Efectos de la carbonatación en el hormigón


El hormigón no es inalterable. El medio ambiente al que está sometido (el agua de lluvia, hielo, agua de mar, polución, etc), provoca su degradación. La consecuencia es la pérdida de la resistencia propia de este material. De esta forma el hormigón se convierte en un material débil y desnaturalizado.


En los primeros días tras su ejecución, el hormigón tiene una alta alcalinidad, hecho éste que motivaba la formación de una película de óxidos protectores pasivos alrededor del acero. Con el paso del tiempo, esa alcalinidad puede ir disminuyendo en presencia de humedad y dióxido de carbono, desprotegiendo la armadura de su capa pasivante e iniciándose una corrosión generalizada por toda su superficie.
El resultado de esta corrosión es un aumento de volumen del acero, provocando tensiones internas en el hormigón hasta el grado de originar su estallido, incrementando aún más la corrosión al facilitar la penetración de la humedad y la exposición a la atmósfera.
Este proceso dependerá de una serie de parámetros como:
Espesor de recubrimiento. La carbonatación es un fenómeno que se propaga desde la superficie de contacto del hormigón con la atmósfera hacia el interior. Este proceso se ralentiza con el paso del tiempo debido a la reducción de porosidad citada. Por tanto, una armadura suficientemente revestida se encontrará a salvo de una despasivación durante la vida útil de la estructura.
Calidad del hormigón de recubrimientoprincipalmente en función de la porosidad que presente.
Agresividad del ambiente, esto es, en función de las concentraciones de dióxido de carbono existentes en el entorno (aparcamientos, industrias, etc.).

La alcalinidad natural del cemento (pH cerca de 12) asegura la protección frente a la corrosión de las armaduras metálicas del hormigón armado. Cuando disminuye el pH aumenta el riesgo de corrosión.
Algunos elementos del medio ambiente, como el gas carbónico (polución), anhídrido sulfuroso (lluvia ácida), provocan la disminución del pH del hormigón (fenómeno de carbonatación del hormigón) y por tanto la pérdida de protección de las armaduras.
La carbonatación del hormigón es un fenómeno lento. Por ejemplo en un hormigón bien dosificado en cemento (350 kg/m3) la profundidad a la que llega la carbonatación es de 4 mm en dos años, 10 mm en 8 años, 20 mm en 25 años.
Cuando las armaduras metálicas no están protegidas, y entran en contacto con el agua o la humedad, se oxidan. El óxido aumenta el volumen de la armadura. Este aumento de volumen provoca que el hormigón estalle.
En ocasiones la degradación del hormigón aparece rápidamente, porque desde su puesta en obra, está fisurado, mal dosificado, es poroso. El medio ambiente es agresivo. Las armaduras deben estar cubiertas con 2 cm de hormigón como mínimo.
Por lo tanto, la reparación debe restablecer las características propias del hormigón: un pH alcalino.
La preparación de la superficie es una de las fases claves en un proyecto de reparación de hormigón. Desafortunadamente, esta etapa se lleva a cabo muchas veces de una manera incorrecta e inadecuada. La preparación superficial se debería realizar de acuerdo a las guías dadas en la EN-1504-10. Por ejemplo, en los límites hasta donde se elimina el hormigón, se debe dar un ángulo de entre 90º y 135 º, para evitar los riesgos de despegue. Estas zonas de corte se deben dotar de rugosidad suficiente para que tengan el anclaje mecánico necesario con el material de reparación.
Si la armadura que queda vista después de eliminar el hormigón dañado está corroida, entonces se debería dejar expuesto todo el diámetro de la armadura, y el espacio detrás de ésta debería ser como mínimo de 15 mm, para permitir una correcta compactación del material de reparación en esa zona.


Rehabilitación y protección de estructuras de hormigón armado
Se debe preparar la superficie de contacto para las próximas operaciones de reparación y/o rehabilitación de hormigón ya que, de no ser así, se puede desvirtuar la calidad tanto de los materiales como de la ejecución posterior.
Con carácter general, todo material dañado o disgregado debe ser retirado hasta la obtención de un paramento consistente, para lo cual debe ser convenientemente tratado.
A tal efecto, la aplicación de métodos tradicionales como son:
- Picado mecánico, su rendimiento es bajo, no es apropiado para hormigones duros o grandes superficies a tratar, y lo que es peor, transmite vibración sobre los armados lo que, en muchas ocasiones, no hace sino provocar un aumento de la fisuración del recubrimiento del hormigón. Además, no se recuperan las armaduras, ya que éstas son dañadas y provocan su rotura.
Daño ocasionado por picado mecánico
- Chorreado de arena. Su acción es abrasiva, por lo que no es cuidadoso con las armaduras. La principal desventaja es la gran cantidad de polvo generado, siendo residuos tóxicos.
- HidrodemoliciónVersátil para hormigones duros, permite realizar picados con cierta precisión. Su mayor aportación
consiste en la forma de eliminación del mortero, que no se realiza por “golpeo”, sino por “arrancamiento” de los áridos superficiales al introducirse el agua a alta presión por los intersticios. Por tanto, realiza una “preselección” entre el hormigón de escasa resistencia y el fuertemente adherido. Por otra parte, al no tener efecto abrasivo no hay posibilidad de desgaste de las armaduras. 
Limpieza de hormigón carbonatado realizado con hidrodemolición


La hidrodemolición sustituye, por tanto, a los dañinos pistoletes que fisuran y dañan el soporte. Con tan solo agua a alta presión consigue eficazmente el saneo de todo el hormigón enfermo, además de la limpieza con agua dulce de la corrosión presente en sus armados. Todo ello, sin causar vibraciones, fisuras y otros daños en el hormigón sano, que conllevarían nuevas intervenciones en un corto espacio de tiempo.
A su vez, deja la superficie con una rugosidad suficiente para la adherencia con el nuevo hormigón.

Si quieres saber más de todas las aplicaciones que tiene esta técnica puedes encontrarlo en www.hidrodemolicion.es


El equipo de HIDRODEMOLICIÓN

3 comentarios:

  1. Gracias por los comentarios recibidos en MP,intentaremos hacer una breve mención a alguno de ellos. Pero os invito a compartir aquí mismo, seguro que nos enriqueceremos todos.
    Un saludo a todos. Eduardo.

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  2. Hola,

    Me parece una solución estupenda pero no me hago a la idea del coste que puede tener esta solución. ¿Tenéis precios orientativos? Por ejemplo, por m2 y/o cm de profundidad.

    Un saludo, Pedro Antonio.

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  3. Hola Pedro Antonio,
    El coste dependerá de la patología de la estructura, su características y de los equipos a emplear (manuales o robotizados). Por tanto, no hay un precio genérico, sin embargo, a modo orientativo te podemos indicar que la intervención que se hizo en Cádiz (video) partía desde 50 a 110 €/m2 dependiendo de la profundidad a intervenir.
    Gracias por comentar y os invito a los demás a enriquecer este post.
    Saludos a todos.

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