Una solución económica para la corrosión en hormigón armado: los inhibidores líquidos

La corrosión de las armaduras es una de las principales patologías en estructuras de hormigón armado, especialmente en zonas costeras con ambientes agresivos. Las lesiones de este tipo tienen difícil subsanación, y la prescripción del tratamiento más adecuado en cada situación específica no es una tarea sencilla.

Dos bloques de apartamentos residenciales ubicados en la Playa de San Juan de Alicante, a menos de 200 metros de la línea de mar, construidos durante los años 70, presentaban claras evidencias de corrosión en los elementos de hormigón armado del cerramiento.

La reparación con MasterProtect 8000 CI supuso una reducción de hasta el 40% de los costes inicialmente estimados. Arquitectos: Salmeron + Landmann

¿Qué es MasterProtect 8000 CI?

 Las patologías en el hormigón estructural, inducidas por el fenómeno de corrosión, se reparan habitualmente eliminando la parte afectada y recomponiendo la sección con morteros de reparación estructurales. Sin embargo, existen otras técnicas de reparación que en ocasiones pueden ser mucho más convenientes y económicas, como por ejemplo, la aplicación de agentes inhibidores de corrosión migratorios.

MasterProtect 8000 CI es el único inhibidor de corrosión del mercado, certificado con un DIT-Plus emitido por el Instituto Eduardo Torroja. Este certificado corrobora su efectividad para detener la velocidad de corrosión de las armaduras.

MasterProtect 8000 CI es un agente inhibidor de corrosión migratorio que se presenta en forma líquida, de aspecto incoloro, y se aplica superficialmente en varias capas sobre el hormigón afectado por corrosión. Gracias a sus propiedades, MasterProtect 8000 CI migra por capilaridad, a través de la porosidad del hormigón, hasta la armadura, donde genera una zona de alta resistividad, que detiene la corrosión y devuelve a la armadura a su estado de pasivación. Su efecto es de larga duración, demostrado mediante la monitorización de numerosas estructuras tratadas con MasterProtect 8000 CI en todo el mundo.

Tratamiento preventivo y reparador de la corrosión de las armaduras del hormigón

Este tratamiento está especialmente recomendado en los casos donde las lesiones visibles son aún de baja intensidad. Por este motivo, la detección prematura de la corrosión es fundamental. Si se actúa a tiempo, MasterProtect 8000 CI ofrece la posibilidad de efectuar las reparaciones con un coste hasta un 50% inferior que con los métodos convencionales y en un plazo mucho menor, sin ruidos, sin emisión de polvo y sin generación de residuos.

Las estructuras tratadas con MasterProtect 8000 CI tienen mayor durabilidad y requieren menores intervenciones y costes de mantenimiento durante toda la vida útil prevista para la estructura. Esta ventaja es aplicable tanto a estructuras de nueva construcción como a estructuras existentes que necesitan ser reparadas.

Comparativa de ahorro de costes de ejecución de MasterProtect 8000 respecto de sistemas convencionales.

Cuadro comparativo de costes de mantenimiento de una estructura de nueva construcción para una vida útil especificada de 60 años.

Factores de riesgo en la corrosión de armaduras

El riesgo de corrosión depende fundamentalmente de dos factores: el tipo y calidad del hormigón, y la exposición a agentes agresivos.

Las situaciones más habituales en las que se producen estos factores son:

- Zonas costeras, de ambiente marino.

- Depósitos o piscinas de agua tratada con cloro.

- Zonas con sales de deshielo.

- Hormigones porosos y de baja calidad, típicos de construcciones realizadas durante los años 60 y 70.

Edificios y estructuras en zonas costeras, especialmente las construidas con hormigones de baja calidad.En la imagen se aprecia el color rosa en la zona del cerramiento donde se ha aplicado MasterProtect 8000. Al producto se le añadió un tinte, que desaparece con el tiempo, para saber con seguridad dónde se ha proyectado el inhibidor y donde no.

Estructuras de hormigón sometidas al uso de sales de deshielo.

Lesiones en la estructura por corrosión

La existencia de corrosión en la estructura es fácilmente detectable a partir de la observación de las lesiones siguientes:

Marcas de óxido

En ocasiones, por la porosidad del hormigón y las variaciones de humedad, los productos de la oxidación disueltos en agua llegan a migrar hasta la superficie, dando lugar a marcas de óxido. Estas manchas son claros síntomas de la existencia de corrosión.

Fisuras

En fases tempranas de corrosión, el aumento de volumen de las armaduras embebidas en el hormigón produce daños visibles, manifestados en una ligera fisuración. Esta es la fase previa a la aparición de grietas de mayor anchura, y de desprendimientos. En este estado de corrosión aún es posible aplicar tratamientos de inhibición, pero si se deja avanzar la patología durante más tiempo, es posible que la estabilidad del edificio se vea comprometida.

Grietas

En ocasiones, el aumento de volumen de las armaduras como consecuencia de un proceso de oxidación avanzado, llega a fracturar el hormigón en todo su espesor. En este caso se requiere un estudio estructural para determinar su estabilidad. Aun siendo posible la aplicación de MasterProtect 8000 CI, estas grietas deben ser debidamente tratadas y selladas.

Desprendimientos

El resultado final de los procesos de oxidación es el desprendimiento de trozos de hormigón como consecuencia del aumento de volumen de sus armaduras, que quedan expuestas a la intemperie. En este caso, se entiende que el elemento queda fuera de servicio y ya no es posible su tratamiento con agentes inhibidores de corrosión.

Antes de poner en marcha un proceso de inhibición de la corrosión, es necesario realizar tres comprobaciones previas: si existe corrosión activa, cuál es el estado de dicha corrosión, y si es posible aplicar el agente inhibidor.

Existencia de corrosión

Además de por la observación de lesiones, la existencia de corrosión en una estructura se detecta mediante la medición in situ de la velocidad de corrosión (μA/cm²) y la resistividad eléctrica del hormigón (KΩcm).

Medición de velocidad de corrosión. Basf ofrece soporte técnico para la realización de estas medidas in situ.

Estado de Corrosión

Grado de Corrosión

El procedimiento de inspección consiste en picar hasta descubrir las armaduras y medir la pérdida de sección en relación a la sección original. A continuación hay que comprobar si la sección de armadura sigue siendo admisible para la tensión a la que está sometida.

Solamente podrán tratarse con el agente inhibidor de corrosión MasterProtect 8000 CI las estructuras cuya sección sea suficiente para la función mecánica prevista.

Riesgo de Corrosión

Existen ataques provocados por sustancias químicas agresivas que pueden producir la despasivación de la armadura e iniciar así su corrosión:

- La carbonatación del hormigón, provocada por el dióxido de carbono de la atmósfera, que reduce la alcalinidad del recubrimiento de hormigón y destruye la capa pasivante; muy frecuente en hormigones viejos o de baja calidad.

- La penetración de iones cloruro a través del hormigón hasta alcanzar las armaduras, que genera corrosión inmediata; típico en ambiente marinos cercanos a la costa o cuando se emplean sales de deshielo.

El riesgo de corrosión se evalúa en función de la presencia de estos agentes agresivos. La corrosión puede no haberse originado aún y, sin embargo, estar a punto de comenzar por la presencia de tales agentes. En consecuencia, es necesario comprobar si alguno de los mecanismos despasivantes se está produciendo, y por tanto, si las armaduras están en riesgo de corrosión.

Contenido en cloruros

Debe tenerse en cuenta que, para un mismo ambiente, el contenido de cloruros no tiene por qué ser igual en todas sus zonas. Por ejemplo, en edificios próximos al mar, los vientos dominantes pueden crear zonas mucho más contaminadas que otras. Una vez extraídas muestras, se determina en laboratorio la cantidad de cloruros presentes en el hormigón. BASF Construction Chemicals ofrece soporte técnico para la realización de la medición.

Presencia de carbonatación

Se estudiarán las zonas de hormigón próximas a las armaduras. Para ello se descubre la armadura eliminando el hormigón que la envuelve, y se aplica fenolftaleína. Este indicador tiñe de rosa las zonas no carbonatadas de hormigón. La ausencia de tinción significa que el recubrimiento de hormigón está carbonatado, y por lo tanto, ya no protege a las armaduras de la oxidación.

El frente de carbonatación es la profundidad en mm que no se tiñe con fenolftaleína, y si es igual o mayor al espesor del recubrimiento, implica que la corrosión ya se ha iniciado.

Medición del frente de carbonatación.

Análisis de riesgo

El riesgo de corrosión de una estructura se evalúa según los resultados obtenidos en los dos apartados anteriores: contenido de cloruros y presencia de carbonatación. Si se obtiene algún resultado considerado de riesgo, se entenderá que el hormigón ya no protege a las armaduras, y por tanto, lo más conveniente es aplicar un tratamiento de saneamiento con el agente inhibidor de corrosión MasterProtect 8000 CI. De demorarse la actuación, la afectación por corrosión irá incrementándose, y cuando se pretenda reparar, implicará costes de actuación muy superiores o incluso la necesidad de demolición de la estructura.

Aplicación de MasterProtect 8000 CI sobre la superficie de hormigón mediante pistola de baja presión.

Posibilidad de reparación con MasterProtect 8000 CI

Estabilidad estructural

Las estructuras afectadas por corrosión que presentan lesiones leves, pueden ser reparadas con MasterProtect 8000 CI, evitando mayores daños e intervenciones más costosas. Si ya se observan zonas con desconches y armadura vista, estas deberán ser reconstituidas con mortero de reparación. Solamente podrán repararse con MasterProtect 8000 CI estructuras donde la reducción de sección de armadura no sea crítica para la estabilidad estructural del edificio.

Límite de Cloruros

Es necesario comprobar que el contenido de cloruros no es superior al 2% del peso de hormigón, para que el producto se puede aplicar con garantía de eficacia, ya que si el contenido de cloruros es superior, el inhibidor de corrosión presenta limitaciones de uso y su efectividad puede verse reducida.

Referencias de Obras con MasterProtect 8000 CI

Una larga lista de referencias de obras en España y el resto del mundo con MasterProtect 8000 CI corroboran su efectividad a largo plazo en el tratamiento de estructuras afectadas por corrosión. La lista de referencias incluye tanto edificios residenciales e industriales como puentes, puertos y todo tipo de infraestructuras.

Edificio de la Fundació Miró en Barcelona

Estructura de hormigón visto construida durante los años setenta y expuesta a cloruros de ambiente marino, donde se diagnosticaron problemas de corrosión. La aplicación de MasterProtect 8000 CI ha aportando ahorros importantes respecto a otras soluciones de protección frente a la corrosión. Se ha monitorizado la efectividad de MasterProtect 8000 CI durante diez años, corroborando la durabilidad del efecto inhibidor.

Fundación Miró, Barcelona.

Decantador de la ETAP el Atabal en Málaga

Estructura de hormigón armado expuesta al contacto con el agua y el oxígeno, a los cloruros y al ataque ácido. El armado presentaba pérdidas de sección en diversas zonas, lo que hizo necesario plantear la reparación estructural y el refuerzo con fibra de carbono. El proyecto se amplió para incluir el uso del inhibidor MasterProtect 8000 CI y evitar futuras actuaciones de reparación y refuerzo, y reducir así los costes de mantenimiento.

Estación de tratamiento de agua potable en Málaga.

Escuela de Pesca de Lanzarote

La fachada del edificio de 1962 se encuentra revestida con placas de hormigón armado. La carbonatación y la contaminación por cloruros debido a la cercanía al mar, ha producido oxidación de las armaduras y la consiguiente rotura del hormigón, con riesgos de caída de fragmentos. Se ha ejecutado la reparación estructural y la posterior protección con MasterProtect 8000 CI para reducir la corrosión futura, aumentar la durabilidad y reducir la frecuencia de reparaciones.

Escuela de Pesca, Lanzarote.

Torres de refrigeración de Gas Natural en Sagunto

Las condiciones de humedad permanente han favorecido el fenómeno de corrosión en las estructuras de hormigón armado de las torres de refrigeración. La intervención en esta industria ubicada cerca del mar incluye la reparación estructural de las zonas dañadas, y la aplicación del inhibidor de corrosión MasterProtect 8000 CI para prolongar la durabilidad de la actuación.

Central Térmica, Sagunto.

Muelle Ercros en Huelva

Reparación integral con protección de armaduras, morteros de reparación estructural e inhibidor de corrosión MasterProtect 8000 CI para evitar los daños producidos en algunos pilotes. La antigüedad del pantalán, así como la afectación en zonas de carrera de mareas, han hecho necesaria la aplicación del inhibidor como único método efectivo para proteger una estructura ya afectada por cloruros, y que sería susceptible de sufrir nuevos daños por corrosión a corto plazo.

Muelle ERCROS, Huelva.

Centro de Conservación y Explotación de la Red de Carreteras del Estado en Teruel

Estructura de hormigón para el almacenamiento de las sales de deshielo empleadas en invierno para evitar la congelación del firme. Esta estructura de nueva ejecución se trató con MasterProtect 8000 CI para incrementar su durabilidad y reducir los gatos de mantenimiento.

Almacén de sales de deshielo, Teruel.