LA CORROSIÓN DEL ACERO DE REFUERZO DEBIDO A LA CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA

ABSTRACT

El objetivo de este estudio es examinar el desempeño de los cuatro conjuntos diferentes de barras de acero de refuerzo , S220 , S400 , S500s Tempcore y S500s Vanadus , expuestos a la atmósfera griega , antes de su instalación en el concreto. El rendimiento contra la corrosión atmosférica de las barras de armadura de acero antes mencionados se evaluó por medio de técnicas de microscopía y las mediciones de la tasa de corrosión . En particular , se estudió la influencia de los productos de corrosión de un conjunto de aceros de refuerzo en la resistencia de la unión entre el hormigón y barras de acero , durante el proceso de hidratación del cemento . Además , se utilizaron técnicas de microscopía y observación visual para identificar las cepas de la roya y la morfología de los productos de corrosión de las armaduras de acero antes de su instalación en el concreto. Los resultados experimentales muestran que el tipo de acero , que presenta la resistencia más alta , en la medida que se refiere a la corrosión atmosférica , era S220 acero de refuerzo . Por el contrario, S500s Tempcore tiene la menor resistencia a la corrosión. Se encontró que la resistencia de la unión entre el hormigón y las armaduras de acero a disminuir al aumentar la intemperie 45 a 122 días, debido a la morfología y al espesor de las capas de óxido formadas en la superficie de acero , como se observa por el ESEM

1 . INTRODUCCIÓN

Con el tiempo y la exposición al medio ambiente natural , metales y aleaciones , así como las barras de acero de refuerzo se convierten en compuestos minerales más estables . Esta acción , que se llama a la corrosión , los cambios de las propiedades químicas y físicas de los metales , con frecuencia destruye la utilidad de los materiales de construcción o estructuras reforzadas , y es un proceso completamente natural . Por lo tanto la corrosión se ha definido como la reversión natural de un metal a un mineral de [ 1 ] . La degradación del acero de refuerzo , debido a la corrosión atmosférica es de gran importancia para la durabilidad de las estructuras de hormigón y causa la pérdida económica . Por desgracia, en Grecia , la mayor parte del refuerzo veces de acero está expuesto a la atmósfera durante el transporte y almacenamiento en los sitios de construcción para un largo período antes de su instalación en las estructuras de hormigón . En ninguna de esas etapas , barras de acero pueden ser contaminados por los iones cloruro de la espuma del mar o de la sal por el viento . Este hecho conduce a la formación de productos de corrosión en su superficie . Cuando se utilizan estas barras de acero degradado , la presencia de los productos de corrosión afecta el vínculo la fuerza entre el acero y el hormigón [ 2 ] .

Es bien sabido que las acerías así como un refuerzo para el hormigón , ya que se une bien con hormigón. En otras palabras , la eficacia de la armadura depende de la resistencia de la unión entre la interfaz acero-hormigón . El producto de la corrosión , oxidación , reside en la interfase entre las barras de refuerzo de acero y hormigón , la degradación de la resistencia de la unión . Por otra parte , la más áspera la superficie del acero , el mejor que se adhiere al hormigón . Se ha informado de que , el tratamiento de oxidación ( por inmersión en agua y la exposición al ozono ) de barras de refuerzo aumenta la resistencia de la unión entre el acero y la pasta de cemento a un valor mayor que la alcanzada por barras de refuerzo limpias [ 3 ] . Además , deformaciones de la superficie de la barra de refuerzo (como costillas ) mejorar el vínculo debido a bloqueo mecánico entre las barras de refuerzo y concreto. Los datos bibliográficos relacionados con el problema de acero preoxidado bajo fianza no eran definida. Por lo tanto , el efecto de barras de acero pre-rusted/oxidized en la calidad de resistencia de la unión merece evaluación. Esta evaluación constituye el objetivo principal de este trabajo.

Por otra parte, este trabajo ofrece un estudio de cuatro diferentes tipos de barras de acero frente a la corrosión atmosférica. De acuerdo con los estándares griegos ELOT 959, 971, de la tecnología de refuerzo de acero, cuatro categorías de barras de acero S220, S400 o S400s, S500 o S500s Tempcore y Vanadus en función de su punto de rendimiento se han definido. Cada elemento de estas categorías ha dado el punto 220, 400 y 500 MPa, respectivamente. La marca'' s'' implica que armaduras de refuerzo de acero se pueden soldar. S220 barras de refuerzo de acero prácticamente se puede soldar, el resto de los otros tipos se puede soldar en circunstancias especiales [4,5].

Tempcore es un proceso molino patentado que produce alta resistencia armaduras de refuerzo por medio de enfriamiento en línea y auto- revenido. El proceso de Tempcore consta de tres etapas . La primera etapa es de inactivar con agua del acero laminado en caliente . Al final de esta operación , las barras de refuerzo tienen un núcleo de austenita rodeado por una capa compuesta de una mezcla de austenita y martensita . La duración de esta etapa depende del espesor requerido de la capa martensítica . En la segunda etapa , las barras de armadura se exponen al aire . El núcleo recalienta la capa superficial se inactivó por conducción . Como resultado , la martensita formada durante la primera etapa se somete a auto- revenido . Finalmente , la tercera fase se produce como las barras de armadura se encuentra en el lecho de enfriamiento . Se compone de una transformación casi isotérmico de la austenita restante . El producto de la conversión es una mezcla de ferrita , perlita y bainita , dependiendo de la composición del acero , diámetro de la barra , la duración y la eficiencia de enfriamiento . Como consecuencia , la microestructura metalúrgica y las tensiones residuales , que se desarrollan durante el proceso de Tempcore , contribuyen a la fatiga superior y resistencia a la tracción

propiedades. Sin embargo , debido a las diferencias en la microestructura a través de la sección transversal , Tempcore acero de refuerzo puede ser tratada como una barra de refuerzo de material compuesto , por lo tanto su comportamiento a la corrosión debe ser tomada en cuenta . En contrario a Tempcore , Vanadus refuerzo armaduras de acero desarrollan altas propiedades mecánicas debido a la composición química de la aleación [ 6-8 ].

S220 y S400s tipo de refuerzo de barras de acero produce a temperaturas elevadas preocupación laminados en caliente clásica y aceros trabajado en frío . La superficie de S220 es completamente lisa en contrario a los tipos de acero de descanso de refuerzo que aparecieron la neurosis en su superficie . Además barras lisas S220 se utilizan en concreto para fines especiales , tales como pasadores en las juntas de expansión y para espirales de columna . Durante la última década en varios países europeos , estos tipos de acero se han abandonado y sustituido por acero auto- templado templado y progresivamente [ 9 ] . El método experimental usado para evaluar el estado de las barras de refuerzo de acero incluida la pérdida de peso durante el periodo experimental . Las mediciones de la resistencia de la unión entre el hormigón y barras de refuerzo de acero se perperformed con el fin de investigar los efectos de los productos de corrosión en la superficie de acero . Además , se utilizaron técnicas de observación y de microscopía visuales para identificar las cepas de la roya y la morfología de los productos de corrosión de las armaduras de acero antes de su instalación en el concreto.

2. MATERIALES Y MÉTODOS DE EVALUACIÓN

2.1. EXPOSICIÓN ATMOSFÉRICA DEL ACERO DE REFUERZO

Cuatro tipos de acero de refuerzo fueron evaluados en este estudio: S220, S400, S500s Temcore y S500s Vanadus. Son producidos por las mismas acerías de Atenas, Grecia. Las principales diferencias entre estas armaduras son la resistencia a la tracción y su elaboración. Su composición química y su resistencia a la fluencia se dan en la Tabla 1. Las muestras de barras de refuerzo de acero tenían una forma cilíndrica (100 mm de largo y 12 mm €). Las probetas se expusieron durante tres meses en la estación de la corrosión Patissia situado en el Atenas. La tabla 2 resume los datos relevantes de esta estación. Cada refuerzo de acero que rocía a diario con 3,5 en peso de solución.% De cloruro de sodio para aumentar la agresividad de la región específica y simular las condiciones de exposición típicos para almacenes y sitios de construcción de acero de refuerzo se encuentra en las regiones costeras y urbanas.

Antes de la exposición, la superficie de las barras de refuerzo de acero se lavó con agua, después se sumergieron durante 15 minutos en solución fuerte de HCl (500 ml de HCl, la densidad q ¼ de uno y diecinueve g/ml3 en 1000 ml de agua destilada) con inhibidor orgánico de la corrosión ( 3,5 g de tetramina de hexametileno en 1000 ml de agua destilada), se lavó con agua destilada para eliminar las trazas de los iones de inhibidores de la corrosión y de cloruro de (según la norma ISO / DIS 8407). Después de eso, se limpiaron con alcohol y con acetona y a continuación se pesaron para 0,1 mg de precisión.

Después de que el período de exposición, la velocidad de corrosión se determinó y los productos de corrosión y la morfología de la superficie se analizaron con un microscopio de fibra óptica Moritex y Philpis ESEM XL30 microscopio electrónico de barrido ambiental.

2.2 . ESPECÍMENES DE ENSAYO PULOUT

Con el fin de evaluar el efecto de los productos de corrosión de acero en la resistencia de la unión entre las barras de refuerzo y el hormigón , barras de refuerzo de acero

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