PROBLEMAS DEL CONCRETO EN LA INDUSTRIA Y CORROSIÓN

PROBLEMAS DEL CONCRETO EN LA INDUSTRIA Y CORROSIÓN

El concreto es uno de los materiales de construcción más importantes y estudiados en Ingeniería Civil. Este material se compone principalmente de agregados, agua, aire, material cementante y algunas veces contiene aditivos; cuando está fresco tiene la capacidad de ser muy dócil siendo fácilmente moldeable y en estado endurecido adquiere propiedades mecánicas siendo capaz de resistir diversas cargas, esfuerzos y acciones. Por su excelencia es un material de construcción utilizado en todo el mundo por su fácil adquisición y elaboración, sin embargo, existen problemas relacionados con el medio ambiente y problemas relacionados con agentes externos que pueden dañar el material de forma significativa de una obra ingenieril.

El estudio casi permanente del concreto ha permitido importantes avances sobre su comportamiento y se le han podido dar varias clasificaciones como: por su consistencia, resistencia a la compresión, densidad y tipo de esfuerzo.  La manejabilidad que tiene el concreto de pende de su consistencia, si está muy seco su manejabilidad será muy baja y si está lo suficientemente húmedo su manejabilidad será alta. La resistencia a la compresión se refiere a al aguante a la compresión que recibirá, puede haber concretos estructurales de baja resistencia donde la compresión no puede ser menor a los 17MPa; los concretos de resistencia normal de 17MPa hasta los 56MPa y los concretos de alta resistencia superan los 70Mpa. Por su densidad se definen concretos livianos, de peso normal y de peso pesado. Por tipo de esfuerzos, se dividen en dos, el concreto normal que no lleva consigo refuerzos y el concreto reforzado que consigo lleva barras de acero para resistir mejor sus cargas de tracción. También se le pueden añadir diferentes modificaciones con varios tipos de aditivos que lo harán más resistente en ambientes donde se pueden presentar sales, cloruros y sulfatos.

Generalmente, este material trae ventajas y desventajas; la ventaja más grande que tiene el concreto es que es fácil y económico de producir y su desventaja más grande es el impacto ambiental tan negativo que tiene en nuestro planeta. Existen tipos de concreto, como el concreto con carbono incorporado, que en su producción emiten CO2 de forma significativa, tanto así que las mismas constructoras les han pedido a las industrias un concreto con un nivel bajo de carbono. Este problema ambiental se ha hecho un objetivo de estudio importante para la ACI (American Concrete Institute) creando la SDC (The Strategic Development Council) que tiene como objetivo proporcionar una dirección estratégica para el avance en la industria del concreto. Para el medio ambiente la SDC propone un concreto con diseño verde, sustentable y resiliente, dicta que “Construcción verde + Resiliencia = sustentabilidad” es una buena fórmula para lograr un avance positivo y así producir concreto de forma más sustentable. Teniendo en cuenta los grandes avances ambientales positivos, la SDC propone también que la construcción en concreto puede ayudar a varias comunidades, negocios y hogares a ser más resilientes ya que el concreto es un material mucho más sustentable que otros. La industria del concreto debe ser líder en la cuantificación de los aspectos sociales, económicos y físicos.  

La tecnología en la industria del concreto ha tenido importantes avances, sobre todo económicos, creando nuevos tipos de concreto como el concreto lanzado o “Shot Concrete”; o mejorando el concreto en temas de resistencia a la compresión y durabilidad como es el concreto de ultra alto rendimiento (UHPC por sus siglas en inglés).  El concreto lanzado es un desarrollo tecnológico tanto en los materiales que componen el concreto como maquinaria que se utiliza para su aplicación, el concreto lanzado combina la tecnología del concreto con la tecnología de aplicación ya que para esta aplicación los operarios deben tener una certificación especializada en este tema. La construcción empezó a requerir materiales de mejor y más alto desempeño, por esto se empezó a pensar en crear un concreto más resistentes y duraderos como es hoy en día el UHPC, este tipo concreto tiene propiedades mecánicas mejoradas como alta resistencia a compresión, flexión, tracción y una alta durabilidad convirtiéndolo en un material muy competitivo en la industria de la construcción.

Ahora, los problemas ambientales no son los únicos problemas que tiene la industria del concreto, para lograr una mezcla óptima se debe ensayar a prueba y error que efecto tienen las condiciones electroquímicas en el ambiente en donde estará expuesto el concreto. En la industria, los contribuyentes no son conscientes del proceso de degradación que tienen día a día los puentes en su interior. El deterioro afecta notablemente sus bolsillos, y a la final se hacen los pagos necesarios para remediar, reparar o actualizar los puentes.  

En el artículo de investigación “From cradle to maturity” de la ACI nombran una encuesta realizada en el año 2001 que arrojó que un tercio de los puentes europeos inspeccionados, construidos principalmente de hormigón, mostraron síntomas de deterioro, con el acero inducido por la carbonatación -y el cloruro-, la corrosión es la causa más frecuente de los problemas que se encuentran en estos puentes. En el continente europeo se encuentran dos ejemplares característicos de este problema que tuvieron que ser sometidos a costosas reparaciones después de tan solo 20 o 25 años de servicio, pese a que su vita útil fue diseñada para prestar servicios de alrededor de 100 años. Los puentes alpinos Ganter en Suiza y el puente marino Krk en Croacia sufrieron ambos una corrosión prematura del acero causada por el cloruro. Esto es un indicativo que manifiesta que la ingeniería de puentes aún está lejos de lograr una durabilidad deseada. Existe una creencia equivocada respecto a que un puente en un ambiente agresivo está en la capacidad de lograr una vida útil de 100 años teniendo en cuenta solamente un diseño convencional, materiales comunes, etc. Esta creencia se alimenta gracias a conceptos erróneos en normas y/o códigos.  Un ejemplo de esto es el Eurocódigo donde se estipula que los puentes pueden alcanzar 100 años de vida útil simplemente aumentando la profundidad de la cubierta de acero en 10 mm (0.4 pulgadas) por encima de la especificada para 50 años de vida útil. Se debe tener presente que los análisis de costos de diferentes restauraciones producen un aumento significativo dentro del presupuesto, así como también trae consecuencias externas negativas como los retrasos en el tráfico y aumento en la contaminación, por lo tanto, se requieren diseños mucho más modernos que proyecten una vida útil de más 200 años.

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