida en el mortero

mostraron una resistencia a la polarización lineal (RPL) despreciable, en el caso

de la varilla embebida en la muestra recubierta con PET (Pet-M) indicó un RPL

mayor a comparación de los demás especímenes.

3.2.2 Exposición de especímenes al sulfato.

En la Figura 1.20 se muestran los resultados de la velocidad de corrosión en el

acero embebido en mortero expuesto al sulfato.

La muestra que no poseía recubrimiento (Sin-S) se mantuvo estable dentro del

parámetro de corrosión moderada dentro de la solución con sulfato al cuál fue

expuesta la varilla embebida en el, teniendo como promedio de 0.5 µA/cm2, con la

única excepción del día 16 que su resultado de la exposición fue despreciable

teniendo un valor de 0.085 µA/cm2.

0.01

0.1

1

10

Día 8 Día 16 Día 24 Día 32 Día 40 Día 48 Día 56

I co

rr (µ

A/c

m2)

Medio ambiente

Pet-M

Imp-M

Sin-M

Czn-M

Día 64

Corr. ALTA

Corr. MODERADA

Corr. DESPRECIABLE

Page 60: aguirrerianocarlos.pdf

55

El espécimen recubierto con PET (Pet-S) tuvo un desempeño bastante regular en

este mismo medio, pero a diferencia de la muestra sin recubrimiento (Sin-S) se

mantuvo dentro del parámetro de corrosión elevada, llegando a tener un promedio

de 1.30 µA/cm2 a partir del día 16, cuando en el primer día de monitoreo mostró

un valor de corrosión moderada con valor de 0.6 µA/cm2. Esta muestra (Pet-S) fue

la única en mostrar un comportamiento promedio de corrosión elevada.

El recubrimiento con impermeabilizante comercial (Imp-S) al mortero de la varilla

embebida en este, al igual que las otras dos muestras, mantuvo comportamiento

constante dentro de una corrosión moderada con promedio de 0.7 µA/cm2, salvo

en los días 24 y 32 cuando su corrosión fue elevada llegando a ser de 2.91

µA/cm2 y despreciable de 0.08 µA/cm2 respectivamente.

Para el caso del recubrimiento realizado con cromato de zinc (Crz-S), al inicio de

la prueba tuvo un comportamiento corrosivo despreciable de 0.075 µA/cm2, los

demás días con excepción del 24 que fue una corrosión elevada promedio de 0.5

µA/cm2, lo cual señala una moderada la corrosión.

Figura 1.20 Resultados de Icorr de los especímenes expuestos a Sulfatos

0.01

0.1

1

10

Día 8 Día 16 Día 24 Día 32 Día 40 Día 48 Día 56 Día 64

I co

rr (µ

A/c

m2)

Sulfatos

Pet-S

Imp-S

Sin-S

Czn-S

Corr. ALTA

Corr. MODERADA

Corr. DESPRECIABLE

Page 61: aguirrerianocarlos.pdf

56

Para el caso de la exposición de las muestras en un medio con sulfato, el

comportamiento ante la corrosión de las varillas embebidas en los morteros con

recubrimientos de impermeabilizante comercial (Imp-S) y cromato de zinc (Crz-S)

tuvieron resultados iguales a la muestra que no poseía ningún tipo de

recubrimiento (Sin-S), mostrando una corrisión moderada, siendo así, la muestra

con recubrimiento PET (Pet-S) la única que mostrará un comportamiento distinto

con una corrosión elevada.

3.2.3 Exposición de especímenes al cloruro.

Al ser expuestas cuatro muestras con varillas embebidas en morteros, tres de

ellos con distintos recubrimientos y uno sin recubrimiento, se obtuvieron los

resultados señalados en la Figura 1.21.

La varilla embebida en los cloruros y la cual no poseía un recubrimiento, indicó

una corrosión moderada desde el inicio la cual tuvo un valor promedio de 0.6

µA/cm2 hasta el día 32 en el cual pasó a ser elevada señalando un promedio de

1.4 µA/cm2.

El PET a diferencia de la muestra sin recubrimiento, solo se mantuvo hasta el día

16 como corrosión moderada indicando 0.5 µA/cm2 en el primer monitoreo, los

monitoreos subsecuentes tuvo una corrosión elevada que fue desde los 1.45

µA/cm2 hasta los 2.9 µA/cm2.

Tanto la muestra recubierta con impermeabilizante comercial como la muestra con

cromato, presentaron un comportamiento similar al de la muestra sin

recubrimiento, sifriendo pequeñas variaciones menores a 4 µA/cm2.

Page 62: aguirrerianocarlos.pdf

57

Figura 1.21 Resultados de Icorr de los especímenes expuestos a Cloruros

Expuestos a condiciones donde el ambiente corrosivo es el NaCl, los cuatro

especímenes dieron resultados parecidos, teniendo al inicio del monitoreo

comportamientos por debajo de la corrosión elevada.

0.01

0.1

1

10 Día 8 Día 16 Día 24 Día 32 Día 40 Día 48 Día 56 Día 64

I co

rr (µ

A/c

m2

)

Cloruros

Imp-C

Sin-C

Czn-C

Pet-C

Corr. ALTA

Corr. MODERADA

Corr. DESPRECIABLE

Page 63: aguirrerianocarlos.pdf

58

Conclusiones

A través de este trabajo se intento realizar un nuevo tipo de recubrimiento que

cumpliera con las características de ser reciclado y brindar una mayor

sustentabilidad a las ECR y a su vez fuera capaz de proteger de forma indirecta el

acero de refuerzo en las estructuras. Se estableció que de los recubrimientos

incluidos, el que aquí se estudia (PET) no tienen efecto favorable anticorrosivo ya

que no se logró una evidente disminución en el ingreso de agentes despasivantes

del acero y por ende, elevar la durabilidad y vida útil de dichas estructuras.

El PET mostró una alta complejidad en el proceso de manipulación y aplicación

como recubrimiento en una superficie plana, así como fragmentación de la capa

protectora pasados tres meses en condiciones desfavorables como estar expuesto

a cloruros y sulfatos.

Recomendaciones

Se recomienda hacer un estudio en cuanto a nuevas formas de aplicación y

adherencia del recubrimiento PET sobre las superficies de las estructuras, así

como la integración de materiales reciclados para la realización de proyectos

económicos y sustentables.

Así mismo analizar el comportamiento del recubrimiento aquí mencionado ya que

contrario a lo que se pensó, mostró una mayor corrosión de las varillas embebidas

en mortero al inicio de los monitoreos.

Page 64: aguirrerianocarlos.pdf

59

Referencias

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1/04/2012

2. http://www.halinco.de/html/proy-es/tec_const/Horm-Armado/Hn-Ao-01.html

1/04/2012

3. http://www.elecologista.com.mx/index.php?option=com_content&view=articl

e&id=108&Itemid=65 1/04/12

4. Chávez, J., Laos, R., Rospigliosi, C., Nakamatsu, J. Concreto Polimérico a

partir de Botellas Descartables

5. http://generatuenergia.com/2011/07/11/avance-en-el-reciclaje-polli-bricks-

fabrica-ladrillos-de-plastico-con-el-reciclaje-de-botellas-pet/ 2/04/12

6. http://www.edgargonzalez.com/2007/01/27/ladrillos-de-plastico-reciclado/

27/04/12

7. http://www.nervion.com.mx/web/conocimientos/rec_antic.php 27/04/12

8. http://www.tesoem.edu.mx/alumnos/cuadernillos/cuadernillo_054.pdf

27/04/12

9. Libro de Normas ASTM 2005.

10. Del Valle Moreno A., Pérez López, T., Martínez Madrid, M. El fenómeno de

la corrosión en estructuras de concreto reforzado. 2001

11. www.uam.es/personal_pdi/ciencias/josem/static/CORROSION.pdf

20/05/2012

12. http://mbcgs.wordpress.com/ 20/05/2012

13. Diario oficial de la Federación 2004

14. Norma AASHTO T26 2005

15. http://www.elconstructorcivil.com/2011/01/dosificacion-de-morteros.html

1/06/2012

16. Maldonado Bandala, E. Técnicas electroquímicas.