Volumen II - SAM

Las probetas de hormigón armado se exponen por duplicado a tres medios diferentes y con libre
acceso de oxígeno. Estos medios son: NaCl 3%, que simula el agua de mar (norma ASTM D1141), Na2SO4
5% suelos arcillosos y aguas subterráneas, y el ambiente de laboratorio que por sus condiciones de humedad
(50-70%) son los más favorables para la carbonatación.
Por el carácter electroquímico de la corrosión, los parámetros que permiten seguir el comportamiento del
acero en el hormigón son el potencial de corrosión, resistividad, y la velocidad de corrosión. El potencial de
corrosión (Ecorr) es medido con un multímetro de alta impedancia respecto al electrodo de referencia interno
(ERI); y a su vez el potencial del ERI se controla frente a un electrodo de cobre/sulfato de cobre (saturado),
(CSE). Los potenciales de las barras son posteriormente referidos respecto al electrodo CSE. Para calificar el
estado termodinámico del acero según el Ecorr, se emplea como referencia lo estipulado en la norma ASTM C
876 [2]. En ella se especifican intervalos de potenciales respecto al electrodo de sulfato de cobre (CSE) a los
que se le asigna una probabilidad de corrosión (Tabla 2).
Tabla 2. Rango de potenciales y sus respectivas probabilidades de corrosión
Ecorr, VCSE
Probabilidad de corrosión
› - 0,20 10 %
- 0,20 a - 0,35 50 %
‹ - 0,35 90 %
Los valores de resistividad (ρ) varían generalmente desde 100 a 100000 Ω.cm, y es función del
grado de humedad. Un hormigón seco en horno presenta valores de hasta 10 15 Ω.cm, mientras que uno
saturado en agua alrededor de 10 3 – 10 4 Ω.cm [3]. La resistividad eléctrica del hormigón se calcula con la
relación ρ= k.Rs, donde ρ es la resistividad en Ω.cm, k (cm) es el factor de celda y Rs (Ω) la resistencia de
la solución. El factor de celda es una constante que es sólo función de la geometría del sistema y se
determinó empleando soluciones de resistividad conocida. Para determinar la resistencia eléctrica del
hormigón se emplea un Telurímetro marca METREL, diseñado especialmente para mediciones en medios de
alta impedancia, que envía una señal de corriente alterna con frecuencia de 128 Hz para evitar acoples de
señales parásitas.
La velocidad de corrosión se obtiene por el método de resistencia de polarización (Rp). La Rp, se
evalúa como ∆E/∆I, mediante un potenciostato GAMRY CMS-100, variando el potencial ±10 mV respecto
del potencial de corrosión, y permite calcular corrientes de corrosión con la fórmula Icorr = B/Rp de Stern-
Geary. Para el sistema de barras de acero embebidas en el cemento, los valores de B usados son: B = 0,052 V
(estado pasivo, Ecorr mayor a - 0,20 VCSE) y B = 0,026 V (estado activo, Ecorr menor a - 0,35 VCSE), (Andrade
et al 1990), [4,5]. Los valores de Icorr luego son transformados a sus correspondientes valores de velocidad de
corrosión.
También se determinaron los coeficientes de difusión de cloruros y velocidad de carbonatación en
ambos tipos de hormigones. El coeficiente de difusión de cloruros (Def) se determina siguiendo la norma
AASHTO T-259, para la se utilizan probetas cilíndricas de 20 cm de altura x 10 cm de diámetro. La técnica
consiste en dejar en contacto una de las caras de la probeta con solución de NaCl 3% a un nivel constante y a
la acción de la gravedad, expuesto a la atmósfera con libre acceso de oxígeno. Toda la superficie que no está
en contacto con la solución de NaCl fue aislada con pintura impermeable. Transcurridos 300 días de
exposición las probetas fueron cortadas en discos y se analizó la concentración de cloruros libres en cada uno
de los discos, para obtener el perfil de concentración. El coeficiente de difusión (Def) se obtiene aplicando la
segunda ley de Fick, (ec.1) [6].
C(x,t) = Cs [1 – erf(x/(2√tDef)] (ec. 1)
donde C(x,t) es la concentración de cloruros, x (cm) la distancia medida desde la cara expuesta a la solución
de NaCl, y en el tiempo t (seg); Cs es la concentración en la superficie o primera capa del hormigón; y Def es
el coeficiente de difusión (cm 2 .seg -1 ).
Para el coeficiente de carbonatación (kCO2), se utilizan probetas de igual geometría a las empleadas en
los ensayos de cloruros, a diferencia que no están impermeabilizadas. Se aplica la técnica de la fenolftaleína,
que consiste en partir las probetas después de haberlas dejado expuestas, en este caso al ambiente de
laboratorio, durante un determinado tiempo (t). La fenolftaleína pasa de color fucsia cuando el pH es mayor
1331