ESTADO DEL ARTE CORROSIÓN DE LAS ARMADURAS EN EL HORMIGÓN SITUADO EN AMBIENTE MARINO
4. FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CORROSIÓN
4.4. Tipo de cemento:
La cantidad total de CO2 necesaria para neutralizar el hormigón hasta una cierta profundidad dependerá de la cantidad de productos alcalinos de hidratación del cemento por unidad de volumen (representa su capacidad de fijación), que a su vez depende del tipo de cemento115.
La capacidad de fijación de cloruros es inferior en los cementos resistentes a sulfatos que en los normales115. Además, en ensayos realizados en laboratorio sobre prismas de mortero, las barras de acero embebidas en cemento pórtland resistente a los sulfatos Tipo V muestran un área de corrosión relativamente más grande que las embebidas en cemento pórtland normal, para los mismos contenidos de cloruros104.
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La capacidad de fijación de cloruros de los cementos pórtland y de los cementos con puzolanas será función de la cantidad de C3A en el clinker; en el caso de los cementos con escorias, dependerá de la cantidad de C3A en la parte del clinker, y del contenido de aluminato en la parte de escorias115. Sin embargo, los iones cloruros no pueden eliminarse totalmente de la solución de los poros mediante fijación química, dado que se establece un equilibrio entre los cloruros combinados y los libres; por lo tanto, incluso con elevados contenidos de C3A, siempre habrá cloruros libres en la solución de los poros. En los cementos pórtland normales, no hay una relación directa entre la concentración de cloruros combinados y el contenido de C3A. Sin embargo, sí hay una relación cualitativa con el contenido de C3A + C4AF y el pH de la solución. De hecho, la fijación de cloruros se ve favorecida por la presencia de cenizas volantes, incluso aunque la ceniza no contenga C3A4. Según el ACI 357R, el contenido de C3A no debería ser inferior al 4% para proteger suficientemente a la armadura, y no debería ser superior al 10% para obtener un hormigón resistente a los sulfatos6.
Sin embargo, otros autores67 señalan que hay poca diferencia en la penetración de cloruros en morteros fabricados con cemento pórtland con 0% de C3A y con 8,6% de C3A; de acuerdo con Mehta, no sería esperable una fijación química de los cloruros que penetran desde el exterior a menos que el contenido de C3A sea superior al 8%; numerosos ensayos realizados por Sluijter también indican que la fijación de cloruros por la pasta de cemento es fundamentalmente una consecuencia de la adsorción física a la superficie del gel. Esto podría explicar por qué el C3A tiene un efecto tan pequeño sobre la penetración de cloruros.
El cemento pórtland sin adiciones es el que proporciona mayor cantidad de “reserva alcalina”, que supone una reserva frente al ataque de los cloruros o la carbonatación. Ahora bien, si se asegura el post-endurecimiento mediante un adecuado curado, se puede alcanzar una mayor impermeabilidad en los hormigones hechos con cementos con adiciones que la obtenida en análogas condiciones con cementos pórtland, lo que hace que el tiempo que tarde el agresivo en llegar a la armadura pueda ser más largo4,14,72,88,115.
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El empleo de escorias granuladas de alto horno es un medio efectivo y económico de reducir la permeabilidad del hormigón a la penetración de cloruros. La permeabilidad se reduce según aumenta la relación de escorias al total de material cementante. En este sentido, se puede señalar que el efecto negativo del curado acelerado con vapor sobre la permeabilidad del hormigón desaparece en mezclas que contengan más de un 50% de escorias122. Las puzolanas también son beneficiosas, pero en menor medida115,133. Así, para valores iguales de a/c y edad, los datos de la resistencia a polarización versus tiempo de las armaduras situadas en hormigones con escorias o con cenizas son mayores que los de las situadas en los hormigones pórtland con alto o bajo contenido de C3A28.
Así, algunos autores26,67 indican que los cementos pórtland presentan de 2 a 5 veces mayor penetración de cloruros que los cementos con adiciones. Otros estudios98,100 realizados en probetas de hormigón colocadas en una piscina de mareas durante 30 años, señalan que el perfil de cloruros solubles en agua es similar para los hormigones fabricados con cementos pórtland normal, con cementos pórtland de elevada resistencia inicial y con cementos pórtland de bajo calor de hidratación; pero la penetración de cloruros era algo menor para el hormigón fabricado con cemento con escorias de Tipo B, y aún menor para el hormigón con cemento aluminoso. Sin embargo, en todos los casos la concentración de cloruros en el interior de las probetas (incluso con 70 mm de recubrimiento) superaba el contenido crítico de cloruros establecido del 0,4% en peso de cemento. El análisis físico de la corrosión de las armaduras mostraba una cantidad significativa de superficie corroída en todos los casos, salvo en el del hormigón con escorias; la presencia de óxido en las armaduras del hormigón aluminoso, incluso para una concentración de cloruros relativamente baja, indica que el contenido crítico de cloruros se ve muy influenciado por la naturaleza de la interfase acero-hormigón, que en el caso del hormigón aluminoso presentaba mucha mayor porosidad.
La reducción de la relación agua/cemento de 0,65 a 0,35, así como la adición de cenizas volantes o humo de sílice, disminuye la difusión de cloruros y aumenta la resistividad eléctrica del hormigón. Sin embargo, desde un punto de vista práctico no tienen efecto sobre la corrosión del acero de estructuras que tengan la superficie de hormigón fisurada45.
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