Caracterización del concreto reforzado en ambiente costero de Panamá y su influencia en la corrosión de armaduras
El objetivo principal del proyecto propuesto es la de generar información respecto al comportamiento mecánico, físico y químico para diferentes dosificaciones de concreto reforzado, y determinar el grado de deterioro según las condiciones medio ambientales de zonas costeras en nuestro país, específicamente playa de La Barqueta-Provincia de Chiriquí.
El concreto reforzado es uno de los materiales compuestos más utilizados en la industria de la construcción por su bajo costo, sin embargo; dependiendo de sus propiedades mecánicas, físicas y químicas, se obtiene su comportamiento ante situaciones accidentales o el medio ambiente que lo rodea. Estas propiedades definen su durabilidad, lo cual se relaciona con la vida útil en servicio de una obra civil.
El grado de agresividad del medio ambiente al que se ve expuesto un proyecto, dependerá de las condiciones de temperatura, humedad relativa, velocidad del viento, así como también el intercambio de las condiciones físicas y químicas de exposición hacia las estructuras. Es por ello que existen clasificaciones, para determinar el grado de afectación hacia las estructuras, dependiendo del medio en el que se encuentra; siendo Ligera, Moderada, Severa y Muy Severa; el cual, el más severo clasifica a los ambientes expuestos a zonas costeras, contacto con agua de mar y saturación de sal (Sánchez, 2011).
Como uno de los ambientes más agresivos que sufren las estructuras, son los ambientes marinos; ya que implica mayor riesgo en la corrosión de armaduras debido a que el agua de mar origina un deterioro prematuro de las estructuras por su reacción con los productos de hidratación. Esto se debe a los cloruros y sulfatos que hay en el medio, aunado a la temperatura, humedad relativa, velocidad de viento; hace que existan mecanismos de transporte constante hacia las obras, y por ende es permanente el ataque de estas sales provenientes del mar.
Uno de los factores que hay que tener en cuenta en el concreto reforzado en ambiente marino, es la impermeabilidad, ya que, de lo contrario se producen condiciones altamente agresivas que llevan a la degradación paulatina de las estructuras y posible colapso (Mustafa,1994).
Por otro lado, es importante señalar que el contenido de sal disuelta en el agua de mar es aproximadamente 35 g/L, sin embargo, esta concentración cambia con la ubicación geográfica (Yepes, 2013). El contenido de sulfatos solubles en el agua, al estar en constante contacto con la superficie porosa de concreto (pH de 12.5-13.5) puede tener dos consecuencias, la formación de yeso que genera ablandamiento y pérdida de la resistencia del concreto y la formación de etringita; ésta genera aumento del volumen sólido provocando expansión y fisuración (ACI 201.2). Los cloruros presentes, penetran por los poros del concreto, bajando su pH y llegando a las armaduras hasta corroerlas y afectar su capacidad mecánica.
Es por esto que el ACI 201.2, recomienda el uso de cemento Tipo II, o dependiendo de las condiciones del medio, el uso de cemento Tipo I con adiciones como puzolanas; ya que existen diferencias significativas con los componentes que conforman el Clinker para cada tipo de cemento.
Por otra parte, a medida que el acero embebido está siendo afectado, y que ocurre la corrosión, éste aumenta de volumen que puede ser aproximadamente de dos a seis veces el volumen de acero original, lo que causa una presión expansiva creciente en las interfaces entre el concreto y los esfuerzos; dando como resultado una pérdida de tensión, agrietamiento, delaminación y desconchado de la superficie de concreto, disminución del área de la sección transversal del refuerzo y pérdida de la unión entre el concreto y el acero.