AGRESIVIDAD MEDIO AMBIENTAL

51 Procedimiento Constructivo. En la elaboración de un concreto durable se debe tener mucha atención a las actividades de: mezcla, colocación, compactación y curado del concreto en su totalidad, de esta manera tener la seguridad de que el concreto pueda cumplir con las necesidades para la que fue diseñado.

Sin embargo, en la actualidad se ha identificado que el mayor porcentaje de defectos observados en los elementos de concreto se origina por la aplicación de procedimientos constructivos deficientes y falta de conocimiento sobre el manejo adecuado de los materiales.

Es una condición obligatoria que se cumplan con todos los procedimientos constructivos sugeridos en el diseño, mezcla, transporte, manejo, colocación, curado y acabado para lograr un concreto durable, ya que esto permite conservar las propiedades eficientes de los materiales, mejorar las condiciones de diseño, generar calidad de acuerdo con las necesidades del proyecto y disminuir costos de mantenimiento y reparaciones.

52 Ambiente moderado. Comprende el interior de edificaciones con ambientes húmedos y cambiantes (humedad relativa entre 60% y 98%) o con riesgo temporal de vapores de agua y condensación del agua; estructuras expuestas a ciclos de humedecimiento y secado, estructuras en contacto con agua dulce en movimiento;

ambientes rurales lluviosos; ambientes urbanos son alta condensación de gases agresivos y estructuras en contacto con suelos ordinarios (Sanchez de Guzman, 2004, pág. 17).

Ambiente severo. Contempla ambientes marinos con una humedad relativa entre el 60% y el 98%; ambientes urbanos con alta condensación de gases agresivos; y estructuras en contacto con suelos también agresivos (Sanchez de Guzman, 2004, pág.

17).

Ambiente muy severo. Incluye zonas de salpicaduras sumergidas en aguas de mar con una cara expuesta al aire; elementos en aire saturados de sal; ambientes con agua de mar y hielo; exposición directa a: líquidos con pequeñas cantidades de ácidos;

fuertemente oxigenadas; gases agresivos o suelos particularmente agresivos y ambientes industriales muy agresivos (Sanchez de Guzman, 2004, pág. 17).

Fuente: Sanchez de Guzman, (2004). Durabilidad y patología del concreto Figura 4. Clasificación de agresividad del medio ambiente

53 En particular, esta clasificación se utiliza para estimar la clase de exposición dentro del medio ambiente; sin embargo, se debe tener en cuenta los efectos de humedad, temperatura, presión y vientos, y concentración de oxígeno. La razón de esta clasificación es agrupar ambientes característicos que pueden representar niveles de agresividad similares. En la Tabla 6, se muestra la clasificación de la agresividad del medio ambiente en base en la durabilidad de la armadura.

Tabla 6.

Clasificación de la agresividad del medio ambiente con base en la durabilidad de la armadura

Agresión del Medio Ambiente

Macroclima Microclima Dióxido de Carbono en el ambiente

Cloruros Cl en el Ambiente Ligera Atmosfera

rural

Humedad relativa

≤ 60% interiores secos

≤ 0,3% ≤ 200 mg/l

Moderada Atmosfera urbana

Humedad relativa de 60% a 98%

Humedecimiento y secado

≤ 0,3% < 200 mg/l

Severa Atmosfera marina

Humedad relativa de 60% a 98%

congelamiento y deshielo

≥ 0,3% > 500 mg/l

Muy severa

Atmosfera industrial

Zonas húmedas o industriales y altos agentes agresivos

> 0,3% > 500 mg/l

Nota. Fuente: Durabilidad y patología del concreto, Sánchez D.,2017, Asocreto

Cabe señalar, que dentro de las agresiones medioambientales debe tenerse siempre en cuenta la zona próxima al mar. En algunos metros por encima de la superficie, el aire húmedo contiene cloruro sódico y es por tanto potencialmente agresivo, aunque a esa altura no llegue la carrera de marea ni las salpicaduras del oleaje.

54 2.2.4.2 FACTORES QUE AFECTAN EL PROCESO DE DETERIORO

Los procesos de deterioro del concreto se pueden ver adicionalmente afectados por factores característicos que ejercen influencia en el nivel de agresividad del medio ambiente, los cuales se describen a continuación:

Efecto de la Humedad Relativa. Para que se genere el proceso de deterioro en el concreto, es necesario la presencia de agua considerando como el factor principal es la humedad en el concreto, más no del medio ambiente. No obstante, la humedad del medio ambiente contribuye al deterioro del concreto en medida que el concreto absorbe la humedad del medio ambiente rápidamente y por lo tanto la humedad dentro del concreto tiende a ser más alta que la humedad del medio ambiente (Sanchez de Guzman, 2004, pág. 21). En la Tabla 7, se muestra la influencia de la humedad relativa frente a deterioros del concreto.

Tabla 7.

Efecto de la humedad efectiva sobre la durabilidad del concreto Humedad Relativa

Efectiva

Ejemplo de mecanismo de daño en el concreto Carbonatación Ataque

químico

Corrosión Carbonatado Cloruros Muy baja < 45% Ligero Mínimo Mínimo Mínimo

Baja 46-64% Alto Mínimo Ligero Ligero

Media 65-84% Medio Mínimo Alto Alto

Alta 85-98% Ligero Ligero Medio Alto

Saturada > 98% Insignificante Alto Ligero Ligero Nota. Fuente: Durabilidad y patología del concreto, Sánchez D.,2017, Asocreto

La influencia de la humedad relativa y la presencia de 𝐶𝑂₂ del medio ambiente generalmente da inicio a la carbonatación del concreto. Un mayor avance de la carbonatación ocurre cuando la humedad relativa se mantiene entre 50% y el 75%. Sin embargo, cuando la humedad relativa es inferior al 25%, el avance de la carbonatación se considera insignificante y cuando es superior a 75%, la humedad presente en los poros restringe la penetración del 𝐶𝑂₂ (Pancorbo Floristán, 2013, pág. 524).

Efecto de sustancias agresivas. Las sustancias comunes agresivas pueden estar presentes en la humedad ambiental, como se muestra en la Tabla 8.

55 Tabla 8.

Efecto de sustancias agresivas sobre la durabilidad del concreto Sustancias Agresivas Explicación

Dióxido de carbono Necesario para la carbonatación Oxigeno Necesario para la corrosión Cloruros Promueven la corrosión

Ácidos Disuelven el cemento

Sulfatos Producen reacción expansiva con el cemento Álcalis Producen reacción expansiva con los agregados Nota. Fuente: Patología de estructuras de concreto reforzado, Treviño E.,1998.

Efecto de la Temperatura. Las reacciones químicas usualmente son aceleradas por el aumento de temperatura. Una regla general es: un aumento de la temperatura de 10°C, dobla la velocidad de reacción. Por ello, los climas tropicales (cálidos y húmedos), se consideran más agresivos que los demás (Sanchez de Guzman, 2004, pág. 22).

Efecto de la Presión y Vientos. La presión atmosférica y el régimen de vientos tienen incidencia sobre la durabilidad al contribuir al deterioro debido a la erosión de las partículas arrastradas por el viento; porque suelen promover los ciclos de humedecimiento y secado; y porque pueden afectar los ciclos de enfriamiento y calentamiento de la superficie de la tierra (Sanchez de Guzman, 2004, pág. 22).

Efecto del Oxígeno. Tampoco es posible que se desarrolle el proceso de corrosión sin que llegue una mínima cantidad de oxigeno hasta las armaduras.

A pesar de que se cree que el espesor del recubrimiento influye mucho en el acceso de oxigeno; las investigaciones experimentales al contrario comentan que la velocidad de corrosión es máxima cuando los poros tienen suficiente agua para facilitar el proceso de corrosión.

Es necesario recordar que el factor humedad y la capacidad de respiración del concreto frente a los niveles de humedad, crea la situación de poros saturados de agua a partir de los 3 ó 4 cm del exterior. Por lo tanto, si hay armaduras mucho más interiores, su velocidad de corrosión estará limitada, sin embargo si estas están más cerca de la

56 superficie su velocidad de corrosión será mayor (Perepérez Ventura, Barberá Ortega, &

Andrade Perdrix, 1987, pág. 19).