La durabilidad y la vida útil de los puentes son dos temas cada vez más importantes. En este sentido, los problemas ocasionados por la corrosión del refuerzo de estructuras de hormigón ocupan el primer lugar en los efectos sobre la durabilidad.
Primero hablemos del fenómeno de la corrosión del refuerzo de hormigón. La corrosión del acero de refuerzo es la oxidación destructiva del acero debido al entorno circundante; Las consecuencias de la acción destructiva de la oxidación se presentan como una reducción de la sección transversal de la armadura, grietas en el hormigón e incluso laminación del hormigón, debido a la presión ejercida por el óxido en expansión y la disminución o desaparición de la adherencia entre el refuerzo y el hormigón.
Según Mª Dolores García Alonso y Gerardo Ruiz Palomeuqe de la Universidad Politecnia de Madrid, la corrosión metálica, cuando se produce en medio acuoso, es un proceso electroquímico en el que se produce una reacción de oxidación, una reacción de reducción, la circulación de electrones a través del metal y el flujo de iones a través del electrolito. En aceros incrustados en hormigón, la reacción anódico Se define como:
Fe → Fe+2 + 2do–
Los electrones liberados migran a través del metal a otra región donde reaccionan produciendo una reducción de una sustancia en el electrolito; las dos reacciones más probables en la región catódico ellos son:
- En el caso de ambientes ácidos, en lugar de oxígeno disuelto, son los iones de hidrógeno los que reaccionan con los electrones liberados:
2 horas+ + 2do– → Hsu
- En el caso de medios alcalinos y neutros en presencia de oxígeno:
2 horassuO + Osu + 4to– → 4 (OH)–
El proceso de corrosión implica la formación de una celda electroquímica. La corrosión por metal y electrolito entre el ánodo y el cátodo considera el funcionamiento de un circuito cerrado. Si el circuito se rompe en cualquiera de sus puntos, la batería no funcionará y la corrosión se detendrá..
Cuando se produce corrosión en un medio acuoso, se pueden formar iones en solución, que pueden participar en reacciones de equilibrio con otros en el medio ambiente, incluidos los del agua. Por tanto, la corrosión depende de una serie de reacciones químicas en las que intervienen directa o indirectamente iones de agua, es decir, depende del pH del medio.
En principio, las armaduras empotradas en el hormigón pueden permanecer inalteradas indefinidamente, ya que la alta alcalinidad del hormigón, un pH entre 12 y 14, y las condiciones termodinámicas en las que se encuentran garantizan su pasividad (las armaduras están cubiertas por una película imperceptible de óxidos que actúan como barrera que previene una mayor oxidación). Debido a los efectos de la carbonatación (corrosión generalizada) o la entrada de cloruros (corrosión localizada), la alcalinidad disminuye y al alcanzar valores de pH inferiores a 9, el hormigón de revestimiento pierde su papel de capa pasivante.
Con lo anterior, queda claro que un elemento clave en el proceso de corrosión del hormigón armado es el agua. Para mejorar la durabilidad del hormigón y por tanto alargar su vida útil, parece lógico tener que evitar al máximo la presencia de agua.
Por otro lado, esto no es nada nuevo si miramos, por ejemplo, la publicación del entonces Departamento de Obras Públicas de la Colección Oficial de Puentes de Sección Recta en 1942, donde los detalles constructivos de las juntas entre el dintel y los estribos enfocados ya estaban definidos para evitar fugas de agua incontroladas.
En los dibujos que acompañan a la publicación, los bordes de la propia junta están muy bien detallados con perfiles metálicos, debidamente anclados con placas de fijación, cubiertos por una tapa de juntas apoyada en una placa metálica con libre movimiento en uno de los bordes. La junta misma se rellena con betún en una «forma» basada en una hoja de cierre flexible de cobre, plomo o zinc y un tablero de corcho.
Hoy en día existen materiales más modernos que pueden jugar el mismo papel. El efecto destructivo del agua en contacto con las estructuras de hormigón armado se conoce desde hace mucho tiempo y, como siempre, es mejor estar seguro que tener que hacer un costoso mantenimiento correctivo. Para ello, es fundamental tener cuidado con los detalles en las obras, especialmente los relacionados con el caudal de agua y la prevención de su entrada en la estructura.
Los datos anteriores completan el plan de estudios de las asignaturas 3 y 4 de Conservación y mantenimiento de puentes y estructuras. del Módulo VI sobre operaciones de conservación.
En general, los dos temas del Máster en preservación y el mantenimiento desde puentes y estructuras, Proporcionan información valiosa para poder vincular la degradación con los daños, las causas y las intervenciones preventivas y correctivas; garantizando el Terminos de uso obligatorio.
Autor: Leendert de Haan. Maestro de Máster en Diseño, Construcción y Mantenimiento de Carreteras por EADIC.
