Os dejo un post publicado por un compañero en el que nos habla de la "Carbonatación de Hormigón", una de las principales causas de la oxidación de armados en el hormigón.
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Os traigo esta semana la primera colaboración del año. Los compañeros de Alkidia, un estudio de arquitectura técnica de Dos Hermanas, ha querido colaborar en el blog con un artículo hablando sobre un tema que tenía yo en el tintero desde hace tiempo (me han ahorrado faena), se trata de la carbonatación de hormigón. Ya hemos visto en este blog algunos artículos en los que se mostraban problemas derivados de la carbonatación de hormigón, pero no había tratado detalladamente el problema.
Pero como lo importante de una colaboración es el artículo que nos traen, os dejo con él y ya me contaréis qué os parece.
Cuando vamos a estudiar las patologías de un edificio antiguo o falto de conservación, cuya estructura es de hormigón armado, con frecuencia nos encontramos signos de grietas y fisuras en cornisas, en vigas vistas en patios, pilares, etc. Grietas de tal magnitud que en muchos casos apreciamos signos significativos de desprendimiento de material, como es el caso de la cornisa de la siguiente fotografía.
La principal causa de este tipo de signos es la carbonatación del hormigón, pero antes que nada conviene aclarar algo que puede inducir a confusión: la carbonatación no es ninguna patología ni ningún daño, ni ninguna lesión de la estructura. La carbonatación es un proceso natural. Y aquí viene la pregunta del millón. Si es un proceso natural, ¿por qué da pie a que aparezcan patologías en el hormigón que pueden derivar en situaciones de tanto riesgo como es el desprendimiento de material? Intentemos explicarlo de una forma clara en este artículo.
Creedme que me encantaría hablar del tema sin tener que mencionar ningún tipo de reacción química ni entrar en términos demasiado técnicos, pero el proceso de la carbonatación no es más que eso: una reacción, por lo que algo tendremos que hablar de ello.
El pH del hormigón (pH = medida de alcalinidad de una disolución) debe encontrarse entre 12’5 y 13’5 para proteger y pasivar correctamente las armaduras de su interior (disponiendo también, evidentemente, un adecuado recubrimiento). Asimismo, debemos saber que el hormigón es un material de naturaleza porosa, en cuya red de poros se encuentran disueltos los hidróxidos de calcio, de sodio y de potasio.
Pues bien, una vez que el dióxido de carbono de la atmósfera logra entrar en el hormigón a través de los poros, e interviene alguna molécula de agua (ya sea de humedad relativa del ambiente o presencia de agua directa) y todos los hidróxidos han sido carbonatados, el pH bajará, y aquí es donde tendremos el problema: las armaduras empezarán a estar desprotegidas, es decir, comienza el proceso de oxidación. Y al oxidarse las armaduras, tenderán a expandirse. Y esto conlleva a romper el hormigón (es decir, fisurarlo o agrietarlo). Y si no detenemos este proceso, el levantamiento y posterior desprendimiento de material es más que probable (hemos de recordar también que para evitar este tipo de problemas no nos basta con que el hormigón tenga un pH alto, sino que también carezca de fisuras u otras vías de entrada de agua, lo cual no sería un problema derivado de la carbonatación pero que sí provocaría corrosión y posterior expansión del armado).
Cuando nos encontremos en situaciones así, antes que nada deberemos cerciorarnos de que se trata realmente de una carbonatación.
El procedimiento más común de hacerlo es mediante el test de fenolftaleína, del cual ya se avanzó algo en
este post.
Recordemos. La fenolftaleína no es más que un compuesto químico orgánico indicador del pH existente en un elemento. Este test consiste en rociar el elemento en cuestión con dicho compuesto. Si el pH del elemento objeto de ensayo es superior a 9, la zona rociada toma un color rosado, mientras que si es menor se queda igual que estaba, es decir, nos dice claramente si “aquí hay carbonatación y aquí no”.
Evidentemente, con el solo rociado no será suficiente, ya que tendremos que retirar (o terminar de romper a modo de cata) la pieza agrietada para comprobar el resultado.
Por nuestra experiencia y en nuestra opinión consideramos que este test debemos tenerlo a mano siempre que hagamos una toma de datos sobre patologías ya que, como se explicó en el post de la
toma de datos para informes periciales al que nos hemos referido, lo podemos llevar en un pequeño bote y su aplicación no tiene gran complejidad.
Lo primero de todo para poder hacer este test: ¿dónde compro la fenolftaleína? La forma más sencilla es por medio de tiendas online que comercializan y distribuyen este compuesto. Su precio es asequible (unos 4 euros por 50 gramos se puede pagar).
¿Cómo se debe actuar en esta situación? Depende de cómo se encuentre la armadura, que es el sumun de la cuestión. Veamos los casos más comunes que se nos pueden presentar en la siguiente tabla, y los explicamos a continuación.
Casos
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Actuación
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| 1. Se detecta carbonatación pero sin llegar a la armadura. | Interrumpamos el proceso de carbonatación antes de que afecte a la armadura. |
| 2. La armadura está oxidándose y ha perdido la corruga. | Coloquemos un puente de adherencia y terminemos de reparar el elemento estructural afectado. |
| 3. La armadura está oxidándose y ha perdido sección. | Dependiendo del grado de pérdida de sección, se deberán tomar unas medidas u otras (desde refuerzo de la estructura hasta la demolición del elemento, en el peor de los casos). |
Caso nº 1. El espesor de carbonatación aún no ha alcanzado la armadura.
Si con el test se comprueba que la carbonatación aún no ha llegado a la armadura, no debemos darnos por satisfechos informando, dictaminando o certificando (mal asunto certificar eso) que no existen riesgos de patologías estructurales derivados de la carbonatación. Eso, desde nuestra humilde opinión, es un fallo.
Si tenemos un espesor de carbonatación considerable o algunos elementos del entorno ya están afectados, debemos tener por seguro que si no hacemos nada, la carbonatación seguirá avanzando y, tarde o temprano, sí alcanzará a la armadura. Que no quepa duda.
Debemos interrumpir ese proceso. La mejor forma de interrumpirlo es mediante una aplicación superficial como puede ser una pintura protectora, existiendo algunas especiales anti-carbonatación. Se deberá, pues, reponer la zona afectada o en la que se haya hecho la cata con mortero de reparación estructural y posteriormente aplicar la protección mencionada.
Caso nº 2. El espesor de carbonatación SÍ ha alcanzado la armadura.
En este caso, veamos en qué estado se encuentra la misma: ¿ha perdido corruga? ¿Ha perdido sección?
La pérdida de corruga es el inicio del proceso de oxidación de una armadura dado que es lo más superficial del elemento. Con dicha pérdida, lo que recomendamos efectuar un puente de adherencia (normalmente con productos especiales a base de cemento), ya que la función de la corruga esa básicamente: mejorar la adherencia entre el acero y el hormigón. Posteriormente a dicho puente, reparar el elemento afectado con mortero de reparación estructural.
Caso nº 3. El espesor de carbonatación sí ha alcanzado la armadura y ésta ha perdido sección.
El principal problema llega cuando la sección de la armadura sí está afectada. En este caso, dependiendo del grado de pérdida se actuará de una forma u otra, lo cual no cabría en este artículo. Dependiendo de cada caso, se podría desde reforzar la estructura hasta tener que demoler, en el peor de los casos.
Bien cómo veis los compañeros se han currado un buen artículo sobre el tema de la carbonatación, aunque seguro que siempre se queda algo por decir sobre algo tan extenso y que tantos problemas provoca en las estructuras de hormigón.
