Modelado del efecto de las acciones climáticas en la cantidad de agua en estado líquido del hormigón para la estimación de la corrosión de la armadura

Abstract

El hormigón ha demostrado poseer una durabilidad adecuada para la mayoría de los usos a los que se ha destinado a lo largo de su historia. La calidad del conjunto, hormigón-acero, se debe principalmente a la estabilidad física y química de las fases que forman la pasta del cemento y del papel de capa protectora que ejerce el hormigón contra el desarrollo de la corrosión de la armadura, siendo ésta corrosión una de las causas más habituales del deterioro de las estructuras de hormigón armado. La presencia de esta patología en las estructuras está llevando a elevados gastos de reparación y mantenimiento, llegando a casos de deterioro muy grave provocando colapsos en estructuras. Por ello es la corrosión de las armaduras la principal preocupación actual de las normativas técnicas, desarrollándose gran cantidad de investigaciones en los últimos diez años relacionadas con el tema, especialmente dentro del estudio de las causas y mecanismos del deterioro. El presente trabajo se enmarca en este contexto, estudiando uno de los factores clave en el desarrollo de la corrosión de la armadura: el agua existente en los poros del hormigón. En primer lugar, se ha establecido que el parámetro crítico a determinar o relacionar con la corrosión es el contenido de agua en el interior del hormigón y no la humedad relativa. Como paso siguiente se ha relacionado el clima exterior con el contenido de agua en el interior para poder predecir la durabilidad de la armadura. Se han caracterizado para ello los diferentes climas de España en función de la variación de los parámetros climáticos más influyentes, como humedad relativa, temperatura y precipitación. Para caracterizar el clima se han utilizado el ábaco psicrométrico y los mapas de iso-comportamiento. España tiene una gran diversidad de climas, que se han clasificado y caracterizado en 11 ambientes distintos con el ábaco psicrométrico y se representaron en mapas de curvas los valores medios históricos de temperatura, humedad relativa, humedad absoluta y precipitación anual media de España. Adicionalmente se ha llevado a cabo un estudio de las propiedades que caracterizan el transporte del agua en el hormigón. La correlación de estos datos ha permitido el estableciendo de algoritmos que ligan el clima con la cantidad de agua en el hormigón y relacionando la cantidad de agua con los valores de resistividad y velocidad de corrosión. Con ello se ha desarrollado una nueva herramienta para la estimación de la vida útil de las estructuras de hormigón armado en lo que respecta al periodo de propagación de la corrosión de las armaduras.