RESUMEN
El objetivo del presente trabajo fue hacer un diagnóstico sobre las medidas deprevención, control y mantenimiento que se tienen en Chile para el buenfuncionamiento de las estructuras de acero descubierto o de hormigón armado,relacionado con el riesgo de corrosión.El punto de partida del estudio, fue el análisis de las normas chilenas que tienenrelación directa o indirecta con la corrosión de acero1. Posteriormente se investigó sobre las fallas más frecuentes en las estructurasportuarias de Chile, en donde se ha debido destinar importantes recursos monetarios ala reparación de estas instalaciones dañadas por corrosión.
ABSTRACT
The object of the present paper was to diagnose about the measurements forprevention, control and maintenance that have been applied in Chile for the acceptableperformance of the exposed steel structures or reinforced concret, in relation with therisk of corrosion.The first step was to analyse chilean standards that have direct or indirect relation withthe steel corrosion.Afterwords, the more frecuent failures in port estructures in Chile were investigated,where important amounts of money are expended to repair corrosion damagedstructures.
INTRODUCCIÓN
Aunque desde fines del siglo ante pasado se usa el hormigón armado como materialde construcción, el conocimiento de patologías como la corrosión del acero, la degradación del hormigón que lo protege debido a la carbonatación, a la acción desulfatos, a las reacciones árido- álcalis ó a la presencia de ácidos, por nombrar las máscomunes, aún lo desconoce un alto porcentaje de profesionales del área, a nivel mundial.
Esta situación se debe en gran medida a que el análisis de los defectos en laconstrucción no corresponde sólo al ámbito de ingeniería, construcción o arquitectura,sino que involucra otras áreas de gran importancia como la química, geología, física ymetalurgia, entre otras.
Este desconocido carácter interdisciplinario que tiene el estudio de las patologías delhormigón ha sido quizás la causa del retraso de la puesta en marcha de las distintasmedidas de evaluación, mantenimiento, y desarrollo de medidas de protección a lasdistintas obras de hormigón armado.
En Chile ciertamente se ha avanzado en ese aspecto, pero se debe intentar mejorar lodeficitario impartiendo el conocimiento de temas como éstos en las universidades ycapacitando a los profesionales del área, ya que existe un vacío en cuanto a medidasde control, protección y mantenimiento de las edificaciones tanto de acero a la vistacomo recubierto.
DESARROLLO
El uso del acero en Obras Públicas y Civiles es muy variado, pudiendo estar asociadoal hormigón como armadura, o bien como estructura metálica descubierta.Entre los usos más corrientes, se puede citar:
Edificación de obras con estructura metálica
Puentes
Pasarelas peatonales
Ductos
Plataformas marinas
Estructuras portuarias
Es lamentable que estas estructuras fallen en forma catastrófica, ya que cuando setrata de procesos de corrosión el problema no es visible en un alto porcentaje, o si loes, puede que no sea detectado a tiempo si la estructura carece de mantenimientoperiódico, por lo cual hay pérdida de vidas humanas y de recursos cuando estasestructuras colapsan por corrosión.
Surge entonces como primera consecuencia analizar las normas chilenas que tienenrelación con el acero y el hormigón armado, con el fin de saber si son suficientes o sedebe trabajar a nivel nacional para lograr un mayor control sobre las construccionesque se realizan en nuestro país.
Del universo de normas chilenas que existen en el INN (instituto Nacional deNormalización) relativos a construcción, se han elegido las que den alguna informaciónsobre el tema corrosión.Su extracto relativo al problema se indica a continuación1:
NCh 163 Of 79
Áridos para morteros y hormigones. (K/m3)
Requisitos generales: Máx Cl- 1,20 horm. armado
0,25 horm. preten
SO4 –2 solubles en agua 0,60
S –2 oxidables, max 1,80
Carbono y lignito oxidables para hormigón a la vista 0,5
Carbono y lignito para todo otro 1,0
Nota3
“Para cuantificar el contenido de Cl- se debe considerar el aporte proporcionalde la arena y la grava en 1 m3de hormigón elaborado.
Cuando haya aporte de Cl- de los demás componentes del hormigón (agua deamasado, cemento, aditivos) los límites de la tabla deben considerar también dichosaportes”.
Nota 4
“Para cuantificar el contenido de SO4 –2 y S-2 oxidables, se debe considerar elaporte proporcional de la arena y la grava en 1 m3de hormigón.
Cuando haya aportesde SO4 –2 y/o S-2 de los demás componentes del hormigón (excluyendo el cemento) loslímites deben considerar también dichos aportes”.
Nota 5
“ El límite de S-2, está basado en el comportamiento de áridos de la zona central del país, los cuales, con contenidos similares de S-2, no han presentado reaccionesperniciosas en servicio”.
Nota 6
“Siempre que existe riesgo de corrosión de armaduras y/o desintegracióndel hormigón, es necesario establecer en las especificaciones técnicas lasprecauciones necesarias para su protección (NCh 170, H). Al efecto, esrecomendable asesorarse por entidades y personas especializadas en el tema”.
Nota 7
“El ensayo es optativo (de SO4 –2 y S -2)con cualquiera de ambas sales. En caso de incumplimiento se recomienda decidir sobre la base de ensayo de congelacióny deshielo sobre probetas de hormigón aceptando una pérdida de masa igual o menoral 25% en 300 ciclos. (Ver anexo E)”.
Anexo E
Se recomienda emplear las siguientes normas mientras no haya chilenas:
Carbono y lignito: ASTM C 123
Congelación y deshielo: USBR
Reactividad potencial. Método químico: ASTM C 285
Nota del autor: (Las normas ASTM C 123 y C 285 se refieren a análisis de Carbono y lignito)
Nch 170 Of 85
Hormigón: requisitos generales
Definiciones: Hormigón es un material que resulta de la mezcla de agua, arena, grava,cemento y eventualmente aditivos y adiciones, en proporciones adecuadas que, alfraguar y endurecer, adquiere resistencia.Aditivos: materiales activos agregados al hormigón en pequeñas cantidades.
En el anexo G de NCh 170:
G1.- “La protección del hormigón contra el ataque de los sulfatos, o de otros elementosde carácter químico o similar se logra fundamentalmente con una excelente calidad desu fabricación, alta densidad, homogeneidad, con baja razón agua- cemento, y con elempleo de cementos adecuados. En este sentido, el aire incorporado es beneficioso,por cuanto permite reducir la razón agua- cemento mencionada”
G3.- El hormigón que deba ser impermeable o vaya a estar expuesto a ciclos de hielodeshielo,debe dosificarse de acuerdo con lo especificado en 5.3.2 de la norma(*)
(*) 5.3.2 La determinación de la razón agua- cemento por durabilidad se debe hacer según la tabla 1
Tabla 1: Máxima razón agua cemento en casos de exposición severa
Estructura continua o frecuentemente Estructura expuesta a aguas agresivashúmeda o expuesta a hielo - deshielo en contacto con el suelo o amb. marino
0,45 (secciones delgadas(e< 20 cm.) 0,40 y secciones con recubrimiento menor que 2 cm.)
0,50 toda otra estructura 0,45
G 5. -“ No debe usarse CaCl2 en la fabricación de hormigón que vaya a estar severa omuy severamente expuesto a soluciones que contienen sulfatos, tal como se estableceen la tabla 2”.
Tabla 2
Exposición SO4
-2soluble en H2O SO4 -2en H2O mg/l
al SO4
-2 en el suelo %p/p
Despreciable
Moderada(agua de mar) 0,00- 0,10 0-150
Severa
Muy severa más de 2,00 más de 10.000
G.6. - “Para la protección contra los efectos de la corrosión, la concentración de ión Cl- soluble en agua presente en el hormigón, a la edad de 28 días, proveniente del agua, los áridos, del cemento o de los aditivos, no debe exceder los límites de la tabla 3”.
Tabla 3
Cantidad máxima de Cl como protección contra la corrosión
Tipo de elemento Contenido máx de Cl- soluble en agua en el Hormigón (kg Cl - / m3)
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