UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR

DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA DE MATERIALES

EVALUACIÓN DEL SISTEMA CONCRETO-REFUERZO DE ACERO

UTILIZANDO EL EQUIPO GECOR 8 ™

Por:

Marilyn Alicia Rivero Monterrey

INFORME DE PASANTÍA Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar

como requisito parcial para optar al título de Ingeniero de Materiales

Sartenejas, Octubre de 2010

iii

UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR

DECANATO DE ESTUDIOS PROFESIONALES COORDINACIÓN DE INGENIERÍA DE MATERIALES

EVALUACIÓN DEL SISTEMA CONCRETO-REFUERZO DE ACERO UTILIZANDO EL

EQUIPO GECOR 8 ™

Por:

Marilyn Alicia Rivero Monterrey

Realizado con la asesoría de:

Tutor Académico: Adalberto Rosales M. Tutor Industrial: Hendricks J. González M.

INFORME DE PASANTÍA Presentado ante la Ilustre Universidad Simón Bolívar

como requisito parcial para optar al título de Ingeniero de Materiales

Sartenejas, Octubre de 2010

iv

EVALUACIÓN DEL SISTEMA CONCRETO-REFUERZO DE ACERO UTILIZANDO

EL EQUIPO GECOR 8 ™

Realizado por:

Marilyn Alicia Rivero Monterrey

RESUMEN

El objetivo principal de este proyecto se basó en evaluar el estado del sistema concreto-

refuerzo de acero, utilizando como herramienta al equipo GECOR 8 ™ para el control de calidad

del concreto armado en obras de vialidad, puertos y aeropuertos. Para ello se elaboraron dos

probetas experimentales de concreto reforzado con acero sano y acero pre-corroído, empleando

agregados previamente caracterizados según estándares de calidad. Estas fueron evaluadas con el

GECOR8™, mediante las opciones del mismo de: medición de potenciales de corrosión del

refuerzo (mapping), velocidades de corrosión del refuerzo y resistividad del concreto, y de esta

forma poder conocer así si el equipo era capaz de diferenciarlos. Posteriormente, se hizo

inmersión en agua salada de la muestra de concreto con refuerzo sano y se hicieron las

mediciones de potencial y resistividad. Por último se realizaron medidas en campo: una en una

defensa ubicada en el estado Vargas y la otra en la plataforma de saltos de la fosa de clavados en

la Universidad Simón Bolívar, con la finalidad de evaluar el estado de las estructuras. De las

medidas realizadas se obtuvo que el potencial de la probeta reforzada con acero sano, es mayor

que la reforzada con acero pre-corroído; por el contrario la resistividad fue mayor en la reforzada

con acero sano que la reforzada con acero pre-corroído. Por otro lado luego de la inmersión la

probeta presentó una disminución de la resistividad en función del tiempo. Finalmente en cuanto

a las medidas de campo realizadas, el equipo GECOR8™ permitió diagnosticar el estado de las

estructuras mediante los resultados obtenidos de resistividad y velocidad de corrosión.

v

DEDICATORIA

A mis Abuelitas Elba y Tory que durante toda mi vida me cuidaron y me dieron su amor

incondicional. Se que desde el cielo me están protegiendo.

A mis Padres Rodolfo y Marilyn, que son el centro de mi vida. Sin su apoyo, ayuda y

sacrificio no lo abría logrado. Gracias por todo el amor que siempre me han dado, son los mejores

padres que cualquiera podría pedir.

A mis hermanos Loren, Ana y Luismi que siempre han estado pendiente de mi y que son

mi vida.

Los amo infinitamente.

vi

AGRADECIMIENTOS

A Dios y a la Virgen por guiarme en todo momento de mi vida, por darme la vida que tengo,

con una familia y amigos maravillosos.

A mi Abuela Elba que me hizo la persona que soy hoy. Muchas gracias por todo tu amor y

por las palabras de aliento que me diste en vida y por la protección que me brindas ahora desde el

Cielo.

A mi abuela Tori por sus cuidados, cariños y ayuda que siempre nos brindo a mis hermanos

y a mí. Gracias por tu dedicación y por tu protección.

A mi Papi Rodolfo y a mi mami Marilin, por su amor y apoyo incondicional, por sus

consejos, sacrificios, en fin por estar siempre a mi lado, son los mejores padres que cualquier

persona puede desear. Gracias, la vida no me va ha alcanzar para agradecerles todo lo que han

hecho por mi. Este logro también es de ustedes. Los Amo muchísimo!

A mi casi morocho Lorenzo, gracias por tu ayuda, por tu compañía y por los regaños. Te voy

a extrañar pero ya era hora de separarnos. Viste que mi fastidio valió la pena, lo logramos! Te

quiero muchísimo.

A mi hermanita Ana y a mi hermano Luismi por todo el cariño y amor que siempre me han

dado, por aguantarme. Los quiero Muchísimo.

A mis tíos por el amor, cuidado y ayuda que siempre me han dado. Gracias por hacerme

sentir siempre especial. Los quiero!

A mi amigos TuDe, Noe, a Coco, Greys, Gabo y Frank, por ser las primeras personas que me

brindaron su amistad en la universidad. Gracias por su compañía, consejos y cariño que siempre

me han dado, por acompañarme en todo momento. Siempre serán para mí, muy especiales. Los

quiero!

A mis amigos Fran, Nando, Li, Jois, Luchi, Dani, Pench, Simón, Felix, Andre, Sophi, Estefa,

Mafe, Charly, Rubén, Maria Y, Johana, Lermit, Javier, Cesar, Chiky y Pisis, con quienes

compartí muchos momentos especiales, gracias por su amistad y cariño. Siempre los recordare.

Los quiero!

A mi tutor Adalberto por su ayuda valiosa en la realización de este proyecto y por calarse

todo mi fastidio. Gracias Profe!

A Hendricks, a la Sra. Julia, al Profesor Oviedo y a Marlyn, por la ayuda, amistad, el cariño

y consejos, que siempre me brindaron durante estos 5 meses. Muchísimas Gracias.

vii

INDICE GENERAL

Acta de Evaluación de Pasantía Larga iii

Resumen iv Dedicatoria v

Agradecimientos vi

Índice General vii

Índice de Tablas x

Índice de Figuras xi

Lista de abreviaturas y símbolos xiii

Introducción 1

CAPÍTULO I. Objetivos. 3

CAPÍTULO II. Marco Teórico. 5

2.1. Concreto: Definición y Propiedades 5

2.1.1.Densidad 5

2.1.2.Porosidad 6

2.1.3.Resistencia a Compresión 6

2.1.4.Resistencia a Tracción 6

2.1.5.Contracción 6

2.2. Química y Reacciones de Hidratación del Concreto 7

2.3. El concreto, el refuerzo y sus características generales 8

2.4. Degradación del concreto 11

2.4.1. Ciclo de congelación y deshielo 12

2.4.2. Retracción 13

2.4.3. Contracción por Carbonatación 13

2.4.4. Ataque por sulfato 14

2.4.5. Deslavado, Disolución y Cristalización. 15

2.5.El refuerzo del concreto y la corrosión electroquímica 15 2.5.1. Potencial de la Celda 16 2.5.2. Potencial del electrodo 17 2.5.3. Diagramas de Pourbaix 18 2.5.4. La cinética de la corrosión y la polarización 19

2.6. Corrosión en el Concreto Reforzado: Causas y Mecanismos. 21 2.6.1. Proceso de Corrosión del refuerzo 22

viii

2.6.2. Carbonatación 23 2.6.3. Ataque por Cloruros 25

2.7. Técnicas de Evaluación 26 2.7.1. Inspección Visual 27 2.7.2. Medida del Potencial de Media Celda 27 2.7.3. Medida de la Resistividad 28 2.7.4. Medida de la velocidad de corrosión 28

2.8. GECOR 8 29 2.8.1. Mapa de potencial y resistividad 30 2.8.2. Medida en Estructuras aéreas 31 2.8.3. Medida en Estructuras muy húmedas 31 2.8.4. Medidas en Estructuras con protección catódica 32

CAPITULO III. Metodología 33 3.1. Caracterización de los agregados 34

3.1.1. Determinación de la composición granulométrica 34 3.1.2. Determinación de la resistencia al desgaste de agregados menores de 38,11 mm (1 ½”)

por medio de la maquina de Los Ángeles. 34

3.1.3. Determinación del Peso Unitario: Peso Suelto y Peso Compacto 35 3.1.4. Determinación del porcentaje de caras producidas por fractura 35 3.1.5. Determinación del porcentaje de caras largas y aplanadas 36

3.1.6. Determinación de la presencia de Cloruros y Sulfatos en el agregado fino 36 3.1.7. Determinación del contenido de materia orgánica en las arenas (Colorimetría) 37

3.1.8. Determinación del peso específico del agregado grueso (grava) 37 3.1.9. Determinación del peso especifico del agregado fino 38

3.1.10. Determinación del peso específico del material llenante (Filler) 39 3.2. Diseño y fabricación de muestras de concreto reforzado 40

3.3. Evaluación de las muestras mediante el uso del equipo GECOR 8 ™. 42

3.3.1. Mediciones de potencial del refuerzo y resistividad del concreto 42

3.3.2. Medidas de Velocidades de Corrosión: Caso Defensa de vía del Sector Arrecifes del

Estado Vargas. 46

3.3.3. Mediciones de potencial del refuerzo y resistividad del concreto: Caso plataforma del

Trampolín de Clavados de la Piscina de la Universidad Simón Bolívar. 49

3.4. Presentación de resultados 50

CAPITULO IV. Resultados y Discusión 52

ix

4.1.Caracterización de la materia prima 52 4.2. Funcionamiento del equipo GECOR 8 57 4.3. Evaluación de las muestras mediante el uso del equipo GECOR 8 ™ 59

4.1.1. Mediciones del potencial del refuerzo y resistividad del concreto 59 4.1.2. Medidas de Velocidades de Corrosión: Caso Defensa de vía del Sector Arrecifes del

Estado Vargas 66

4.1.3. Mediciones de potencial del refuerzo y resistividad del concreto: Caso plataforma del

Trampolín de Clavados de la Piscina de la Universidad Simón Bolívar 67

Conclusiones y Recomendaciones 72

Bibliografía 75

Apéndice 77

x

INDICE DE TABLAS

Tabla 2.1. Designación en octavos de pulgada de diámetro del refuerzo, según COVENIN 316 [5] 9

Tabla 2.2. Designación en milímetros del diámetro del refuerzo, según COVENIN 316 [5] 9

Tabla 2.3. Límites máximos en composición química, según COVENIN 316. [5] 10

Tabla 2.4. Clasificación de las barras con resaltes para el concreto estructural, según COVENIN

316. [5] 10

Tabla 2.5. Tamaños recomendados de coberturas de concreto para proteger al refuerzo en

diferentes ambientes. [6] 11

Tabla 2.6. Sensores del GECOR 8 asociados al tipo de medida y técnica empleada. [12] 32

Tabla 3.1. Parámetros utilizados en cada punto de Medida 48

Tabla 4.1. Características del Agregado Fino 53

Tabla 4.2. Características del agregado grueso* 54

Tabla 4.3. Distribución granulométrica de los agregados. 55

Tabla 4.4. Proporciones de la mezcla de concreto 56

Tabla 4.5. Medida de Velocidad de Corrosión en la Defensa de vía del sector Arrecifes en el Edo. Vargas

69

Tabla A.1. Reporte del ensayo de Granulometría del agregado fino. 81

Tabla A.2. Reporte del ensayo de Granulometría del agregado grueso 82

Tabla A.3. Reporte del ensayo de resistencia al desgaste 83

Tabla A.4 Reporte del Ensayo del Peso Unitario de la Arena 84

Tabla A.5. Reporte del Ensayo del Peso Unitario de la Piedra 85

Tabla A.6. Reporte del ensayo de caras producidas por fractura 86

Tabla A.7. Reporte del porcentaje de caras largas y aplanadas en el agregado 87

Tabla A.8. Reporte del ensayo cualitativo de presencia de cloruros y sulfatos 88 Tabla A.9. Reporte del ensayo de colorimetría en los agregados 88

Tabla A.10. Reporte del peso especifico del agregado grueso y fino 90

Tabla A.11. Reporte del peso especifico del material llenante 92

Tabla A.12. Medida de Resistividad del concreto y potencial del refuerzo en la probeta de concreto reforzado con acero pre-corroído

100

Tabla A.13 Medidas de Resistividad del concreto y potencial del refuerzo en la probeta sin inmersión

100

Tabla A.14. Medidas de Resistividad del concreto y potencial del refuerzo en la probeta con 2 días de inmersión

101

Tabla A.15. Medidas de Resistividad del concreto y potencial del refuerzo en la probeta con 4 días de inmersión

101

Tabla A.16. Medidas de Resistividad del concreto y potencial del refuerzo en la probeta con 8 días de inmersión

102

xi

INDICE DE FIGURAS

Figura 2.1. Esquema representativo de la hidratación del cemento. [5] 7

Figura 2.2. Montaje electroquímico para la medición del potencial del electrodo de

referencia.

17

Figura 2.3. Diagrama de Pourbaix (potencial – pH) para el Sistema Fe - H2O 19

Figura 2.4. Montaje experimental para obtener una curva de polarización 20

Figura 2.5. Polarización del hierro en un medio acido 21

Figura 2.6. Representación esquemática del proceso de corrosión en el refuerzo 23

Figura 2.7. Grafico Representativo de los niveles de pH para la corrosión, carbonatación y

neutralización

24

Figura 2.8. Corrosión del acero de una solución acuosa en función del pH 24

Figura 2.9. Representación de la corrosión en el refuerzo del concreto producto del ataque

de cloruros

26

Figura 2.10. Representación de un sistema de polarización lineal (resistencia a la

polarización)

30

Figura 2.11. Equipo GECOR 8 ™ 30

Figura 3.1. Etapas Generales seguidas durante la pasantía 33

Figura 3.2. Agregados utilizados en la mezcla 40

Figura (a) Entramado de Acero sano utilizado como refuerzo en la probeta. (b) Entramado

de Acero corroído utilizado como refuerzo en la probeta.

41

Figura 3.4. Encofrado utilizado para la realización de las probetas experimentales 41

Figura 3.5. Probeta experimental de concreto reforzado con acero sano 42

Figura 3.6. Esquema de cuadricula regular 43

Figura 3.7. Pantalla de Selección del Método del Equipo GECOR 8 ™ 43

Figura 3.8. Pantalla de Datos de Mapeo del Equipo GECOR 8 ™ 44

Figura 3.9. Pantalla de Campo de Datos del Equipo GECOR 8 ™ 44

Figura 3.10. (a) y (b) Toma de Medidas de Resistividad del Concreto y Potencial del

Refuerzo.

45

Figura 3.11. Defensa en vía del Sector Arrecifes del Estado Vargas 46

Figura 3.12. Colocación del Sensor A en los puntos de medida 46

Figura 3.13. Formación del Circuito Eléctrico 47

Figura 3.14. Pantalla de Datos de Medidas en Estructuras Aéreas del Equipo GECOR 8™ 48

Figura 3.15. Toma de medidas de velocidad de corrosión y potencial del refuerzo 49

xii

Figura 3.16. Plataforma de la Piscina de Clavados de la Universidad Simón Bolívar 49

Figura 3.17. Cuadricula dibujada sobre la superficie 50

Figura 3.18. Modelo del Archivo de Medidas Aéreas con el GECOR 8™ 51

Figura 3.19. Modelo de Archivo de mapa realizado con el GECOR 8™ 51

Figura 4.1. Probetas de concreto reforzado con acero pre-corroído y con acero sano 57

Figura 4.2. Sensor A con electrodos de Cu/CuSO4 58

Figura 4.3. Esquema del Funcionamiento del Sensor A 58

Figura 4.4. Representación esquemática del funcionamiento del Sensor B. 59

Figura 4.5. Variación del potencial del refuerzo en las dos probetas de concreto reforzado. *

Este es un valor localizado de potencial, para el resto del sistema el equipo reportó valores

positivos, por lo que no se reporto el promedio. Valores positivos de potencial representan

un riesgo bajo de corrosión para el refuerzo.

60

Figura 4.6. Medición de la resistividad del concreto en las muestras de concreto reforzado

con acero sano y pre-corroído

61

Figura 4.7. Variación de la resistividad en función del tiempo de inmersión para la muestra

de concreto con refuerzo sano en agua de mar. En la parte inferior del gráfico se muestra la

resistividad promedio en k cm.

62

Figura 4.8. Variación del potencial de corrosión del refuerzo de acero en función del tiempo

de inmersión en agua de mar después de 2, 4 y 8 días.

63

Figura 4.9. Mapa de potencial en la superficie de la probeta con refuerzo sano antes de su

inmersión en agua de mar. Los contornos de potencial se presentan en mV y están referidos

al electrodo de Cu/CuSO4. Los dos círculos negros corresponden a los salientes del refuerzo

donde se hizo el contacto eléctrico para la medición de potenciales.

66

Figura 4.10. Mapas de potencial del refuerzo para la muestra de concreto con refuerzo

sano después de ser sumergida en agua de mar por: (a) 2 días, (b) 4 días y (c) 8 días. Los

contornos de potencial se presentan en mV y están referidos al electrodo de Cu/CuSO4. Los

dos círculos negros corresponden a los salientes del refuerzo donde se hizo el contacto

eléctrico para la medición de potenciales.

67

Figura 4.11. Zona de la defensa afectada por la corrosión en el refuerzo 68

Figura 4.12 (a)y(b) Zona afectada en la plataforma de clavados 70

Figura A.1. Equipo GECOR 8™ 102

Figura A.2. Sensor A, Sensor B y Dummy Cell 103

Figura A.3 Equipo GECOR 8 ™ y sus componentes. 103

Figura A.4 (a) y( b). Inducción sobre el manejo del GECOR8 ™ 116

xiv

LISTA DE SIMBOLOS Y ABREVIATURAS

g/cm3: gramos por centímetros cúbicos

Ả: Angstrom

C2S, 2 CaO·SiO2: Silicato dicálcico

C3S, 3CaO·SiO2: Silicato tricálcico

H2O: Agua

2 CaO·SiO2·3H2O: Silicato de calcio hidratado

Ca(OH)2: Hidróxido de Calcio

3 CaO·Al2O3·Fe2O3: Ferro Aluminato tricálcico.

6 CaO·Al2O3·Fe2O3·H2O: Ferro aluminato de calcio hidratado.

3 CaO·Al2O3·Ca(OH)2·12H2O: Aluminato tetracálcico hidratado

CaSO4·2H2O: Yeso

3CaOAl2O3·CaSO4·12H2O: Monosulfoaluminato de Calcio

W: identificación de aceros soldados a temperatura ambiente

S: identificación de aceros no soldados a temperatura ambiente

Fsu: Resistencia a tracción

CaCO3: Carbonato de calcio

CaSO4·2H2O: Yeso

Na2SO4·10H2O: Sulfato de sodio hidratado

H2CO3: Ácido Carbónico

CO2: Dióxido de carbono

km: Kilómetros

mm: Milímetros

cm: centímetros

kg: kilogramos

g: Gramos

mL: Mililitro

rpm: Revoluciones por minuto

s.s.s: Superficie seca saturada

kgf/cm2: kilogramo fuerza por centímetro cuadrado

xv

plug: pulgadas

kgf/m3: kilogramo fuerza por metro cubico

INTRODUCCIÓN

La Fundación Laboratorio Nacional de Vialidad (FUNDALANAVIAL), es un organismo

rector del Control de Calidad de las obras de infraestructura del país, adscrita al Ministerio del

Poder Popular para las Obras Públicas y Vivienda (MOPVI), orientada a la prestación de

servicios, en el ámbito de ingeniería civil.

FUNDALANAVIAL, ejerce la función de verificar si se da cumplimiento a la normativa

técnica establecida para la construcción o mantenimiento de la infraestructura vial, aeroportuaria

y desarrollos urbanísticos, mediante el control de la calidad en todas sus etapas o procesos de

construcción, lo que permite el aseguramiento de la calidad, durante y después de su ejecución.

Se encuentra conformada por un Laboratorio Central, ubicado en Catia La Mar, Estado

Vargas, el cual se ramifica en laboratorios estatales a lo largo del territorio Nacional, ocupando

los Estados Zulia, Bolívar, Lara, Falcón, Mérida, Táchira, Monagas, Nueva Esparta, Portuguesa,

Carabobo, Anzoátegui, Guárico y Cojedes. Los laboratorios estatales se encargan directamente de

realizar los estudios de campo, ejecución de ensayos de suelo, agregados, asfalto y concreto,

inspección y control de obras, e investigación de materiales.

La misión de la empresa es satisfacer las necesidades de sus clientes y usuarios, a través de la

gestión efectiva de servicios de control de calidad en obras de infraestructura y suministro

asfáltico, mediante consultorías, normalización, certificación, inspección, investigación,

desarrollo tecnológico, transferencia de conocimientos, innovaciones, experiencias, y

capacitación de recursos humanos, contribuyendo con el progreso y desarrollo sustentable del

país y con el bienestar de los ciudadanos.

Su visión es ser una institución que se destaque por la prestación de servicios de calidad en

obras de estructura y superestructuras. Reconocida y acreditada tanto en nuestro país como en el

exterior por su capacidad tecnológica y científica, contribuyendo al óptimo desarrollo de

ingeniería como modelo excelente en la formación y capacitación de recursos humanos.

2

Como ya se conoce, entre los materiales más utilizados por el hombre en la elaboración de

estructuras, se encuentran el acero y el concreto. El concreto reforzado es uno de los métodos

más populares en el área de construcción civil, debido a su bajo costo, alta resistencia estructural,

plasticidad, resistencia al fuego y su impermeabilidad. [1] Generalmente el concreto suministra un

alto grado de protección contra la corrosión, al acero utilizado como refuerzo, debido a que

proporciona un ambiente altamente alcalino, el cual pasiva al acero de modo que no se produzca

la corrosión. Sin embargo en zonas donde hay una atmosfera agresiva, pueden ocurrir daños en el

concreto y una posible corrosión en el refuerzo, acortando así su vida útil. [2]

Uno de los ambientes más agresivos sobre estructuras de concreto reforzado, es el marino.

En el caso de Venezuela hay aproximadamente 4006 km de costas marítimas, por lo que a nivel

nacional hay un gran número de obras civiles que presentan daños por corrosión en el refuerzo.

Por lo tanto, al tener FUNDALANAVIAL entre su Política de Calidad, brindar al país servicios

de ensayos de laboratorio en las áreas de concreto, estudios y proyectos, aseguramiento y control

de calidad, inspección, asesoría e investigación en obras de infraestructura, surge la necesidad de

realizar estudios en el área de corrosión en estructuras reforzadas, con el fin de solventar la

demanda actual de este problema.

Para ello FUNDALANAVIAL ha adquirido un equipo de última tecnología, denominado

GECOR 8 ™, el cual permite determinar la potenciales y velocidad de corrosión del refuerzo, y

resistividad del concreto, en estructuras aéreas y sumergidas, mediante técnicas de polarización in

situ; así como también permite comprobar la efectividad de una protección catódica.

Por lo tanto la finalidad de este proyecto consiste evaluar el estado del sistema concreto-

refuerzo de acero, utilizando como herramienta al equipo GECOR 8 ™ para el control de calidad

del concreto armado en obras de vialidad, puertos y aeropuertos.

CAPITULO I

OBJETIVOS

1.1. Objetivo General

El objetivo general del presente trabajo es el de evaluar el estado del sistema concreto-

refuerzo de acero, utilizando como herramienta al equipo GECOR 8 ™ para el control de calidad

del concreto armado en obras de vialidad, puertos y aeropuertos.

1.2.Objetivos Específicos

Entender los principios de operación del equipo GECOR 8 TM, que permitan interpretar

correctamente los resultados de la evaluación de sistemas de concreto reforzado.

Realizar un manual de operación del equipo GECOR 8 ™ donde se indiquen los

procedimientos a seguir para la realización de medidas y se detallen las especificaciones

técnicas, mantenimiento y verificación inicial del equipo.

Caracterizar la materia prima para la realización de probetas experimentales, mediante

ensayos de granulometría, peso especifico de agregados, peso unitario, resistencia al

desgaste, porcentajes de caras largas y aplanadas, caras producidas por fractura,

colorimetría, presencia de cloruros y sulfatos.

Realizar un diseño de mezcla de concreto para la elaboración de probetas experimentales,

basado en el método de peso unitario.

Elaborar dos probetas experimentales de concreto reforzado, una con barras corroídas y

otra con barras sanas, para realizar pruebas pilotos con el GECOR 8 ™.

Realizar medidas de campo en estructuras de concreto armado que presenten problemas

de corrosión en el refuerzo empleando el equipo GECOR 8 ™

4

Comparar la resistividad del concreto y el potencial de corrosión entre las dos probetas

experimentales.

Estudiar la variación de la resistividad del concreto reforzado en función del tiempo de

inmersión en agua de mar.

Estudiar la variación del potencial de corrosión del concreto reforzado en función del

tiempo de inmersión en agua de mar.

Capacitar al personal interno de Gerencia de Operaciones y Laboratorios, y Sistemas

Integrados de FUNDALANAVIAL sobre la operación básica del equipo GECOR 8 ™.

CAPITULO II

FUNDAMENTACIÓN TEÓRICA

2.1.Concreto: Definición y Propiedades

En el mundo de la construcción, el concreto es el material más utilizado en las zonas urbanas.

Como material de construcción posee muchas ventajas, tales como economía, durabilidad,

resistencia al fuego y capacidad de ser fabricado in situ, entre otras.[2] Está compuesto

principalmente por clinker de cemento (usualmente cemento Portland), agua, agregados finos

(arena) y gruesos (piedra) y varios aditivos. Todos estos componentes forman una piedra artificial

al ser mezclados y fraguados. El clinker de cemento es esencialmente una mezcla de varios

óxidos. Por ejemplo, el cemento Portland está compuesto por: Silicato tricálcico (3CaO⋅SiO2),

Silicato dicálcico (2CaO⋅SiO2), Aluminato tricálcico (3CaO⋅Al2O3) y Ferroaluminato tetracálcico

(4CaO⋅Al 2O3⋅Fe2O3). El cemento reacciona con el agua, para formar una pasta de cemento. Esta

pasta rodea a los agregados y mantiene unido a todo el material.[2,3]

El concreto ofrece una gran cantidad de propiedades las cuales se pueden adaptar

dependiendo de los intervalos de propiedades especificados. Entre las más importantes se

encuentran: [2,4]

2.1.1. Densidad

La densidad del concreto es controlada por la relación agua – cemento, el contenido de aire y

la gravedad especifica del agregado utilizado. Por ejemplo, un concreto liviano generalmente se

caracteriza por poseer un agregado con densidades en un intervalo entre 0,0465 g/cm3 y 0,8

g/cm3, uno pesado si la densidad del agregado se encuentra desde 2,24 g/cm3 a 2,4 g/cm3. [2]

6 2.1.2. Porosidad

La porosidad en el concreto incluye vacíos creados por aire ocluido, los agregados, los poros

de gel (-18 Ǻ), y los poros capilares en la pasta de cemento hidratada, por lo tanto, la magnitud de

la porosidad se ve directamente afectada por la relación agua-cemento, la cantidad de aire

atrapado y la naturaleza del agregado fino. [2]

2.1.3. Resistencia a Compresión

El concreto posee una alta resistencia a la compresión. Esta depende del tiempo, ya que se

desarrolla por reacciones de hidratación, las cuales requieren de un tiempo para completarse.

Igualmente depende de la relación agua – cemento, pues las relaciones altas producen un cemento

de menor resistencia. Sin embargo hay un límite inferior para dicha relación, ya que al usar

menos agua resulta más difícil trabajar el concreto y lograr que llene por completo el encofrado.

Con aire ocluido, el concreto es más fácil de trabajar y, por lo tanto se puede utilizar una relación

más baja entre el agua y el cemento. [2,4]

2.1.4. Resistencia a Tracción

El concreto es muy resistente a esfuerzos a compresión, pero muy débil a esfuerzos a tensión.

Para contrarrestar este defecto se utilizan refuerzos de acero, y de esta forma aumentar su

capacidad de soportar largas cargas a tensión o flexión. El esfuerzo a tensión típico del concreto

no excede de los 2 a 4 MPa. [2]

2.1.5. Contracción

Si el concreto es expuesto continuamente a estar en contacto con agua, este exhibe una

expansión insignificante a lo largo de los años. Por el contrario cuando al concreto se somete a

condiciones secas y húmedas, podría presentar perdida de agua, ocasionando su contracción y

agrietamiento, producto de los esfuerzos internos que se originan. [2]

7 2.2.Química y Reacciones de Hidratación del Concreto

Al estar en contacto las partículas de cemento con el agua se inicia una reacción química

(fraguado), desde la superficie hacia el centro de cada uno de los granos, que constituyen al

cemento. A los pocos minutos ya comienza a formarse un sólido (sol-gel) alrededor de cada

grano; las áreas coloidales crecen y se funden en una matriz dentro de la cual quedan partículas

de cemento y agua libre; la matriz se va endureciendo gradualmente y, en pocas horas, se

convierte en un gel con inclusiones de cemento sin reaccionar, agua libre, poros y cristales, como

se muestra en la Figura 2.1. [5]

Figura 2.1. Esquema representativo de la hidratación del cemento. [5]

La química del concreto principalmente involucra el estudio de los productos de hidratación

del concreto al adicionar agua. Las reacciones que se originan son las siguientes: [2]

( ) ( )22222 3323632 OHCaOHSiOCaOOHSiOCaO +⋅⋅→+⋅⋅ (2.1)

( ) ( )22222 423522 OHCaOHSiOCaOOHSiOCaO +⋅⋅→+⋅⋅ (2.2)

( ) OHOFeOAlCaOOHCaOHOFeOAlCaO 2323222232 1262104 ⋅⋅⋅→++⋅⋅ (2.3)

( ) ( ) OHOHCaOAlCaOOHCaOHOAlCaO 22322232 123123 ⋅⋅⋅→++⋅ (2.4)

OHCaSOOAlCaOOHCaSOOHOAlCaO 243224232 1232104 ⋅⋅⋅→⋅++⋅ (2.5)

a) MEZCLA b) FRAGUADO

(Coagulación)

c) ENDURECIMIENTO

d) LARGO PLAZO (Ultramicrocristalinización)

Leyenda

Clinker

Agua, solución, canales

Sol - Gel

Agua, Humedad

Cristales ( cal, aluminatos, sulfoaluminatos)

8

La reacción más importante ocurre con el C2S (2CaO⋅SiO2) y C3S (3CaO⋅SiO2). La velocidad

de las reacciones de hidratación es afectada por la temperatura. Es decir, un incremento en la

temperatura conduce a un aumento de la velocidad de hidratación, sin embargo ocasiona una

reducción de la resistencia mecánica del concreto. [2]

2.3. El concreto, el refuerzo y sus características generales

El concreto es un material muy importante utilizado en el área de la construcción. En

ingeniería civil es empleado en el diseño y construcción de puentes, edificios, presas, muros de

reten y división, así como pavimentos de carreteras, entre otras. En general es uno de los

materiales de mayor producción a nivel mundial. [4]

Dependiendo del tipo de aplicación que se le vaya dar al concreto, varía la dosificación de

sus principales componentes, tipo de cemento y tamaño del agregado grueso. El concreto

generalmente proporciona un alto grado de protección contra la corrosión al acero utilizado como

refuerzo, debido a que proporciona un ambiente altamente alcalino, el cual pasiva al acero. Sin

embargo, como consecuencia al ambiente al cual es sometido el concreto reforzado, puede ocurrir

la corrosión en este último, como es el caso cuando está sometido a un ambiente marino, donde

hay una alta presencia de cloruros. [2]

Como se menciono anteriormente, el concreto por si solo es un material que posee poca

resistencia bajo cargas a tensión, por lo que comúnmente es reforzado con acero, con el fin de

mejorar sus propiedades mecánicas a tensión o flexión. Estructuras de concreto como puentes,

edificios, elevados, túneles, estacionamientos, plataformas petroleras, entre otros, se encuentran

reforzados con acero. [3]

El acero utilizado como refuerzo, puede ser en forma de barra con resaltes o corrugada

(utilizada en Venezuela) y la malla electro-soldada. La primera es utilizada en todo tipo de

estructura, recta o doblada. Por otro lado, las mallas electro-soldadas se emplean cuando se

trabaja con diámetros pequeños; para el refuerzo transversal y por retracción; en obras localizadas

en zonas de baja sismicidad; en miembros planos, tales como losas, muros pavimentos, paredes

prefabricadas y otros. [5]

Según la norma COVENIN 316, la designación que se les da a las barras de refuerzo,

corresponde al diámetro nominal y puede ser expresada en octavos de pulgada o en milímetros

9 (número seguido por letra M). En las Tablas 2.1 y Tabla 2.2 se muestra esta designación junto

con el área transversal de la misma. [5]

Tabla 2.1. Designación en octavos de pulgada de diámetro del refuerzo, según COVENIN 316 [5]

N°°°° Diámetro Nominal [[[[mm]]]] Área Transversal [[[[cm2]]]]

3 9,53 0,713

4 12,70 1,267

5 15,88 1,981

6 19,05 2,850

7 22,22 3,878

8 25,40 5,067

9 28,65 6,446

10 32,25 8,174

11 35,81 10,072

14 43,00 14,522

18 57,33 25,814

Tabla 2.2. Designación en milímetros del diámetro del refuerzo, según COVENIN 316 [5]

N°°°° Diámetro Nominal [[[[mm]]]] Área Transversal [[[[cm2]]]]

6M 6,00 0,283

8M 8,00 0,503

10M 10,00 0,785

12M 12,00 1,130

14M 14,00 1,539

16M 16,00 2,011

20M 20,00 3,140

25M 25,00 4,910

32M 32,00 8,040

36M 36,00 10,180

40M 40,00 12,570

Por otro lado la Norma COVENIN 316 clasifica a las barras de acero, según la soldabilidad y

el límite elástico. Según la soldabilidad a temperatura ambiente, se distinguen dos grupos de

10 aceros, los soldables (W), sean comunes o microaleados, sin tratamiento posterior; y no soldables

(S), que pueden ser comunes o microaleados, termotratados o no. Las diferencias en la

composición química se indican en la Tabla 2.3. En cuanto al límite elástico estas se clasifican

según el valor nominal del mismo, el cual se expresa en kilolibras por pulgada cuadrada (ksi) a

continuación de la letra y un guión separador, como se muestra en la Tabla 2.4. [5]

Tabla 2.3. Límites máximos en composición química, según COVENIN 316. [5]

Elemento Aceros al Carbono no soldables a

Temperatura Ambiente, S [[[[%%%%]]]]

Aceros al Carbono soldables a

Temperatura Ambiente, W [%%%%]

Azufre 0,058 0,053

Fósforo 0,048 0,043

Carbono - 0,330

Manganeso - 1,500

Silicio - 0,550

Nota: el Carbono Equivalente (CE) máximo, aportado por esta composición química, no debe ser mayor de 0,55%.

Tabla 2.4. Clasificación de las barras con resaltes para el concreto estructural, según COVENIN 316. [5]

Acero Tipo S

Acero Tipo W

S- 40

W-40

S-60

W-60

S-70

W-70

Limite Elástico (Fy) [Kgf/cm2]]]]

[MPa]

2800 a 3500

274,60 a 343,24

4200 a 5500

411,89 a 539,37

5000 a 6500

490,34 a 637,44

[[[[Psi]]]] 40000 a 52000 60000 a 78000 70000 a 91000

Resistencia a la Tracción (Fsu) ≥ 1.25 Fy

Nota: Adicionalmente para S-60, Fsu ≥ 6300 kgf/cm2 (617,83 MPa)

Las barras de refuerzo para el concreto, independientemente de su tipo, sean regulares o

prensadas, deben ser protegidas para prevenir la corrosión. El espesor de la cobertura de concreto

es un factor muy importante, debido a que afecta la velocidad de la reacción y el tiempo

necesario para pasivar la superficie del acero. Por ejemplo, con una cobertura de concreto

adecuada se disminuye el suministro de oxígeno y dióxido de carbono de la atmósfera al

refuerzo. En otras palabras el recubrimiento actúa como una barrera protectora de los ataques por

parte de agentes en el ambiente. [2,6]

11

La cantidad de cobertura que se requiere para la protección del acero, bajo ciertas

condiciones se muestra en la Tabla 2.5. [6]

Tabla 2.5. Tamaños recomendados de coberturas de concreto para proteger al refuerzo en diferentes ambientes. [6]

Condición Tamaño de la cobertura,

[pulg] [m]

Superficie de concreto vaciada sobre el suelo 3 0,0762

Superficie de concreto que va a estar en contacto con el suelo

después de vaciada:

Refuerzo más largo que el N°5

Refuerzo más pequeño que el N°5

2

1 ½

0,0508

0,0381

Columnas y vigas que no estén en contacto con agua:

Acero principal

Estribo y uniones

1 1/2

1

0,0381

0,0254

Vigas, losas y paredes que no se encuentren expuestos a la

intemperie.

3/4

0,0191

Columnas, espirales y uniones 1 ½ 0,0381

La cobertura debe ser al menos igual al diámetro de la barra de refuerzo, excepto en el caso

de vigas y losas. En el caso de columnas debe ser de 1,5 veces el tamaño del agregado grueso.

Estas recomendaciones citadas anteriormente son las mínimas. Si las condiciones donde se

encuentra la estructura son corrosivas, estos valores deberían aumentar. En todos los casos la

superficie del concreto debe hacerse también impermeable y contribuir así a la protección del

refuerzo. [6]

2.4.Degradación del concreto

El concreto durante su vida útil puede ser afectado por diversas causas, ya sean físicas, como

agrietamiento y desgaste; o químicas como carbonatación y sulfuración. Estas se ven

influenciadas por dos factores principalmente: condiciones existentes durante la producción y el

ambiente externo. [2]

12

En cuanto a las condiciones existentes durante la producción, se conoce que la temperatura

del ambiente puede ser un factor de importancia. Las buenas prácticas de producción demandan

trabajar en un intervalo de temperatura entre 5ºC y 32ºC. Una desviación de estos límites

ocasiona un decrecimiento en la durabilidad del concreto, como se muestra en los siguientes

casos: [2]

• Cuando la temperatura del ambiente es alta, se debe adicionar más agua a la mezcla que la

requerida por el diseño, lo que ocasiona el aumento de la relación agua–cemento,

afectando de esta forma la resistencia del concreto.

• Mientras más rápida sea la velocidad de la reacción de hidratación se acelera el curado y

por lo tanto se obtiene una menor resistencia.

• A altas temperaturas puede ocurrir una evaporación del agua de la mezcla, lo que tiende a

incrementar la aparición de grietas en el concreto.

• Por el contrario si la temperatura del ambiente es muy baja, el agua de la mezcla se

congela, ocasionando un aumento en el volumen total del concreto, retardando así el

curado y por ende el endurecimiento del mismo.

Por otro lado cuando el concreto ya se encuentra endurecido, puede ser afectado de diferentes

formas dependiendo de las condiciones de exposición, tal y como se explica en la siguiente

sección.

2.4.1. Ciclo de congelación y deshielo

Este problema es frecuente en países fríos y posee gran importancia económica. Es definido

como efecto físico, producido por la acción repetida de la congelación del agua dentro de los

poros del concreto. Entre los 0 ºC y 4ºC (temperatura de congelación) el agua en los poros se

congela, provocando una expansión del concreto, la cual continua durante el deshielo,

ocasionando una posterior ruptura, producto de la repetición de estos ciclos. [2,5]

Como se mencionó anteriormente la pasta de cemento tiene dos tipos de poros: poros de gel

(contienen agua) y los poros capilares (contienen aire). El gel de agua difunde a los capilares, y el

hielo se forma; de este modo se desarrolla una presión de dilatación, producto del aumento del

volumen. Cuando la presión supera la resistencia a la tracción del concreto, ocurre la ruptura del

concreto. [2]

13

Una solución a este problema es la incorporación de aire al concreto mediante aditivos

especiales, los cuales generan un conjunto de poros, que ocupan generalmente entre un 3% y un

7% del volumen de la pieza de concreto. El aire incorporado se distribuye en la masa del concreto

en forma de finas burbujas que sirven de reservorios, los cuales aumentan la capacidad del

concreto para soportar presiones internas producto de la congelación. [5]

2.4.2. Retracción

La retracción es un fenómeno producido en estado fresco hasta el momento de fraguado, y da

lugar a la aparición de grietas en el material, el cual es producido por la perdida del agua libre a

causa de un ciclo térmico. Las tensiones internas desarrollan un efecto de fisuración del concreto.

La magnitud de la retracción por secado, aumenta con un decrecimiento de la humedad relativa

del medio. Los valores normales de retracción por secado se encuentran entre 0,03 -0,05%.[2]

La retracción esta relacionada con: la relación agua – cemento, con la cantidad de agua; la

cantidad, finura y composición del cemento; forma, textura y gradación de los agregados; la

geometría de las piezas, las condiciones ambientales de temperatura y humedad. Se conoce que

para minimizar la retracción es recomendable disminuir la relación agua cemento y aumentar la

cantidad de agregados. [2]

2.4.3. Contracción por Carbonatación

La carbonatación es un deterioro superficial del concreto. El hidróxido de calcio, producto de

la hidratación del cemento, se carbonata con el anhídrido carbónico atmosférico, para formar

carbonato de calcio (piedra caliza), como se muestra en la siguiente reacción: [5]

( ) OHCaCOCOOHCa 2322 +→+ (2.6)

El resultado es un producto compacto y resistente, el cual bajo ciertas condiciones de

humedad, sufre una retracción que genera una red de microgrietas, que son puntos de entrada

para más anhídrido carbónico y otros materiales contaminantes. [5]

La formación del carbonato de calcio va acompañada por una disminución del contenido de

agua y un aumento de peso del concreto, por lo que se origina un agrietamiento en la superficie.

La carbonatación disminuye la contracción de la cobertura del refuerzo, aumenta el riesgo del

14 ataque de especies corrosivas y disminuye la alcalinidad del concreto, afectando así al acero de

refuerzo (Ver apartado 2.7.1). [2]

La humedad que rodea al concreto afecta la carbonatación. La tasa de carbonatación tiene un

máximo de humedad relativa de 50%. En la carbonatación las moléculas de dióxido de carbono

se disuelven en el agua de los poros y en los capilares, y reaccionan con el hidróxido de calcio y

con los iones de calcio, por lo tanto ocurre una disminución de la alcalinidad de la solución de los

poros a niveles de pH bajos (8 o menos), aumentando así el riesgo de corrosión del acero de

refuerzo, como se mencionó anteriormente. [2]

2.4.4. Ataque por sulfato

El cemento no contiene más sulfatos que los necesarios para su estabilización, proporción

que no es nociva. Sin embargo, los sulfatos del medio ambiente si ocasiona daños en el concreto.

Por ejemplo, el concreto en contacto con aguas subterráneas en arcillas, puede estar sujeto a las

sales de sulfato del calcio, magnesio y sodio. Las sales de sulfato también están presentes en el

agua de mar y el agua salobre. Las principales reacciones que ocurren son las siguientes: [2]

( ) OHNaOHOHCaSOOHSONaOHCa 2242422 82210 ++⋅→⋅+ (2.7)

( ) ( ) OHNaOHOHAlOHCaSOOAlCaOOHSONaOHOAlCaO 232432242232 17623133103123 +++⋅⋅⋅→⋅+⋅⋅ (2.8)

Los dos productos de la reacción (Yeso y Sulfoaluminato de Calcio), poseen un mayor

volumen que los compuestos que sustituyen, por lo tanto el ataque de sulfato, conduce a una

expansión del concreto. Esto produce un efecto destructor a pequeña escala, el cual se une a las

acciones de deslavado y cristalización que deteriora la pasta aglomerante. A medida que va

avanzando el ataque van quedando aislados los granos del agregado, generalmente más

resistentes, que a su vez se van desprendiendo por la falta de sujeción. [2,5]

Contra este tipo de acciones son recomendables los concretos densos y el empleo de

cementos con capacidad de resistencia a sulfatos, como Portland Tipo II o Tipo IV y los

puzolánicos o similares. [5]

15 2.4.5. Deslavado, Disolución y Cristalización.

Además de las reacciones químicas la pasta de cemento puede ser afectada por algunos

procesos como lo son el Deslavado, la Disolución y la Cristalización. [5]

En el fenómeno de deslavado los productos entre el agente agresivo y el cemento son

retirados de la superficie, por el movimiento del agua. El grado del daño viene determinado por la

cantidad y velocidad del agua, como por ejemplo, en los acueductos, donde el deslavado hace que

el ataque se propague sucesivamente, hacia capas mas internas. Si el producto de esta reacción no

se retira, se termina formando una especie de barrera que impide la progresión del ataque.[5]

Por otro lado en el caso de la disolución, el agua tiene una cierta capacidad de disolución

sobre los productos de la reacción agente agresivo-cemento, incluso con aguas muy puras. [5]

En cuanto a la cristalización, el agente agresivo o los productos de su reacción pueden

cristalizar dentro de los poros de la pasta, en los que hayan podido introducirse. Esto conduce a

una fractura en la superficie del concreto, producto de las presiones ejercidas. [5]

2.5.El refuerzo del concreto y la corrosión electroquímica

El proceso de corrosión del refuerzo de acero, que es utilizado en conjunto con el concreto, es

de carácter electroquímico. Por este motivo, a continuación se presentarán brevemente los

conceptos más importantes relacionados con la corrosión electroquímica. Estos fundamentos

también permitirán entender los métodos de inspección no destructiva que se aplican al concreto

reforzado para elucidar la condición del concreto y la del acero del refuerzo.

La mayoría de los metales son inestables en la atmósfera terrestre. Esta inestabilidad se debe,

a que los metales son reducidos de manera artificial desde los minerales que lo contienen, por lo

tanto tienden naturalmente a volver a su estado original o similar cuando son expuestos a la

atmósfera húmeda o soluciones acuosas. La corrosión es un ejemplo de este fenómeno, ya que el

metal retorna a su estado más estable termodinámicamente, por la acción del ambiente. Para la

mayoría de los materiales, esto significa la formación de óxidos o sulfuros como se encontraban

originalmente en la corteza terrestre, antes de ser procesados para obtener materiales de uso

ingenieril. [7]

La corrosión electroquímica es el tipo de corrosión más común en la naturaleza. A causa de

un mecanismo electroquímico los materiales metálicos se corroen al estar en contacto con algún

16 reactivo químico o con el ambiente (atmósfera, agua de mar, aguas naturales, suelos, etc.). La

corrosión es un ataque de naturaleza electroquímica del medio ambiente corrosivo sobre los

materiales metálicos. [8]

La reacción electroquímica se divide en dos procesos interrelacionados: uno anódico y otro

catódico. En el proceso anódico los átomos metálicos de la red cristalina pasan a la solución en

forma iónica hidratada, liberando una cantidad equivalente de electrones que permanecen en el

metal. En esta reacción el metal se oxida a un estado de valencia superior. Los metales que

poseen múltiples estados de valencia pueden pasar por varias etapas de oxidación durante el

proceso de corrosión. En la reacción catódica se consumen los electrones liberados por la

reacción anódica. Los electrones en exceso del metal se combinan con los átomos, moléculas o

iones que contiene la solución, reduciéndolos. Por lo tanto ambas reacciones deben suceder

simultáneamente a fin de mantener la electro-neutralidad. [7,8] Esto último es fundamental para los

corrosionistas pues es la base de la protección contra la corrosión de los materiales metálicos: si

se entorpece o elimina cualquiera de las reacciones electroquímicas se reduce o evita la corrosión.

2.5.1. Potencial de la Celda

Entender las reacciones electroquímicas puede ayudar a predecir la posibilidad y el alcance de

la corrosión. Una reacción se producirá solo si hay una variación negativa de la energía libre de

Gibbs (∆G). El cambio de energía libre se calcula a partir de la siguiente ecuación: [7]

EFnG ⋅⋅−=∆ (2.9)

donde n es el número de electrones que participan en la reacción electroquímica, F la constante

de Faraday y E la fuerza electromotriz de la pila. Por lo tanto, para que una reacción tenga lugar,

se toma el potencial de la pila como la diferencia entre las dos reacciones de la semi-pila

(potencial del Cátodo – potencial del Ánodo). El potencial de media celda existe debido a la

diferencia en el estado neutro y oxidado, como por ejemplo la diferencia entre el Fe2+/Fe y el

Η+/Η2 (estado reducido y neutro). En la reacción de oxidación-reducción (Redox) los potenciales

son medidos con relación con un potencial estándar en la media celda. [7]

Cuanto mayor sea la diferencia de potencial, mayor será la fuerza impulsora para que ocurra

la reacción. Para que se produzca la corrosión, debe haber un flujo de corriente y un circuito

completo, el cual será regido por la Ley de Ohm:

17

R

EI =

(2.10)

El valor del potencial de la celda representa el valor máximo para el caso de las dos

reacciones independientes. Si la resistencia fuese infinita, resultaría un potencial de la celda como

si no existiera corrosión. Por el contrario si la resistencia del circuito es cero, los potenciales de

cada media celda se transfieren entre ellos, mientras que la velocidad de corrosión seria infinita.[7]

2.5.2. Potencial del electrodo

El potencial del electrodo es definido como el potencial eléctrico que adquiere un material

metálico en un electrolito con respecto a una solución considerada eléctricamente neutra. El

electrodo es este material inmerso en la solución acuosa (metal + solución). El potencial del

electrodo se considera potencial de equilibrio (E°), cuando en la intercara ocurre solo una

reacción de óxido-reducción en equilibrio electroquímico. Por el contrario se considera potencial

de corrosión (Ecorr), cuando en la intercara se están realizando dos o más reacciones Redox. [8]

Figura 2.2. Montaje Electroquimico parala medición del Potencial del Electrodo de Referencia, formado por

electrodos de zinc e hidrogeno. [9]

Para medir el potencial del electrodo se debe formar una pila electroquímica, compuesta por

dos semipilas: el electrodo que se quiere medir (metal/solución) con un segundo electrodo

estándar cuyo potencial se considera igual a cero (ver figura 2.2). De este modo se obtiene el

potencial del electrodo, midiendo la fuerza electromotriz (f.e.m) entre el mismo y el electrodo de

referencia. El electrodo estándar universal es el electrodo de hidrógeno, el cual consiste en una

lámina de platino sumergida en una solución ácida de actividad unitaria en iones hidronio (H3O+)

y una presión parcial de hidrógeno de una atmósfera. Entre los electrodos más comunes utilizados en

Voltímetro

Puente Salino

H2 gas a 1 atm

Electrodo de Plata

Electrodo de Hidrogeno Electrodo de Zinc

18 la práctica se encuentran: los de Calomelano (Cloruro de Mercurio), Plata/ Cloruro de Plata

(Ag/AgCl), Cobre/ Sulfato de Cobre (Cu/CuSO4), ya que su manejo es mas fácil que el del electrodo

de hidrogeno. [8]

2.5.3. Diagramas de Pourbaix

Al perturbar una reacción electroquímica desde su estado de equilibrio, cambia la estabilidad

relativa de las especies en la reacción. Este cambio es reflejado en la medida que se incrementa la

diferencia entre el potencial del electrodo y su potencial de equilibrio. Si la medida del potencial

del electrodo es positiva con respecto al potencial del electrodo en el equilibrio, la reacción de

corrosión u oxidación ocurre de forma irreversible. Por el contrario, cuando el potencial medido

es negativo con respecto valor de equilibrio, la reacción favorece a la forma metálica reducida. [9]

Pourbaix demostró que al graficar los potenciales de los electrodos de las reacciones

electroquímicas frente al pH de la solución, es de gran utilidad para identificar las regiones de

estabilidad de diferentes especies químicas. Estos gráficos se conocen como los Diagramas de

Pourbaix. [9] Estos diagramas son una representación grafica de la estabilidad del metal y de los

productos de corrosión en función del potencial y pH (acidez o alcalinidad) de la solución acuosa.

El pH se muestra en el eje horizontal (eje x) y el potencial (eje y). Estos se construyen basados en

la ecuación de Nernst y los datos de solubilidad de los diversos compuestos metálicos. En la

Figura 2.3 se muestra el Diagrama de Pourbaix para el sistema Fe – H2O, el cual puede servir de

referencia para el caso de los aceros en medios acuosos. [7] Este diagrama esta compuesto por tres

zonas: inmunidad, corrosión y pasivación [7,8]:

• Zona de Inmunidad (gris claro): Bajo estas condiciones de potencial y pH, el material

se encuentra en su forma metálica (Fe).

• Zona de Corrosión (blanco): Como su nombre lo indica, el material se encuentra en

su forma corroída, par el caso del hierro Fe+2 o Fe+3 o HFeO2-.

• Zona Pasiva (gris oscuro): Bajo estas condiciones de pH y potencial, es donde ocurre

la formación de la capa protectora de óxido. En ésta dependerá de la naturaleza de los

productos de corrosión formados para que la corrosión se desarrolle o no a

velocidades importantes.

19

Figura 2.3. Diagrama de Pourbaix (Potencial -pH) para el Sistema Fe - H2O. [7]

Los diagramas de Pourbaix son una herramienta que permite predecir el sentido que tendrán

las reacciones de corrosión. Igualmente suministra la información de cuando un metal se

encuentra en estado activo (corrosión), inactivo (inmunidad a corrosión) o pasivo (películas

protectoras). En resumen, entre sus usos más importantes se encuentran: Predecir la dirección

espontánea de las reacciones, estimar la composición de los productos de corrosión y predecir

cambios ambientales a fin de evitar o reducir el ataque corrosivo. [8] Sin embargo, estos

diagramas poseen ciertas limitaciones, la mas importante es que no puede ser utilizada para

predecir la velocidad de reacción, debido a que representan condiciones de equilibrio. Por otro

lado, en algunos casos no se cumple la suposición de que los productos de corrosión llevan a la

pasividad, ya que no logran precipitar en la superficie metálica. [7]

2.5.4. La cinética de la corrosión y la polarización

La Polarización se puede definir, como el grado de carga que genera una corriente neta desde

o hacia un electrodo, la cual es medida en voltios, y es originada en el retraso de una reacción

electroquímica (corrosión) causada por diversos factores tanto físicos como químicos. Pueden

originarse tres tipos de polarización: por concentración, por activación y por caída óhmica de

potencial (IR). Donde la polarización por concentración se refiere al proceso electroquímico

controlado por la difusión del electrolito; la polarización por activación al proceso controlado por

la secuencia de reacciones en la intercara Metal/Electrolito; y por caída óhmica de potencial, la

cual ocurre cuando hay un cambio de tensión asociado a los efectos de la resistencia eléctrica del

medio ambiente y en el circuito entre el ánodo y el cátodo. [6]

20 Mara medir la polarización se puede utilizar un montaje simple como el que se muestra en

la Figura 2.4. Esta celda consta de una lámina de metal (Electrodo de Trabajo, ET), sumergida en

una solución electrolítica, a su lado se encuentra acoplado un segundo electrodo (Electrodo de

Referencia, ER), cuya finalidad es medir el potencial del electrodo de trabajo y un tercer

electrodo (Electrodo Auxiliar, EA), unido eléctricamente con una resistencia variable (R) y un

amperímetro (A), con el fin de hacer circular corriente eléctrica regulable y medible por el ET.

Por otro lado este dispositivo experimental contiene un interruptor de corriente y un tabique

poroso, el cual impide la mezcla mecánica de los electrolitos que rodean al electrodo. Mediante el

interruptor se conecta el electrodo de trabajo a la fuente de corriente eléctrica (FEM), de este

modo se detecta el paso de la corriente y una variación de potencial (E). [8]

Figura 2.4. Montaje Experimental para obtener una curva de Polarización. [8]

La corriente que circula por el ET puede ser modificada regulando convenientemente la

resistencia variable del circuito (R), donde para cada valor de corriente (I) se obtiene el valor

correspondiente de potencial (E). Con la magnitud de la corriente puede ser calculada la

Densidad de Corriente (i), dividiendo a esta entre el área sumergida del electrodo de trabajo. Por

lo tanto manipulando la resistencia se logra construir un grafico de potencial en función de la

densidad de corriente, el cual es denominado Curva de polarización, que representa la cinética del

proceso que esta ocurriendo en el electrodo de trabajo, como se muestra en la Figura 2.5, que

representa la Curva de Polarización para el Hierro en un medio acido. [8]

21

Figura 2.5. Polarización del Hierro en un medio ácido. [7]

En la Figura 2.5 se muestra la relación entre las reacciones de polarización de cada media

celda. Al interceptar las dos curvas de polarización se obtiene un valor muy cercano de la

corriente de corrosión (icorr ) y del potencial de corrosión (Ecorr). Los resultados recabados durante

el proceso de polarización son de gran utilidad para predecir el tipo y severidad de la corrosión,

por ejemplo, si la polarización incrementa la corrosión decrece. Entender la influencia de los

cambios ambientales en la polarización ofrece un control sobre la incidencia de la corrosión. [7]

2.6.Corrosión en el Concreto Reforzado: Causas y Mecanismos.

Como se ha mencionado anteriormente el concreto le provee al acero de refuerzo, un alto

grado de protección contra la corrosión, debido a que el cemento, principal componente del

concreto, es altamente alcalino, por lo que el concreto que rodea al acero le proporciona un

ambiente alcalino. Esto estabiliza a la capa de óxido o hidróxido y reduce la velocidad de

corrosión del acero. [1] La capa pasiva es una película muy densa, formada probablemente por una

parte metal/óxido y otra parte por los minerales del cemento, que conduce a una lenta velocidad

de corrosión. Sin embargo, este medio ambiente pasivo no siempre se mantiene, puede ser

afectado por diferentes factores, siendo los más importantes la carbonatación y el ataque por

cloruros. [10]

Los daños por corrosión se pueden encontrar en casi todas las aplicaciones del concreto

armado o pretensado, como por ejemplo, edificios, vigas, pilotes, puentes, tuberías, tanques, etc.

La primera evidencia es la aparición de un tinte marrón sobre la superficie del concreto, debido a

la penetración de iones de hierro a través del concreto, acompañado posteriormente por un

Curva de polarización catódica

Curva de polarización anódica

Po

ten

cia

l, E

Corriente, i

22 posible agrietamiento. El agrietamiento de debe a los productos de la corrosión del acero, que

poseen un volumen mayor al del elemento metálico del que fue formado, por lo que las fuerzas

generadas por este proceso expansivo (superiores a la resistencia a la tracción del concreto),

producen el agrietamiento del mismo. Igualmente hay una reducción de la resistencia a la

compresión, que en caso de ser crítica podría causar un fallo en la estructura. [1]

2.6.1. El proceso de corrosión del refuerzo

El proceso de corrosión del refuerzo de acero en el concreto comienza con la ruptura de la

película pasiva del mismo debido a cambios localizados del concreto debido a la penetración de

agua, cloruros y gases (O2, CO2, etc.). Una vez que se rompe la capa pasiva comenzaran a

aparecer en la superficie del acero las áreas corroídas. Cuando el acero en el concreto se corroe,

este se disuelve en el agua intersticial y cede electrones, como se muestra en la siguiente reacción

anódica: [10]

−+ +→ eFeFe 22 (2.11)

Para preservar la neutralidad eléctrica, en otra parte de la superficie del acero los electrones

creados en la reacción anódica son consumidos, por lo que se origina la siguiente reacción

catódica: [10]

−− →++ OHOOHe 22

12 22

(2.12)

La generación de estas reacciones se observan en la Figura 2.6, donde los iones hidróxilo

en la reacción catódica, incrementan la alcalinidad, por lo tanto se fortalece la capa pasiva,

protegiendo al cátodo contra los efectos de la carbonatación y contra ataque por cloruros. Si el

hierro se acaba de disolver en el agua intersticial, no se observan grietas, ni desprendimiento del

concreto, deben ocurrir varias reacciones previas para que esto suceda, las cuales se muestran a

continuación: [10]

( )22 2 OHFeOHFe →+ −+

(2.13)

( ) ( )3222 424 OHFeOHOOHFe →++ (2.14)

( ) OHOHOFeOHFe 22323 22 +⋅→ (2.15)

23

Cuando el Óxido Férrico (Fe2O3) se hidrata ocurre un aumento de volumen en la interfaz

acero – concreto, lo que se traduce en grietas y desprendimiento de la superficie, como

consecuencia de la corrosión. [10]

Figura 2.6. Representación esquemática del proceso de corrosión en el refuerzo. [10]

2.6.2. Carbonatación

La carbonatación se define como el proceso mediante el cual el dióxido de carbono, presente

en la atmósfera, penetra en el concreto. En presencia de la humedad, el dióxido de carbono se

convierte en ácido carbónico, el cual reacciona con el hidróxido de calcio para formar carbonato

de calcio (CaCO3). La consecuencia de la remoción de los iones hidróxilos de los poros de

solución, en la pasta de cemento, es la reducción de la alcalinidad, afectando así la pasividad del

acero de refuerzo, lo que conduce a la corrosión del mismo. Las reacciones que se originan son

las siguientes: [1]

3222 COHOHCO →+ (2.16)

( ) OHCaCOOHCaCOH 23232 2+→+ (2.17)

La disolución del hidróxido de calcio en el agua intersticial de los poros, ayuda a

mantener el pH en un nivel habitual de 12 a 13. Sin embargo, a medida que sigue reaccionando el

Dióxido de Carbono (CO2) con el Hidróxido de Calcio (Ca(OH)2), con el tiempo todo el

Hidróxido de Calcio se consume, lo que ocasiona que precipite Carbonato de Calcio (CaCO3) y

por ende una disminución de la alcalinidad a niveles donde el acero es sensible a la corrosión.

Esto se puede observar en las Figura 2.7 y Figura 2.8, donde se muestra la caída de pH en función

de la carbonatación, y la variación de la velocidad de corrosión en función del pH

respectivamente. [10]

Corriente Iónica

Ánodo Cátodo

Corriente

24

Figura 2.7. Gráfico representativo de los niveles de pH para la corrosión, carbonatación y neutralización. [10]

Figura 2.8. Corrosión del acero en una solución acuosa en función del pH. [10]

El daño por carbonatación esta relacionado con el espesor de la cobertura, con la estructura y

alcalinidad de los poros, por tanto la carbonatación ocurre si: se tiene un espesor pequeño de

cobertura de concreto sobre el refuerzo; la cobertura es de gran espesor pero la estructura de los

poros es abierta, ya que los poros se encuentran bien interconectados, por lo que permiten una

rápida entrada y difusión del CO2; los poros pocos alcalinos, producto de bajo contenido de

cemento, alta relación agua – cemento y pobre curado. [10]

Por lo tanto para que el concreto sea resistente a la carbonatación se deben tener en cuenta

las siguientes consideraciones: al ser la velocidad de carbonatación dependiente del espesor, es

fundamental una buena cobertura para resistir a la carbonatación; para mantener el ambiente

alcalino del concreto, se requiere un alto contenido de cemento; y debe haber una buena

%% %% e

n pe

so d

e óx

ido

en a

cero

pH

25 compactación, para que los poros sean pequeños, de modo que exista poca conectividad entre

ellos, lo que dificulta la difusión del CO2 a través de los poros. [10]

La carbonatación es fácil de detectar, el método más común es mediante la detección del

cambio de pH. Al utilizar un indicador de pH en una solución de agua y alcohol, se observa el

cambio de color en la superficie de concreto. Si se emplea Fenolftaleína (indicador de pH) ocurre

un cambio de coloración de transparente a rosa, cuando la variación del pH es de un valor bajo a

uno alto. Estas medidas pueden ser tomadas en núcleos, fragmentos y agujeros de concreto luego

de una perforación, teniendo cuidado en la toma de la muestra, para evitar contaminación de la

misma. [10]

2.6.3. Ataque por Cloruros.

La presencia del ión cloruro en la pasta de concreto es incorporado a la mezcla por algunos

de los componentes, como por ejemplo el uso de arenas salobres o de algún aditivo. El concreto

puede tolerar la presencia interna de cloruros en pequeñas porciones, su concentración va ha

depender de las condiciones del medio ambiente y de la calidad del mismo. Por ejemplo en

ambientes secos, los concretos con baja relación agua – cemento permanecen estables con un

porcentaje de cloruro de 4%, y por el contrario en ambientes muy húmedos, concretos de gran

calidad se puede dar la corrosión con un porcentaje de cloruros internos de 0,5%. [5]

Otra forma de ataque del cloruro, es que este provenga de una fuente externa como el

ambiente marino. El cloruro proveniente del ambiente puede penetrar incluso en concretos de alta

calidad hasta llegar al refuerzo y afectar así su vida de servicio. [1] El ión cloruro rompe la capa

pasiva del acero y funciona como catalizador del proceso de corrosión, ocasionando picaduras en

el refuerzo. [2]

En el mecanismo del ataque ocurren dos procesos simultáneamente, un proceso de

reparación de la capa protectora, perturbado por los iones hidróxilos (OH-); y otro de

descomposición por los iones de cloruros (Cl-). La concentración crítica de los iones de cloruro

depende del pH y de la concentración antes de que ocurra la ruptura de la capa pasiva de los

óxidos (Fe2O3, Fe3O4). En general los principales efectos del cloruro sobre la capa protectora son

los siguientes: [2]

a) El cloruro es absorbido por la capa protectora.

b) Los óxidos de hierro reaccionan para formar complejos solubles en el ánodo.

c) El complejo reacciona con la humedad para formar Hidróxido de Hierro (Fe(OH)

El resultado de este proceso es la reducción del pH e incremento

Al entrar en contacto los iones de cloruros con la superficie metálica

autocatalítico. Posteriormente

hasta que la capa protectora es completamente destruida.

en el acero de refuerzo, la cual continúa hasta que se haya creado un agujero en el mismo. En la Figura 2.9

se ilustra todo el proceso de ataque de cloruros sobre el refuerzo.

Figura 2.9. Representación de la Corrosión en el refuerzo del concreto producto del Ataque de Cloruros

2.7.Técnicas de Evaluación

Cuando se sospecha que hay corrosión en el refuerzo, debe realizarse un estudio que lleve a

confirmar la causa del problema

corrosión. Primero se levanta una investigación inicial, basada normalmente en una inspección

visual, la cual ayuda a establecer la causa del deterioro y proporci

una posterior evaluación mas detallada

Utilizando los resultados de la evaluación inicial, se debe preparar una investigación

detallada, en la cual se seleccionan los element

Los óxidos de hierro reaccionan para formar complejos solubles en el ánodo.

El complejo reacciona con la humedad para formar Hidróxido de Hierro (Fe(OH)

El resultado de este proceso es la reducción del pH e incremento de la

Al entrar en contacto los iones de cloruros con la superficie metálica, el proceso se convierte en

Posteriormente, con los iones generados se repiten las reacciones anteriormente descritas,

hasta que la capa protectora es completamente destruida. De esta forma se produce

en el acero de refuerzo, la cual continúa hasta que se haya creado un agujero en el mismo. En la Figura 2.9

e ilustra todo el proceso de ataque de cloruros sobre el refuerzo. [2]

Representación de la Corrosión en el refuerzo del concreto producto del Ataque de Cloruros

Técnicas de Evaluación del concreto reforzado

Cuando se sospecha que hay corrosión en el refuerzo, debe realizarse un estudio que lleve a

confirmar la causa del problema y que indique que tan extendida o a

Primero se levanta una investigación inicial, basada normalmente en una inspección

la cual ayuda a establecer la causa del deterioro y proporciona información para realizar

una posterior evaluación mas detallada. [1]

Utilizando los resultados de la evaluación inicial, se debe preparar una investigación

detallada, en la cual se seleccionan los elementos que se encuentran en riesgo, con el propósito de

Humedad Humedad

Humedad Humedad

26

Los óxidos de hierro reaccionan para formar complejos solubles en el ánodo.

(2.18)

(2.19)

El complejo reacciona con la humedad para formar Hidróxido de Hierro (Fe(OH)2).

(2.20)

de la concentración de cloruros.

, el proceso se convierte en

n las reacciones anteriormente descritas,

De esta forma se produce corrosión por picadura

en el acero de refuerzo, la cual continúa hasta que se haya creado un agujero en el mismo. En la Figura 2.9

Representación de la Corrosión en el refuerzo del concreto producto del Ataque de Cloruros. [2]

Cuando se sospecha que hay corrosión en el refuerzo, debe realizarse un estudio que lleve a

o avanzada se encuentra la

Primero se levanta una investigación inicial, basada normalmente en una inspección

ona información para realizar

Utilizando los resultados de la evaluación inicial, se debe preparar una investigación más

os que se encuentran en riesgo, con el propósito de

27 establecer si la reparación es rentable. Por lo que tanto hace precisa la definición y medición de la

causa, el alcance y la gravedad de su deterioro. A continuación se describen las técnicas de

estudio comúnmente usadas: [10]

2.7.1. Inspección Visual

La inspección visual es el primer paso en cualquier investigación. Esta comienza observando

las manchas en la superficie problema y termina haciendo un riguroso registro de todos los

defectos vistos en la cobertura. Su objetivo principal es dar una indicación de que tan grande fue

el daño. Por ejemplo en algunos casos el desprendimiento de la cobertura puede emplearse como

una medida del alcance de los daños. [10]

Entre los defectos que pueden ser observados y reportados se encuentran: señales de pobre

compactación del concreto, manchas o decoloración, grietas, desprendimiento de cobertura y

erosión, entre otros. La posición y orientación de las grietas son consideradas en relación a la

carga y resistencia a la contracción, y la dilatación térmica. En caso de que exista sospecha de un

agrietamiento estructural, debido a la sobre carga o debilitación del elemento de refuerzo, debe

buscarse asesoramiento de un ingeniero estructural. Unos indicadores de corrosión pueden ser si

las grietas siguen la línea de las barras de refuerzo, y si se observan manchas marrones junto

asociadas a grietas en la superficie de concreto. [1]

La herramienta principal utilizada es el ojo humano, por lo que la interpretación se basa

generalmente en el conocimiento y la experiencia del ingeniero que realiza la inspección.

Igualmente, para el estudio se pueden utilizar herramientas de apoyo, como cámaras digitales y

binoculares. [10]

2.7.2. Medida del potencial del refuerzo

La medida del potencial del refuerzo es utilizada comúnmente como un indicador de la

presencia de corrosión en el refuerzo del concreto y mediante correlaciones teóricas se puede

obtener la velocidad de corrosión. [1] Para medir el potencial de media celda se emplea un

electrodo de referencia conectado eléctricamente al refuerzo y en contacto con el concreto. [10] Al

tener un electrodo de referencia, el cual puede colocarse a lo largo de la superficie de concreto, se

pueden registrar las diferencias en condiciones en la superficie del acero que se encuentra por

debajo del electrodo de referencia. Si el acero es pasivo la medida del potencial del electrodo es

28 pequeña, por el contrario si hay fallas en la capa pasiva y hay presencia de corrosión en el

refuerzo, el potencial es mas negativo ( - 350mV se considera que esta ocurriendo un proceso de

corrosión). Por convención el terminal positivo de un voltímetro se conecta al acero y el terminal

negativo al electrodo de referencia, lo que proporciona la lectura del signo real del potencial del

refuerzo. Un sistema simple de medición de potencial esta conformado por un voltímetro,

electrodos de referencia y cables. El voltímetro es conectado al acero de refuerzo y al electrodo

de referencia. [10]

2.7.3. Medida de la Resistividad

La resistividad eléctrica del concreto posee una influencia sobre la velocidad de corrosión del

refuerzo. Cuando las reacciones electroquímicas ocurren sobre el acero una corriente iónica a

través del concreto se establece entre las regiones anódicas y catódicas. Esto permite la

ocurrencia de la corrosión. Si la resistencia eléctrica del concreto es alta esta corriente iónica es

muy baja y por ende la velocidad de corrosión del acero también lo es. Por el contrario, una baja

resistividad puede estar asociada con altas velocidades de corrosión del refuerzo. La medida de la

resistividad puede ser usada para determinar si hay una actividad de des-pasivación en el acero.

Generalmente, el equipo utilizado consta de un sistema de cuatro sondas, donde la sonda

externa pasa la corriente a través del concreto, mientras que la sonda interior detecta el cambio de

potencial. En un material homogéneo la resistividad (ρ) viene dada por:[10]

2 · · ·

(2.21)

donde a es la separación entre los electrodos, I es la corriente aplicada y V es el potencial

medido. Como propiedad a medir, la resistividad es un indicador de la cantidad de humedad en

los poros, del tamaño y la tortuosidad del sistema poroso. Esta se encuentra afectada por el

contenido de cemento, relación agua-cemento y tipo de aditivos. [10]

2.7.4. Medida de la velocidad de corrosión

Se utilizan muchos métodos para la medida de la velocidad de corrosión. Estas técnicas

pueden ser físicas o electroquímicas. Los métodos físicos incluyen el uso de la perdida de peso y

sondas de resistencia, ambas medidas obtenidas como un promedio por periodo de tiempo. El

29 método de sondas de resistencia, consiste en incrustar una sonda de metal en el concreto, y esta

infiere la perdida del metal como resultado del incremento de la resistencia eléctrica. [1]

En los métodos electroquímicos para medir la velocidad de corrosión se opera mediante la

aplicación de un estimulo externo, en forma de señal eléctrica, al refuerzo del concreto y medir la

respuesta del mismo al estimulo. Entre estos se encuentran, la polarización lineal o resistencia a

la polarización, Impedancia electroquímica y Ruido electroquímico. [1]

La técnica de polarización lineal se requiere polarizar al acero con una corriente eléctrica y

se monitorea el efecto sobre el potencial de electrodo. El potencial de electrodo se mide cuando

se hace pasar una corriente al refuerzo a través de un electrodo auxiliar. Este cambio de potencial

se encuentra relacionado con la corriente de corrosión. Stern and Geary desarrollaron la siguiente

ecuación: [10]

(2.22)

Donde B es una constante, que para el caso del concreto varia de 26 mV a 52 mV

dependiendo de la pasividad o las condiciones de superficie, y Rp es la resistencia a la

polarización y viene dada en ohms. En la Figura 2.10 se muestra un esquema de un sistema de

polarización lineal. Esta consiste de un electrodo de referencia con un electrodo auxiliar que pasa

corriente al acero. [10]

2.8.Equipo GECOR 8.

El GECOR8 es un equipo comercial que permite la determinación de la velocidad de

corrosión del acero en estructuras de concreto por la aplicación de la técnica de resistencia a

la polarización en el sitio de medida. Adicionalmente se pueden medir y registrar el potencial

de corrosión del refuerzo y la resistividad del concreto. [11]

30

Figura 2.10. Representación de un sistema de Polarización Lineal (Resistencia a la polarización) [10]

Este dispositivo también puede ser utilizado para estimar la velocidad de corrosión en

estructuras sumergidas o muy húmedas, y chequear la eficiencia de una protección catódica

sin desconectar la corriente. [11] Este dispositivo se muestra en la Figura 2.11, en donde se

aprecia el equipo y sus accesorios. En esta pasantía se hizo uso del mismo y más adelante se

explicará en detalle su funcionamiento y modos de operación.

Figura 2.11. Equipo GECOR 8 ™

Entre las técnicas que se pueden implementar con el equipo GECOR 8 TM se encuentran

las que se explicarán brevemente a continuación.

Potenciostato

Sistema de polarización lineal

Electrodo de Referencia

Electrodo auxiliar

Acero

Concreto

31 2.8.1. Mapas de potencial y resistividad.

La medida de la resistividad y potencial de corrosión da un aproximado del estado de

corrosión de la estructura. Al hacer una comparación entre estos dos parámetros se obtiene

una idea cualitativa el estado de la estructura. La técnica empleada por el equipo para medir

la resistividad se basa en la siguiente formula: [12]

DR ⋅⋅= 2ρ (2.23)

donde R es la resistencia producida por la caída de corriente de un pulso entre el electrodo de

trabajo del sensor y el refuerzo, D es el diámetro del electrodo de trabajo.

La combinación de estos dos parámetros proporciona una información cualitativa sobre

el estado de la estructura en cada punto de la estructura, identificando en riesgo de corrosión

en la misma (alto, medio o bajo). Introduciendo estos valores en las coordenadas de la

cuadricula de medida, pueden ser obtenidos, un mapa de corrosión para cada parámetro o los

niveles de riesgo de corrosión. [12]

2.8.2. Medida en Estructuras aéreas

El GECOR8 utiliza la Técnica de Modulo de Confinamiento (MCT) para medir la

velocidad de corrosión del acero en estructuras de concreto mediante la técnica de resistencia

a la polarización. Este es un ensayo no destructivo que trabaja mediante la aplicación de una

pequeña corriente al refuerzo y medir la carga en el potencial de la celda. Los resultados de

la velocidad de corrosión (Icorr) están referidos a un área específica y su verdadero valor en el

área inspeccionada. [12]

2.8.3. Medidas en estructuras sumergidas o muy húmedas

Este ensayo es recomendado aplicarlo a estructuras con menos de 28 días de edad y en

aquellas que contengan sales descongelantes. Debido a la baja resistividad se utiliza la

Técnica de Atenuación de Potencial (APT). [12]

El método utiliza un pulso potenciostático para medir la resistencia a la polarización, la

cual esta referida al área del acero que es alcanzada por la corriente. La técnica usa un sensor

especial con cuatro electrodos de referencia, para medir la atenuación del potencial con la

distancia, por lo tanto se puede obtener el área total polarizada. [12]

32 2.8.4. Medida en estructuras con Protección Catódica

Permite chequear la eficiencia de la protección catódica sin desconectar la corriente,

mediante la Técnica de Verificación de Pasividad (PVT). Esta técnica es basada en el análisis

de la impedancia obtenida al aplicar una corriente alterna con modulo de confinamiento.

Proporciona la efectividad de la protección catódica en porcentaje. El equipo también incluye

la Técnica off instantánea, mediante la cual se chequea la eficiencia de la protección con la

desconexión de la corriente. [12] El GECOR 8 ™ consta de cuatro componentes principales: el

medidor de la velocidad de corrosión y tres diferentes tipos de sensores: [12]

• Sensor A para medidas en estructuras aéreas y para estructuras con protección

catódica.

• Sensor B para realizar mapas de Potencial de Corrosión y Resistividad.

• Sensor C para medidas en estructuras sumergidas o muy húmedas.

A continuación se presenta una tabla resumen (Tabla 2.5) con los sensores asociados a cada

tipo de medida y el método empleado por el equipo para obtener los resultados:

Tabla 2.5. Sensores del GECOR 8 asociados al tipo de medida y técnica empleada. [12]

Sensor Aplicación Técnica Medida

A

Medida en estructuras

aéreas

Técnica de Modulo de

Confinamiento (MCT)

Velocidad de corrosión

Potencial de Corrosión

Resistividad eléctrica del

concreto

Medida en estructuras con

protección catódica

Técnica de Verificación de

Pasividad (PVT)

Potencial de Corrosión

Eficiencia de la Protección

Técnica de Off Instantánea

(IOT)

Potencial Inicial

Potencial off instantáneo

Potencial Final

B Mapas Mapeo Potencial de Corrosión

Resistividad

Nivel de Riesgo

C Medida en estructuras

sumergidas o muy húmedas

Técnica de Atenuación de

Potencial (ATP)

Velocidad de corrosión

Potencial de Corrosión

Resistividad eléctrica del

concreto

CAPITULO III

METODOLOGÍA

En la presente pasantía se realizaron estudios de evaluación de concreto reforzado para

estudiar el estado tanto del refuerzo como del concreto. Para ello se empleó el equipo para

ensayos no destructivos de concreto armado, GECOR 8, como herramienta para determinar

velocidades de corrosión, resistividad del concreto, potenciales de corrosión y nivel de riesgo. En

la figura 3.1 se presentan las etapas generales que se siguieron durante la pasantía.

Figura 3.1. Etapas generales seguidas durante la realización de la pasantía

Familiarización con la empresa

Documentación

Elaboración del Manual de

operación del Equipo GECOR 8.

Taller de Capacitación al

personal de FUNDALANAVIAL

sobre el funcionamiento del

GECOR 8.

Toma de medidas en campo con el Equipo

GECOR 8 .

Caso 1: Defensa en

vía del Sector Arrecifes en el

Edo. Vargas

Caso 2: Plataforma

del trampolín de la USB

Fabricación de probetas de

concreto reforzado

Caracterización de la materia prima

Elaboración de probetas de concreto reforzado: entramado y mezclas.

Medidas de Resistividad y potencial en las probetas

con el GECOR 8

34

3.1.Caracterización de los agregados

A continuación se presentaran los procedimientos seguidos para la caracterización de la

materia prima empleada para la fabricación de las dos muestras de concreto reforzado. Estas

probetas fueron usadas para realizar las diferentes mediciones que permite el equipo GECOR 8

™.

3.1.1. Determinación de la composición granulométrica

Para la determinación de la composición granulométrica se siguió el procedimiento descrito

en la Norma COVENIN 255 [13]. Este mismo procedimiento se realizó tanto para la grava como

para la arena.

En primer lugar se secó la muestra en el horno hasta que alcanzó una masa constante a una

temperatura de aproximadamente 110 ºC ± 5ºC.

Posteriormente se ensamblaron los tamices, previamente seleccionados según los

requerimientos, de forma decreciente con relación al tamaño de la abertura del mismo. La

muestra fue colocada en el tamiz superior. Se agitaron los cedazos hasta que durante un minuto

no pase masa del residuo por ningún cedazo. Luego se separaron los tamices y se pesaron cada

porción de muestra en una balanza.

Con los pesos fueron calculados los porcentajes del material retenido, retenido acumulado y

pasante en cada tamiz o cedazo. Igualmente se calculó el modulo de finura. (Ver Tabla A.1 y

Tabla A.2)

3.1.2. Determinación de la resistencia al desgaste de agregados menores de 38,11 mm (1

½”) por medio de la maquina de Los Ángeles

Para determinar la resistencia al desgaste de la grava se siguió el procedimiento descrito en la

Norma COVENIN 266 – 77. [14]

Se pesaron las muestras previamente preparadas según especificaciones de la norma. Luego

se colocaron la muestra y la carga abrasiva (esferas de acero) en la maquina de Los Ángeles y se

accionó la maquina, y haciendo rotar al tambor a una velocidad de aproximadamente 30 a 33 rpm

durante 500 revoluciones.

35

Al finalizar el número de revoluciones anteriormente descritas, se descargó el material y se

realizó una separación preliminar en una porción gruesa y otra fina. Las porciones pasaron por

unos cedazos correspondientes. Por último se pesaron estas porciones.

Con los resultados obtenidos se determinó el porcentaje de desgaste del agregado grueso.

(Ver Tabla A.3)

3.1.3. Determinación del Peso Unitario: Peso Suelto y Peso Compacto

Para determinar el peso unitario del agregado grueso y agregado fino se siguió el

procedimiento descrito en la norma COVENIN 263 – 78. [15]

Determinación del Peso Suelto.

Se tomó la muestra previamente secada en un horno a 105ºC, y se llenó el recipiente

(evitando segregación), descargando a la misma desde una altura no mayor a los 5 cm por encima

de la parte superior del recipiente. Por último se niveló la superficie con el borde del recipiente,

para posteriormente pesar el mismo.

Con los resultados obtenidos se calculó el peso unitario suelto del agregado fino y grueso.

Determinación del Peso Compacto.

Se tomó la muestra previamente preparada, como se indicó en el procedimiento anterior, y se

vertió sobre el recipiente hasta llenar la tercera parte del mismo. Con una barra se compactó la

masa mediante 25 golpes distribuidos uniformemente sobre la superficie.

Posteriormente se llenó hasta dos tercias partes del recipiente y se compactó de nuevo con 25

golpes. Por ultimo se vertió la parte restante de la muestra en el recipiente hasta rebosarlo y se

repitió el procedimiento compactación y de nivelación anteriormente descrito.

Se peso el recipiente y se determino el peso neto del material en el recipiente. Con este

resultado se calculó el peso unitario compacto. (Ver Tabla A.4 y Tabla 4.5)

3.1.4. Determinación del porcentaje de caras producidas por fractura

Para determinar el porcentaje de caras producidas por fractura se siguió el procedimiento

descrito en la norma COVENIN 1124 – 77. [16]

36

Se lavaron los agregados de la muestra, preparada previamente siguiendo la norma, para

posteriormente secarla. Esta muestra se colocó en una bandeja y se pesó, reportando este valor

como el peso total de agregado.

Luego se colocó la muestra sobre una mesa y con ayuda de una espátula se inspeccionan

cada partícula clasificándolas en agregados con caras fracturadas, sin caras fracturadas y caras

dudosas. Finalmente se pesaron los agregados con caras fracturadas.

Con los resultados se calculó el porcentaje de los agregados fracturados. (Ver Tabla A.6)

3.1.5. Determinación del porcentaje de caras largas y aplanadas

Para determinar el porcentaje de caras largas y aplanadas se siguió el procedimiento descrito

en la norma COVENIN 264 – 2007. [17]

En primer lugar se homogeneizó la muestra, para luego realizar el cuarteo de la misma. De las

muestras obtenidas por el cuarteo se separaron empleando los tamices de 1 ½ pulgada a 3/8

pulgada, descartando el retenido en el tamiz de 1 ½ pulgada y el pasante de 3/8 de pulgada. Se

contaron las partículas presentes en la muestra seleccionada (retenido en 3/8 de pulgada).

Posteriormente se extendió la muestra seleccionada sobre una superficie, para visualizar las

partículas largas y aplanadas. Con un vernier se midió el largo y el espesor de cada partícula. Por

último se contaron las partículas cuya relación largo – espesor fuese mayor que 5.

Con los resultados obtenidos se calculó el porcentaje de caras largas y aplanadas en el

agregado grueso. (Ver Tabla A.7)

3.1.6. Determinación de la presencia de Cloruros y Sulfatos en el agregado fino

Para determinar la presencia de Cloruros y Sulfatos en la arena se siguió el procedimiento

descrito en la norma COVENIN 261 – 2005. [18]

En un vaso precipitado se colocó alrededor de 10 gramos de arena, y se le añadió agua

destilada, con la finalidad de formar una mezcla, la cual se agitó cuidadosamente con una varilla

de vidrio. Posteriormente se filtró la mezcla, de modo que el filtrado no presente turbidez.

37

Posteriormente en un tubo de ensayo se vertieron 2 mL del filtrado; y se acidificó con

aproximadamente 1 ml de ácido nítrico diluido al 5%. Luego se le añadieron unas gotas de nitrato

de plata. Y se observó el cambio de la coloración de la solución o si hubo formación de algún

precipitado, lo cual indica la presencia de cloruros en la solución.

Al haber determinado la presencia de cloruros, se tomaron otros 2 ml del filtrado y se

vertieron en un tubo de ensayo. En este caso se acidificó el filtrado con 1 ml aproximadamente de

una solución de ácido clorhídrico diluido al 5%. Luego se añadieron varias gotas de cloruro de

bario. Se tapó el tubo y se agitó fuertemente. Se determinó la presencia se sulfatos al observar la

formación de precipitado. (Ver Tabla A.8)

3.1.7. Determinación del contenido de materia orgánica en las arenas (Colorimetría)

Para determinar el contenido de materia orgánica en el agregado fino (arena) se siguió el

procedimiento descrito en la norma A.S.T.M. C 40 – 2004. [19]

En primer lugar se preparó la muestra, para ello se pasó una porción del agregado fino por un

tamiz Nº 4, hasta obtener aproximadamente 500 g de pasante.

Se tomó el frasco graduado y se vertió la muestra en él, hasta completar 1/3 de su volumen.

Luego se agregó hidróxido de sodio hasta obtener 2/3 del volumen del frasco. Posteriormente se

tapó el frasco y se agitó vigorosamente para homogeneizar la mezcla. Al terminar esta operación

se dejó reposar durante 24 horas.

Pasadas las 24 horas se observó el color de la solución, de forma de compararlo y clasificarlo

según la tabla de colores de Gardner [19]. De este modo se determinó el contenido de materia

orgánica en el agregado fino. (Ver Tabla A.9)

3.1.8. Determinación del peso específico del agregado grueso (grava)

Para determinar el peso específico del agregado grueso se siguió el procedimiento descrito en

la norma COVENIN 269 – 2006. [20]

Se pasó el material por un tamiz Nº 8, tomando pocas cantidades y se guardo el retenido en el

tamiz. Luego el retenido se colocó en una bandeja y se lavó la muestra con el fin de remover todo

el polvo.

38

Una vez terminado el lavado, se realizó el cuarteo del material. Se colocó una de las muestras

seleccionadas por el cuarteo en una bandeja metálica y se repitió el lavado.

Cuando se encontraba limpia la muestra se colocaron en dos bandejas para secarlas

posteriormente en el horno a una temperatura de 110 ºC ± 5ºC, durante un periodo de 12 horas.

Al transcurrir el tiempo de secado se sacó el material del horno, y se dejó enfriar durante unos

minutos. Posteriormente se pasaron a otros embase y se cubrieron con agua limpia, dejando

sumergida la muestra durante 24 horas.

Después del proceso de saturación se sacó la muestra, y se colocó sobre un paño absorbente.

Se hizo rotar los agregados sobre el paño, con la finalidad de secar la superficie del agregado y de

este modo se logró tener el agregado en condición de saturado con superficie seca.

Al alcanzar la condición de superficie seca saturada, se colocó el material en una cesta y se

sumergió en el recipiente con agua de la balanza hidrostática, de este modo de pesó el agregado.

Luego se transfirió el agregado desde la cesta a dos bandejas y se colocaron nuevamente en el

horno, hasta que alcanzaron un peso constante.

Finalizado el secado, se saco la muestra del horno y se dejo enfriar hasta temperatura

ambiente, para luego pesarlas.

Con los resultados obtenidos se determinó el peso específico Bulk, peso específico con

superficie seca saturada y el peso específico aparente. (Ver Tabla A.10)

3.1.9. Determinación del peso especifico del agregado fino

Para determinar el peso específico del agregado fino se siguió el procedimiento descrito en la

norma COVENIN 268 – 1998. [21]

En primer lugar se preparó el material a ensayar, para ello se pasó la muestra por un tamiz Nº

8 y uno Nº 200, y se seleccionó el retenido en el tamiz Nº 200. Luego se transfirió el retenido a

una bandeja metálica, y se roció con agua para disminuir la segregación, y lograr que se mezclen

los finos uniformemente. Después se cuarteó el material, con la finalidad de reducirlo a una

cantidad representativa para el ensayo (aproximadamente 1 kg).

39

Se colocó la muestra cuarteada de agregados finos en el horno a una temperatura de 110 ºC ±

5ºC durante 18 horas aproximadamente. Al transcurrir el tiempo, se sacó del horno y se dejó

enfriar unos minutos. Luego se cubrió la muestra con agua y se dejó reposar durante 24 horas.

Después del proceso de saturación se eliminó el agua de la bandeja y se procedió a secar al

material, utilizando una fuente de aire tibio, hasta que los granos del agregado no se adhirieran

entre si.

Al alcanzar la condición descrita anteriormente, se colocó de forma suelta en el molde cónico

estándar, hasta llenarlo. Luego con la barra se golpeó la superficie 25 veces. A continuación se

levantó el molde, con la finalidad de comprobar si aun existía humedad libre en el material. Al

quitar el molde se observó si el material se derrumbaba, lo que indicó que se había alcanzado la

condición de superficie seca saturada. Posteriormente se procedió a verter 150 g ± 10 g de

material en cada matraz, y se agregó agua hasta la mitad de su volumen.

Se conectaron los dos matraces a la bomba de vacío durante 15 minutos. Después de

transcurrido el tiempo, se agregó agua nuevamente a la muestra y se comenzó un segundo

periodo de 15 minutos. Al finalizar se retiraron las dos matraces del sistema de succión.

Posteriormente se agregó agua a cada matraz hasta su capacidad total, y se enrasaron

empleando una lámina de vidrio evitando la formación de burbujas. Luego se pesó el conjunto y

se tomó su temperatura.

Se traspasó la muestra de cada matraz a dos bandejas, y se dejaron reposar durante unos

minutos, hasta que el agua esté clara. Luego se eliminó el agua y se colocó cada bandeja en el

horno. Una vez secada cada muestra, se retiraron del horno y se dejaron enfriar hasta temperatura

ambiente. Por último se pesaron.

Con los resultados obtenidos se determinó el Peso Específico Bulk, Peso Específico con

Superficie Seca Saturada y el Peso Específico Aparente. (Ver Tabla A.10)

3.1.10. Determinación del peso específico del material llenante (Filler)

Para determinar el peso específico del material llenante se siguió el procedimiento descrito en

la norma A.S.T.M D854 – 2006. [22]

40

En primer lugar se pesó el matraz seco y limpio. Posteriormente se tomaron 25 g la muestra

de suelo seco que pase el tamiz N° 10, previamente secada en el horno a una temperatura

constante de 105 ºC ± 5 ºC, y con la ayuda de un embudo se agregaron en un picnómetro.

Una vez obtenido el peso de material a ensayar, se procedió a añadir agua destilada hasta que

se alcanzó tres cuartas partes de la capacidad del picnómetro, y se dejó en reposo durante 16

horas. Luego se procedió a sacar el aire atrapado en el agregado empleando una bomba de vacío,

durante un lapso de 15 minutos. Transcurrido el tiempo se agregó agua hasta la mitad del

picnómetro, y se continuó el procedimiento durante 15 minutos más.

Una vez terminado la extracción de vacíos, se agregó agua destilada y se enrasó con una

lámina de vidrio de peso y dimensiones conocidas. Por ultimo se pesó el conjunto Picnómetro -

agua - muestra - vidrio.

Con los resultados obtenidos se determinó el Peso Específico Bulk, Peso Específico con

Superficie Seca Saturada y el Peso Específico Aparente del material llenante. (Ver Tabla A.11)

3.2.Diseño y fabricación de muestras de concreto reforzado

En primer lugar se pesaron los componentes de la mezcla, entendiéndose estos como

cemento, grava, arena y agua, de acuerdo a las proporciones obtenidas del diseño, las cuales

corresponden a 6,3 L de agua; 10,5 kg de cemento; 38,5 kg de grava y 25 kg de arena. En la

Figura 3.2 se muestran los agregados utilizados. (Ver Apéndice C)

Luego se unieron el cemento y los agregados, hasta unificarlos siguiendo el siguiente

procedimiento: con la mezcla de los áridos y el cemento se formó una especie de volcán;

vertiendo en el centro el agua y con una pala se procedió a homogeneizar la mezcla.

Figura 3.2. Agregados utilizados en la mezcla.

41

Posteriormente se realizaron los dos entramados con las barras de refuerzo como se muestra

en la Figura 3.3 (a) y (b).

(a) (b) Figura3.3. (a) Entramado de Acero sano utilizado como refuerzo en la probeta. (b) Entramado de Acero corroído

utilizado como refuerzo en la probeta.

Los dos entramados se colocaron en el encofrado como se muestra en la Figura 3.3, para

luego vaciar la mezcla de concreto fresco en el mismo.

Figura 3.4. Encofrado utilizado para la realización de las probetas experimentales. Derecha: entramado de acero pre-corroído. Izquierda: entramado de acero sano

Finalmente se esperó hasta que fraguara la mezcla en un período aproximado de 24 horas

y de este modo obtener las dos probetas de concreto reforzado, como se muestra en la Figura 3.5.

la cual corresponde la probeta con acero sano que va ha ser utilizada para el estudio de la

variación de la resistividad y potencial.

42

Figura 3.5. Probeta Experimental de concreto reforzada con acero sano.

3.3.Evaluación de las muestras mediante el uso del equipo GECOR 8 ™.

El equipo GECOR 8 permite evaluar varios parámetros importantes para la evaluación de

estructuras de concreto reforzado. A continuación se señalan los procedimientos y las mediciones

que se pueden realizar con el equipo.

3.3.1. Mediciones de potencial del refuerzo y resistividad del concreto

En este caso se hicieron dos tipos de mediciones. La primera se realizó sobre las probetas de

concreto reforzado (con acero sano y pre-corroído) de tal manera de caracterizar el estado del

sistema desde un principio. El segundo tipo de medición se realizó en el caso del concreto

reforzado con acero sano que fue sometido a diferentes períodos de inmersión en agua de mar.

En todos los casos se utilizó una cuadricula regular dibujada en la superficie a ser estudiada,

compuesta por 6 recuadros de 6 cm x 15 cm, y se marcaron los puntos de medida (círculos rojos),

como se muestra en la figura 3.6. Esta cuadricula de referencia permite establecer las

coordenadas de referencia para hacer los barridos de potencial. A continuación se muestra el

procedimiento general de medición:

1- Se preparó la superficie, de modo de que quedara libre de obstáculos (polvo, suciedad,

etc.) y así evitar interferencia en la señal. Y se eliminó cualquier óxido presente sobre el

refuerzo de contacto (descubierto) empleando un cepillo de alambre.

43

2- Posteriormente se conectó el Sensor B al equipo, y la pinza al refuerzo de contacto, a fin

de completar el circuito eléctrico.

Figura 3.6. Esquema de cuadricula regular

3- En la Pantalla principal del equipo se activó el icono correspondiente a START, de este

modo aparece la pantalla de selección de tareas, en esta creó una Nueva Tarea. Al

terminar, se seleccionó el método de Mapeo (Mapping), tal y como se muestra en la

figura 3.7.

Figura 3.7. Pantalla de Selección del Método del Equipo GECOR 8. [12]

4- Posteriormente se creó el nombre del proyecto y se introdujeron en el equipo las

dimensiones de la cuadricula, en la pantalla de Datos de Mapeo, como se observa en la

12 cm

6 cm

15 c

m

30 c

m

44

Figura 3.8. Para este caso de estudio, el espacio entre los puntos consecutivos en el eje x

(grid step x) fue 6 cm, el tamaño total del eje x (grid size x) 12 cm, el espacio entre los

puntos en el eje y (grid step y) 15 cm, y tamaño total del eje y (grid size y) 30 cm.

Figura 3.8. Pantalla de Datos de Mapeo del Equipo GECOR 8. [12]

5- Luego se pasó a la pantalla de campo de datos, donde se introdujeron las condiciones del

concreto, del clima y el ambiente, y la posición del sensor, como se muestra en la Figura

3.9. Para este caso se utilizó la posición del sensor horizontal, la superficie se encontraba

seca (Dry), sin grietas (Uncraked), con la cobertura completa (Complete cover), libre se

sucios y manchas (Clean); y el clima al momento del ensayo era soleado (Dry or sunny)

con una temperatura aproximada de 25ºC (Fine).

Figura 3.9. Pantalla de Campo de Datos del equipo GECOR 8. [12]

6- Al introducir todos los parámetros se colocó el Sensor B sobre la superficie de concreto,

y se procedió a medir los valores de potencial del refuerzo y resistividad del concreto,

45

correspondientes a un conjunto de puntos representativos de la cuadricula, como se

muestra en la Figura 3.10.

(a) (b)

Figura 3.10 (a), (b). Toma de Medidas de Resistividad del concreto y Potencial del refuerzo.

7- Con los resultados obtenidos (Ver Tablas A.12 y Tabla A.13) se realizaron los gráficos

comparativos de variación de resistividad (ρ) y, potencial (E) entre las dos probetas.

En lo que respecta a las mediciones de la muestra sometida a inmersión se siguió el

procedimiento descrito anteriormente. La diferencia radica en que esta muestra (refuerzo sano) se

sumergió en un recipiente con agua de mar, de forma que quedara totalmente sumergida en el

agua. Después de transcurrido el tiempo, se realizaron medidas de resistividad y potencial de

corrosión utilizando el equipo GECOR 8 ™. Las mediciones fueron realizadas a los 2 días, 4 días

y 8 días de inmersión. Para obtener estos resultados se seleccionó la opción de Mapeo (Mapping)

en el equipo. Los pasos son los mismos descritos arriba.sd

Con los resultados obtenidos (Ver Tablas A.14 a A.16) se realizaron los gráficos de

resistividad (ρ) en función del tiempo de inmersión (t) y, potencial (E) en función del tiempo de

inmersión (t), y grafico de mapas del potencial en la superficie de la probeta.

46

3.3.2. Medidas de Velocidades de Corrosión: Caso Defensa de vía del Sector Arrecifes del

Estado Vargas.

Para realizar las mediciones empleando el equipo GECOR 8, específicamente, de potencial

y velocidad de corrosión se seleccionó una inspección a una defensa de la vía del Sector

Arrecifes del Estado Vargas, en la cual se encontraba bastante deteriorada la cobertura de

concreto como se muestra en la Figura 3.11.

Figura 3.11. Defensa en vía del Sector Arrecifes del Estado Vargas.

En primer lugar se seleccionó el área de estudio, localizando los puntos de medida en áreas

relevantes de la estructura, siendo estas las que presentaban mayor daño por corrosión. Como se

debe evitar desvíos en la señal, no debe haber ningún desnivel, ni delaminación en la superficie

donde va ha ser ubicado el sensor. Por tal motivo, se realizaron las mediciones en la parte

superior de la defensa y en la cara contraria a la delaminación (Ver Figura 3.12).

Figura 3.12. Colocación del Sensor A en los puntos de Medida

47

Para que exista un buen contacto iónico se humedeció la superficie (sin saturarla) y la

esponja. Posteriormente se conecto el Sensor A al equipo, y la pinza al refuerzo, a fin de

completar el circuito eléctrico, como se muestra en la figura 3.13.

Figura 3.13. Formación del circuito eléctrico.

El procedimiento que se siguió fue el siguiente:

1- En la Pantalla principal del equipo se activó el icono correspondiente a START, de este

modo aparece la pantalla de selección de tareas, en esta creó una Nueva Tarea. Al

terminar, se seleccionó el método de Medidas en Estructuras Aéreas (Ver Figura 3.7).

2- Posteriormente se creó el nombre del proyecto y se introdujo el valor del área de las

barras de refuerzo de la estructura, que en este caso por ser el refuerzo de ½ pulgada, el

valor del área era de 41,9 cm2, en el equipo como se muestra en la Figura 3.14.

48

Figura 3.14. Pantalla de Datos de Medidas en Estructuras Aéreas del Equipo GECOR 8. [12]

3- Luego se pasó a la pantalla de campo de datos, donde se introdujeron las condiciones del

concreto, del clima y el ambiente, y la posición del sensor (Ver Figura 3.9). para este

caso las condiciones de posición del sensor y condiciones del concreto, variaban

dependiendo del punto de medida, en la tabla 3.1 se especifican las mismas.

4- Al introducir todos los parámetros se colocó el Sensor A sobre la superficie de concreto,

y se procedió a medir los valores de potencial del refuerzo y velocidad de corrosión,

correspondientes a cada punto seleccionado de la estructura, como se muestra en la

Figura 3.15

Tabla 3.1. Parámetros utilizados en cada punto de Medida

Punto de Medida

Parámetros

Posición del sensor Condiciones del concreto

PAR1 Horizontal Seco, agrietado, cobertura desprendida y limpia

PAR2 Horizontal Seco, agrietado, cobertura desprendida y limpia

PAR3 Horizontal Seco, agrietado, cobertura desprendida y limpia

PAR4 Horizontal Seco, no agrietado, cobertura completa y limpia

PAR5 Vertical Seco, agrietado, cobertura completa y limpia

PAR6 Vertical Seco, agrietado, cobertura completa y limpia

PAR7 Vertical Seco, agrietado, cobertura completa y limpia

PAR8 Vertical Seco, agrietado, cobertura completa y limpia

PAR9 Horizontal Seco, agrietado, cobertura desprendida y limpia

49

Figura 3.15. Toma de medidas de Velocidad de Corrosión y Potencial del refuerzo.

3.3.3. Mediciones de potencial del refuerzo y resistividad del concreto: Caso plataforma

del Trampolín de Clavados de la Piscina de la Universidad Simón Bolívar.

Para realizar las mediciones en campo, empleando el equipo GECOR 8, de potencial de

corrosión y resistividad se seleccionó una inspección en el área de la piscina de la USB,

específicamente la plataforma del Trampolín de Clavados, en el cual parte de la cobertura de

concreto, se encontraba deteriorada como se muestra en la Figura 3.16.

Figura 3.16. Plataforma de la piscina de clavados de la USB.

50

En este caso para obtener resultados de resistividad y potencial se seleccionó la opción de

Mapeo (Mapping) en el equipo, siguiendo los pasos descritos en el punto 3.3.1. Con la diferencia

que se variaron las dimensiones de la cuadricula, el espacio entre los puntos consecutivos en el

eje x (grid step x) fue 20 cm, el tamaño total del eje x (grid size x) 120 cm, el espacio entre los

puntos en el eje y (grid step y) 20 cm, y tamaño total del eje y (grid size y) 80 cm. Parte de la

cuadricula dibujada en la superficie se muestra en la figura 3.17.

Figura 3.17. Cuadricula dibujada sobre la superficie.

3.4.Presentación de resultados

Una vez realizadas todas las medidas, para la interpretación de los resultados obtenidos se

transmitieron los datos correspondientes, desde el equipo al computador. La extensión de los

archivos depende del tipo de medida, para archivos de mapas .MAP (Medidas de resistividad

y potencial) y para medidas aéreas .E06, los cuales se pudieron visualizar como archivos tipo

texto (.txt) como se muestra en la figura 3.18 y figura 3.19.

Estos archivos tipo texto posteriormente fueron procesados con el programa Microsoft Office

Excel, en el cual se realizaron promedios de las medidas utilizadas en la elaboración de los

gráficos de resistividad (ρ) en función del tiempo (t), potencial (E) en función del tiempo.

51

Figura 3.18. Modelo de archivo de medidas aéreas realizadas con el GECOR 8™

Figura 3.19. Modelo de archivo de mapa realizado con el GECOR 8™

CAPITULO IV

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

En este capítulo se mostrarán los resultados obtenidos en la presente pasantía. Como en este

proyecto se fabricaron muestras de concreto reforzado, la primera parte está relacionada con la

caracterización de la materia prima y la selección de la mezcla a preparar. Esto es de vital

importancia para las muestras de concreto armado que serán empleadas en los ensayos no

destructivos mediante el uso del equipo GECOR 8 ™. Estas muestras de concreto armado fueron

caracterizadas con este equipo utilizando la mayoría de las facilidades que ofrece el mismo:

medición de potenciales de corrosión del refuerzo (mapping), velocidades de corrosión del

refuerzo y resistividad del concreto. La evaluación de estas muestras de concreto se hicieron

utilizando refuerzo nuevo y refuerzo deteriorado, para conocer así si el equipo era capaz de

diferenciarlos. Posteriormente, se hizo inmersión en agua salada de la muestra de concreto con

refuerzo sano y se hicieron las respectivas mediciones usando el equipo en evaluación.

Finalmente, se mostrarán y discutirán dos mediciones realizadas en campo: una en una

defensa anti-impacto ubicada en una carretera del estado Vargas y la otra en la plataforma de

saltos de la fosa de clavados en la Universidad Simón Bolívar. En ambos casos se hicieron las

mediciones pertinentes y se evaluó el estado actual de las estructuras.

4.1. Caracterización de la materia prima

Para realizar el diseño de las muestras de concreto con refuerzo de acero, se seleccionó y

diseñó la mezcla de concreto siguiendo las recomendaciones de las respectivas normas de

calidad. Antes de hacer la fabricación de dichas muestras, se deben seleccionar agregados de

buena calidad, que permitan obtener las propiedades óptimas del producto final. En la masa de

concreto los agregados son el componente mayoritario, pueden llegar a representar entre el 70% y

85% de su peso. Es por ello que sus propiedades son de gran importancia para la calidad final de

53

la mezcla. Sus características deben beneficiar el desarrollo de las propiedades del concreto,

como por ejemplo la trabajabilidad, las exigencias del contenido de cemento, la adherencia con la

pasta, resistencia mecánica, protección contra la corrosión del refuerzo y resistividad. [5] En este

caso para el análisis de las características de los agregados se empleó la norma FONDONORMA

277:2007 [23], la cual establece los requisitos mínimos que deben cumplir los agregados finos y

gruesos utilizados en la elaboración de concretos convencionales.

La caracterización de los agregados se realizó mediante ensayos de granulometría, porcentaje

de caras fracturadas, desgaste, porcentaje caras largas y aplanadas, presencia de cloruros y

sulfatos, colorimetría, peso unitario y peso específico. Los resultados obtenidos se muestran en

las tablas de la 4.1 a la 4.3.

Tabla 4.1. Características del Agregado Fino

Peso Unitario

[g/cm3]

Peso Específico Presencia de

Suelto

Compacto

Bulk

S.S.S*

Aparente

Filler

Cloruros

Sulfatos

Materia

Orgánica

1, 693 2,011 2,605 2,643 2,709 0,366 Poca Poca Poca

* Superficie Seca Saturada (S.S.S.)

Tabla 4.2. Características del agregado grueso*

Peso Unitario

[g/cm3]

Peso Específico

%CLYA

%CPPF

%Desgaste

Suelto

Compacto

Bulk

S.S.S

Aparente

1,510 1,592 2,635 2,678 2,753

Recomendación

8,82

(<25)

70,78

-

32,22

(≤40)

*% CLYA: Porcentaje de Caras Largas y Aplanadas, %CPPF: Porcentaje de Caras producidas por Fractura.

54

La tabla 4.1 y 4.2 muestra los pesos específicos y otras características del agregado fino y el

grueso. Para ambos casos, los pesos específicos de la materia prima son importantes para el

diseño de las mezclas. Con estas referencias se pueden hacer las mediciones de las proporciones

adecuadas de estos componentes y los demás (agua y cemento) y producir el concreto con las

características deseadas. De igual importancia es la presencia de contaminantes como cloruros y

sulfatos (ver tabla 4.1), que pudieran afectar la corrosividad del concreto, pues se sabe que estos

agentes son dañinos para el acero y para la pasta de concreto. Otro contaminante que se evalúa es

la materia orgánica, procedente de la descomposición de vegetales, la cual puede producir

trastornos en las reacciones del cemento, alterando así el fraguado. En el caso de la materia prima

estudiada estos contaminantes se detectaron en muy poca proporción.

Por otro lado en la tabla 4.2 también se muestran tres características importantes del

agregado grueso, las cuales influyen en las propiedades y en la calidad del concreto. La primera

es el porcentaje de caras largas y aplanadas (%CLYA), de la cual se recomienda una proporción

menor que 25%, debido a estas dan lugar a mezclas ásperas, poco trabajables, que demandan alta

cantidad de agua y cemento; además de causar un efecto de cuña cuando el concreto es sometido

a compresión. La segunda es el porcentaje de caras producidas por fractura (%CPPF), la cual

influye en el comportamiento de la mezcla; en este caso se requiere que exista buena adherencia

entre los agregados y la mezcla, que no afecte la resistencia. Por lo tanto se recomienda

agregados con superficies irregulares productos de la trituración, es decir con un alto porcentaje

de caras producidas por fractura. Por último se encuentra el porcentaje de desgaste, que según las

especificaciones, debe ser menor o igual a 40%, ya que este parámetro influye directamente con

la resistencia del concreto ya endurecido, por lo que si es mayor, se puede reducir su vida útil. En

los tres casos, al comparar los valores de los agregados a ser utilizados en la mezcla a diseñar con

los límites recomendados (Ver tabla 4.2), estos cumplen con las especificaciones, por lo tanto se

espera preparar un concreto de buena calidad.

En la tabla 4.3 se muestra la distribución granulométrica del agregado fino y grueso,

expresada en porcentaje de material pasante, en cada tamiz correspondiente, y el límite

recomendado por la norma COVENIN [24]. La granulometría se entiende como la distribución del

tamaño de los granos que integran al material, la cual decide de manera importante, la calidad del

material para su uso como componente del concreto. Principalmente la finalidad de una

granulometría adecuada, es obtener mezclas trabajables, con buenas propiedades mecánicas y con

55

pocos espacios entre granos, para que se requiera menos pasta. [5] Es por ello, que uno de los

principales aspectos a considerar para el control de calidad de los agregados es la granulometría,

para la cual existen limites recomendados según las normas venezolanas COVENIN, que

garantizan la producción de concretos convencionales con buenas propiedades. En el caso de los

materiales evaluados para este trabajo, ambos casos (agregado fino y grueso) se encuentran

dentro de los intervalos recomendados por lo que es de esperarse que la mezcla de concreto que

se está preparando contará con buena calidad y propiedades.

Tabla 4.3. Distribución granulométrica de los agregados.

ARENA PIEDRA

Tamiz

Designación COVENIN

% Pasante Tamiz

Designación COVENIN

% Pasante

12, 70 mm (-) 99,04 25,40 mm (100-90) 79,28

9,50 mm (100) 95,75 19,10 mm (90-50) 51,98

6,40 mm (99-85) 84,71 12,70mm (45-15) 19,66

4,75 mm (99-75) 78,40 9,50 mm (20-0) 9,26

2,36 mm (89-75) 65,04 6,40 mm(7-0) 5,91

1,18 mm (75-38) 50, 95 4,75 mm(-) 4,66

600μm (58-20) 46,49 2,36 mm(-) 2,25

300 μm (35-10) 27,69

150 μm (20-6) 12,27

75 μm (5) 12,17

*Las cantidades entre paréntesis corresponden a los intervalos recomendados por COVENIN

En resumen al comparar los resultados obtenidos con los límites establecidos en la norma se

puede decir que el agregado cumple con los requisitos de calidad en cuanto a granulometría,

presencia de cloruros, sulfatos e impurezas orgánicas, porcentaje de caras producidas por

fracturas, porcentaje de desgaste y porcentaje de caras largas y aplanadas, por lo tanto es apta

para el diseño y la elaboración de las probetas de concreto reforzado.

El diseño de la mezcla de concreto es un procedimiento mediante el cual se calculan las

proporciones en peso de los componentes que intervienen en la mezcla de concreto, de este modo

56

se obtiene cierta garantía del comportamiento deseado del material, en el estado plástico y

endurecido. Existen numerosos métodos para diseñar mezclas, que difieren entre si, de acuerdo

con las variables que manejen y las relaciones que establezcan. En este caso se empleó el método

propuesto en el Manual del Concreto Estructural [5] (Ver Apéndice C). La mezcla empleada para

la fabricación de las muestras de concreto reforzado se muestra en la Tabla 4.4, donde se

observan la cantidad de cada componente expresadas en unidades de peso y de volumen.

Tabla 4.4. Proporciones de la mezcla de concreto

Material Cantidad

[kg]

Cantidad

[Lt]

Agua 6,3 6,3

Cemento Portland 10,5 3,9

Grava o piedra 28,5 10,7

Arena 25 9,5

TOTAL 70 30

Debido a las condiciones de trabajo que se van ha encontrar sometidas las probetas, para la

mezcla diseñada se consideró un asentamiento de 6 pulgadas, una resistencia a compresión de

180 kgf/cm2, y una relación agua – cemento de 0,6, la cual es recomendado cuando la condición

de servicio o ambiental del concreto es el costero. Por lo tanto al utilizar las proporciones de

componentes obtenidas (ver tabla 4.4), se espera que el concreto fabricado posea estas

características.

Figura 4.1. Probetas de Concreto reforzado con acero pre-corroído y con acero sano

57

Una vez realizado el diseño se unieron todos los componentes con la finalidad de formar la

pasta de cemento. Esta pasta fue vaciada en el encofrado con el entramado del refuerzo y se

esperó 24 horas para que ocurrieran las reacciones de hidratación y posterior fraguado. El

producto final se muestra en la figura 4.1, donde se observan la probeta de concreto reforzada con

acero pre-corroído y la reforzada con acero sano.

4.2 Funcionamiento del equipo GECOR 8:

Para poder interpretar los resultados obtenidos, al realizar medidas con el equipo de ensayos

no destructivos GECOR8 ™, es importante conocer el funcionamiento de los sensores y el

principio en que se basa el equipo para las mediciones de velocidades de corrosión, potencial y

resistividad del concreto. Por ello a continuación se va a explicar el funcionamiento básico de los

sensores A y B, los cuales fueron utilizados en los casos de estudio.

Para poder determinar la velocidad de corrosión el equipo se basa en la técnica de resistencia

a la polarización (Rp). Para ello se cuenta con el Sensor A, el cual posee dos anillos concéntricos

de acero y tres electrodos de Cu/CuSO4, como se muestra en la figura 4.2, donde el anillo interno

es el contra electrodo y el externo es el encargado del confinamiento del campo eléctrico dentro

de los límites dimensionales del sensor A, el cual permite que el área polarizada sea controlada y

conocida. [25]

Figura 4.2. Sensor A con electrodos de Cu/CuSO4

En la figura 4.3 se presenta de forma esquemática el funcionamiento del sensor A. En esta se

observa que el contraelectrodo interno (CEI) genera una corriente, que es confinada dentro del

Anillos de Acero

Electrodos de Referencia Cu/CuSO4

58

área del refuerzo por un contraelectrodo externo (CEE). Igualmente se nota que hay tres

electrodos de referencia, un electrodo de referencia interno (ERI) que permite que pueda ser leída

la variación del potencial del refuerzo, luego de ser aplicada la corriente; y dos electrodos de

referencia externos (ERE) los cuales monitorean la eficiencia del confinamiento.

Figura 4.3. Esquema del funcionamiento del Sensor A.

El ensayo de resistencia a la polarización es muy sencillo y permite de manera rápida estimar

las velocidades de corrosión de los materiales: en este caso el refuerzo dentro del concreto. El

equipo hace un barrido de potencial alrededor del potencial de corrosión para encontrar la

relación lineal entre el potencial y la corriente ( E/ I), lo que corresponde a la resistencia a la

polarización. Como se explicó en la fundamentación esta Rp es inversamente proporcional a la

velocidad de corrosión y va estar referida al área del refuerzo situada en un cilindro cuya

generatriz pasa entre los sensores de campo eléctrico [24]. Esa constante de proporcionalidad es

una relación entre las pendientes de Tafel, y que para el caso de la corrosión del acero en

concreto tiene valores más o menos constantes dependiendo de la condición en la que se

encuentre el acero (pasivación o corrosión).

Por otro lado, para realizar medidas de potencial del refuerzo y resistividad del concreto

se empleo el Sensor B (Ver figura 4.4), que posee un electrodo de referencia de Cu/CuSO4

(ER) y un contra electrodo (CE). La resistividad eléctrica se obtiene al medir la resistencia

eléctrica entre el refuerzo y el contra-electrodo del sensor (CE). La relación que se cumple es

GECOR 8™

ERI CEI CEE ERE

Área de Medida

59

la que se muestra en la ecuación 4.1, donde e es la resistividad eléctrica del concreto, Re es

la resistencia eléctrica y CE es el diámetro del contra-electrodo:

(4.1)

Esta resistencia (Re) es producida por el potencial aplicado y la corriente circulante generada

por el contra electrodo. En la figura 4.4 se muestra una representación esquemática del

circuito que se crea para realizar las medidas y una vista superior del Sensor B.

Figura 4.4. Representación esquemática del funcionamiento del Sensor B.

Para la medición del potencial de corrosión el electrodo de referencia central, de

Cu/CuSO4 para el sensor B, es el encargado de medir la diferencia de potencial entre el mismo y

el refuerzo de acero.

4.3 Evaluación de las muestras mediante el uso del equipo GECOR 8 ™.

El equipo de ensayos no destructivos GECOR 8 ™, permite determinar la velocidad de

corrosión del refuerzo, potenciales de corrosión del mismo, y resistividad del concreto, en

estructuras aéreas y sumergidas, mediante técnicas de polarización in situ; así como también

comprobar la efectividad del sistema de protección catódica que pudiera estar funcionando para

resguardar el refuerzo. Esta pasantía consistió principalmente en la utilización del equipo

GECOR 8 como una herramienta no destructiva en la evaluación del estado del sistema concreto-

refuerzo de acero. Conociendo el funcionamiento y las limitaciones del equipo, se puede emplear

como una herramienta para el control de calidad del concreto armado en obras de vialidad,

GECOR8™ CE ER

Re

60

puertos y aeropuertos. A continuación se discutirá acerca de la utilización del equipo en

evaluación para estudiar las muestras de concreto reforzado que fueron fabricadas en este trabajo

de investigación.

4.1.1. Mediciones del potencial del refuerzo y resistividad del concreto.

Con la finalidad de evaluar las condiciones iníciales de las muestras de concreto reforzado,

se realizaron medidas de resistividad y potencial del refuerzo empleando el Equipo GECOR 8™.

Para ello se empleó el sensor B. Con los resultados obtenidos (Ver Apéndice Tabla A.12 y Tabla

A.13) se construyeron gráficos de potencial del refuerzo y de resistividad del concreto en función

del tipo de probeta: refuerzo de acero sano y pre-corroído. En las figuras 4.5 y 4.6 se presentan

los resultados.

Figura 4.5. Variación del potencial del refuerzo en las dos probetas de concreto reforzado. * Este es un valor localizado de potencial, para el resto del sistema el equipo reportó valores positivos, por lo que no se reporto el promedio. Valores positivos de potencial representan un riesgo bajo de corrosión para el refuerzo.

En la Figura 4.5 se muestran los valores de potencial de corrosión del refuerzo de acero tanto

para el caso del refuerzo sano como para el caso pre-corroído. Pueden notarse sobre el gráfico

tres intervalos de riesgo: riesgo alto (E < -350 mV), riesgo medio (-350 mV < E < -200 mV) y

riesgo bajo (E > -200 mV), con todos los potenciales referidos al electrodo de Cu/CuSO4. Como

puede observarse en la figura, el caso del concreto reforzado con acero pre-corroído presenta un

potencial de corrosión mayor (más negativo) en comparación con el caso con refuerzo sano. De

hecho, el refuerzo sano se encuentra en la región de bajo riesgo y el pre-corroído en la de riesgo

Refuerzo de Acero SanoRefuerzo de Acero Pre-

Corroído

Potencial -196,51 -344,22

-400

-350

-300

-250

-200

-150

-100

-50

0

E vs

Cu

/Cu

SO4

(m

V)

Tipo de probeta

*

Riesgo bajo

Riesgo medio

Riesgo alto

61

medio. Este comportamiento sugiere que para el caso del acero sano, el concreto presenta una

corrosividad baja, encontrándose al acero en su región de pasividad. Por otro lado, el acero pre-

corroído, el cual fue colocado en el concreto tal cual fue encontrado (almacenado a la

intemperie), pudo haber introducido al sistema contaminantes (humedad y posiblemente cloruros)

que pudieran estar produciendo corrosión del acero pues estos agentes agresivos evitan o

perturban la pasivación del refuerzo. Esta tendencia concuerda con la investigada en la

bibliografía, donde se reporta que los valores típicos de potencial de aceros en estado pasivo en

concreto se encuentran entre 0 y -200 mV, y en aceros con fallas en la capa pasiva o con

presencia de corrosión en algunas aéreas, está entre -200 y -350 mV vs. Cu/CuSO4.[10].

Igualmente, si se relacionan estos valores con el riesgo de corrosión en el refuerzo, según los

criterios de la norma ASTM C867 [10], al tener un potencial menos negativo (< -200 mV), la

probeta de acero sano posee menos riesgo de presentar corrosión que la de acero pre-corroído.

Figura 4.6. Medición de la resistividad del concreto en las muestras de concreto reforzado con acero sano y pre-corroído

En cuanto a la evaluación de la resistividad del concreto, presentado en la figura 4.6, se

puede notar que hay una gran diferencia entre los dos valores, es decir, es mayor el valor de la

resistividad del concreto de la probeta con acero sano (148,29 kΩ·cm) en comparación con la del

acero pre-corroído (16,76 kΩ·cm). El primero se encuentra en una región de bajo riesgo y el

último en una región de alto riesgo (ver figura 4.2). Al ser esta una propiedad del concreto no

debería existir una diferencia tan significativa, ya que ambas probetas fueron elaboradas con la

Refuerzo de Acero Sano

Refuerzo de Acero Pre-Corroído

Resistividad 148,3 16,76

0

50

100

150

200

250

Re

sist

ivid

ad (

KΩ.c

m)

Tipo de probeta

Riesgo alto

Riesgo medio

Riesgo bajo

62

Inicio 2 días 4 días 8 días

Resistividad 148,30 0,80 0,66 0,60

130

131

132

133

134

135

136

137

138

139

140

141

142

143

144

145

146

147

148

149

150

Re

sist

ivid

ad (

KΩ·c

m)

Tiempo de inmersión

misma mezcla, por lo tanto esto pudiera ser asociado a la introducción de contaminantes por parte

del refuerzo pre-corroído el cual se encontraba a la intemperie antes del momento de su

utilización como refuerzo para la mezcla de concreto preparada. Este material pre-corroído pudo

haber introducido al sistema cloruros, afectando así la resistividad del concreto.

4.1.2 Variación del potencial de corrosión del refuerzo y resistividad del concreto en

muestras inmersas en agua de mar.

Con la finalidad de causar deterioro acelerado en las muestras de concreto reforzado, estas

fueron sumergidas en agua de mar. Las mediciones de potencial y resistividad fueron hechas

después de 2, 4 y 8 días de inmersión. Con los resultados obtenidos (Ver Apendice Tablas A.14,

A.15 y A.16) se construyeron gráficas de potencial y resistividad en función del tiempo de

inmersión, como se muestran en las figuras 4.7 y 4.8. Además se construyeron mapas de

potencial, los cuales se presentan en las figuras de la 4.9 a la 4.12, las cuales serán discutidas más

adelante.

Figura 4.7. Variación de la resistividad en función del tiempo de inmersión para la muestra de concreto con refuerzo sano en agua de mar. En la parte inferior del gráfico se muestra la resistividad promedio en k cm.

Inicio 2 días 4 días 8 días

Resistividad 148,30 0,80 0,66 0,60

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

Resis

tivid

ad (K

Ω·cm

)

Tiempo de inmersión

Riesgo alto

Riesgo bajo

63

Al observar la figura 4.7 se puede notar que hay un descenso significativo de la resistividad

del concreto a los dos días de inmersión de la muestra en agua de mar, variando muy poco

durante los días posteriores. Este decrecimiento se puede deber a dos razones. En primer lugar se

sabe que la resistividad eléctrica esta relacionada con la calidad del concreto, la relación agua –

cemento, el tiempo de curado y el tipo de aditivo utilizado [10], por lo tanto al no ser elaborada la

muestra con concreto capaz de soportar ambientes agresivos, mediante la aplicación de algún

aditivo especial, esta se ve seriamente afectada al estar en contacto con el agua de mar. La

absorción de agua de mar va a disminuir considerablemente la resistividad del concreto y esto va

a afectar al refuerzo negativamente. Y en segundo lugar se conoce que la presencia de cloruros en

el concreto, provenientes del agua, clinker, etc; afecta el agua de hidratación durante el fraguado,

debido a que esto produce la retención de la misma en los poros y capilares, por lo tanto se ve

afectada la resistividad del concreto al inicio. Luego de sumergir la pieza, la porosidad del

concreto pasa a ser el aspecto controlante de la resistividad. La posibilidad de disponer del agua

en exceso permite que esta permee y alcance el refuerzo.

Por otro lado la resistividad del concreto puede ser relacionada con la velocidad de corrosión

del refuerzo. Según estudios realizados [10], se puede tener un indició de si la velocidad de

corrosión será muy rápida, rápida, moderada o lenta, dependiendo del valor de resistividad

medido. En este caso según los valores de resistividad obtenidos durante la inmersión se esperaría

una alta velocidad de corrosión en el refuerzo, ya que estos son menores a 5 kΩ·cm.

En cuanto a la evaluación de la variación del potencial de corrosión del refuerzo en función

del tiempo de inmersión, se puede observar en la Figura 4.8, que hay un incremento del potencial

(más electronegativo) a medida que transcurren los días de exposición al agua de mar. Se puede

notar que este potencial varía desde -196,51 mV (condición inicial) hasta -704, 55 mV (después

de 8 días). Este comportamiento es de esperarse, ya que al estar en contacto la muestra de

concreto con agua de mar, los cloruros y el agua penetran con facilidad hasta alcanzar el refuerzo

de acero, atacándolo y acelerando el proceso de corrosión del mismo. Nuevamente hay que

resaltar que el concreto preparado no fue diseñado para inmersión en agua de mar y su deterioro,

por lo tanto, ocurrió en un corto tiempo.

En el grafico se pueden apreciar tres regiones que indican el riesgo a la corrosión en el

sistema concreto-refuerzo. En este caso el riesgo presentado inicialmente es bajo (sin inmersión

64

en agua de mar) y luego, al trascurrir dos días de inmersión, hay un cambio notable del potencial

de corrosión, pasando a la región de riesgo alto a la corrosión.

Figura 4.8. Variación del potencial de corrosión del refuerzo de acero en función del tiempo de inmersión en agua de mar después de 2, 4 y 8 días.

De los resultados de la figura 4.7 y 4.8, se puede concluir que el deterioro del concreto

puede ser rápido en el caso de que no sea el adecuado para estas condiciones extremas de

inmersión. Este deterioro se debe a la absorción de agua y cloruros y que en un corto período de

tiempo alcanzan al refuerzo iniciando su proceso de corrosión. El equipo GECOR 8TM mostró

tener la capacidad de detectar los cambios en el concreto y en la condición del acero del refuerzo.

4.1.3 Mapas de potencial de corrosión del refuerzo para las muestras de concreto

Otra herramienta utilizada para evaluar al sistema concreto-refuerzo empleando el equipo

GECOR8 ™ fue la construcción de mapas de potencial del refuerzo. Estos mapas permiten la

observación de la variación del potencial a lo largo y ancho de la superficie del concreto donde se

realizó la medida. Esta aplicación es de gran utilidad para estructuras de concreto de grandes

dimensiones pues permitiría la localización de regiones en donde el refuerzo puede estar

sufriendo corrosión por alguna razón. Para el caso de esta pasantía, se emplearon las muestras de

concreto preparadas. En esta sección se presentarán los mapas correspondientes a la muestra de

concreto reforzado que fue sometida a inmersión en agua de mar. Estos resultados se presentan

en las figuras 4.9 y 4.10. Posteriormente, se discutirá la aplicación de esta herramienta para un

Inicio 2 días 4 días 8 días

Potencial -196,51 -621,67 -653,02 -704,55

-800

-700

-600

-500

-400

-300

-200

-100

0

E vs

Cu

/Cu

SO4

Riesgo alto

Riesgo medio

Riesgo Bajo

65

caso real, el que corresponde a la plataforma de clavados de la Dirección de Deportes de la

Universidad Simón Bolívar.

En la Figura 4.9, correspondiente a la muestra de concreto con refuerzo sano antes de la

inmersión en agua de mar, se presenta un diagrama de contorno del potencial. El diagrama

muestra las coordenadas X y Y utilizadas en la realización de las cuadricula para la medida de

mapeo (Mapping). Los dos círculos negros en la parte superior del diagrama corresponden a la

ubicación del refuerzo sobresaliente de la muestra, donde se hizo el contacto eléctrico para la

medición. En esta figura se pueden apreciar varias zonas coloreadas las cuales señalan diferentes

intervalos de potencial, que van en este caso desde 885 mV hasta -200 mV. Debido a que estos

valores de potencial se encuentran por debajo de -200 mV con respecto al potencial de

Cu/CuSO4, se puede decir que toda la muestra presenta una condición de bajo riesgo de

corrosión. No obstante, el mapeo permitió determinar la caída de potencial hacia la parte superior

de la muestra en donde se encuentran los dos refuerzos sobresalientes. Puede notarse que el

potencial del refuerzo se hace más positivo a medida que se aleja de la zona de contacto en los

sobresalientes lo que pudiera indicar que hay un efecto de la caída IR de potencial, aunque esto

no puede asegurarse sin una investigación más detallada. Lo que si puede sugerirse es que la

cercanía del refuerzo a la superficie del concreto lo puede hacer más susceptible a sufrir daño por

corrosión. De hecho, los potenciales medidos cercanos a los salientes se encuentran cercanos a la

región de riesgo medio de corrosión.

Figura 4.9 Mapa de potencial en la superficie de la probeta con refuerzo sano antes de su inmersión en agua de mar. Los contornos de potencial se presentan en mV y están referidos al electrodo de Cu/CuSO4. Los dos círculos negros corresponden a los salientes del refuerzo donde se hizo el contacto eléctrico para la medición de potenciales.

0 2 4 6 8 10 120

5

10

15

20

25

30

Y (

cm

)

X (cm)

-200,0

-64,38

71,25

206,9

342,5

478,1

613,8

749,4

885,0

66

En la figura 4.10 se presentan los mapas de potencial del refuerzo para la muestra de

concreto reforzado después de ser sumergida en agua de mar por 2, 4 y 8 días. La figura 4.10(a)

corresponde a las medidas de potencial del refuerzo después de dos días de inmersión y se

observa a lo largo de toda la superficie unos valores de potencial que van desde -618,1 mV hasta

-624,7 mV con respecto a Cu/CuSO4. En este caso la región con el potencial ligeramente más

negativo corresponde a las coordenadas más cercanas al refuerzo saliente (parte superior de la

probeta) lo que era de esperarse. Un comportamiento similar se evidencia en la figura 4.10 (b) y

(c), correspondientes a las medidas realizadas a los 4 y 8 días de inmersión, respectivamente. En

todos los casos, se puede decir que el potencial del refuerzo es uniforme a lo largo de toda la

superficie de la muestra y que los valores de potencial se encuentran dentro de la zona de alto

riesgo de corrosión.

(a) (b)

(c)

Figura4.10. Mapas de potencial del refuerzo para la muestra de concreto con refuerzo sano después de ser sumergida en agua de mar por: (a) 2 días, (b) 4 días y (c) 8 días. Los contornos de potencial se presentan en mV y están referidos al electrodo de Cu/CuSO4. Los dos círculos negros corresponden a los salientes del refuerzo donde se hizo el contacto eléctrico para la medición de potenciales.

0 2 4 6 8 10 120

5

10

15

20

25

30

Y (

cm

)

X (cm)

-624,7

-623,9

-623,1

-622,2

-621,4

-620,6

-619,7

-618,9

-618,1

0 2 4 6 8 10 120

5

10

15

20

25

30

Y (

cm

)

X (cm)

-657,7

-656,7

-655,7

-654,7

-653,7

-652,7

-651,8

-650,8

-649,8

0 2 4 6 8 10 120

5

10

15

20

25

30

Y (

cm

)

X (cm)

-706,1

-705,6

-705,1

-704,6

-704,2

-703,7

-703,2

-702,8

-702,3

67

Los mapas de potencial mostrados en las figura 4.9 y 4.10 muestran que el refuerzo de las

muestras fue afectado de manera más o menos uniforme en toda la pieza. Esto es consecuencia de

modo como se sumergió el concreto reforzado en el baño de agua de mar. Pudieran diseñarse

experimentos en los que la exposición al agua de mar se haga solamente por una de las caras

laterales y poder apreciar en más detalle el avance de la penetración del agua y los cloruros y su

efecto sobre el potencial del refuerzo. Esto se sugiere para futuros estudios.

4.2 Estudios de casos reales y la utilización del equipo GECOR 8 TM.

A continuación se presentan dos casos de estudios en donde se implementaron algunas de

las herramientas que ofrece el equipo GECOR 8 TM. Estos casos corresponden a secciones de

concreto que presentaban daños apreciables y otros que no presentaban deterioro visible.

4.2.1 Medidas de Velocidades de Corrosión: Caso Defensa de vía del Sector Arrecifes del

Estado Vargas.

En la Evaluación de la Defensa de vía del sector Arrecifes en el Estado Vargas, se realizó en

primer lugar una inspección visual, con la finalidad de determinar la zona más afectada por la

corrosión, y de este modo seleccionar el área donde van a ser medida la velocidad de corrosión.

Figura 4.11. Zona de la defensa afectada por corrosión en el refuerzo

68

En la Figura 4.11 se muestra, el área seleccionada, en la cual se puede evidenciar la presencia

de delaminaciones y perdida de la cobertura del concreto, como consecuencia del aumento de

volumen del refuerzo por la formación de productos de corrosión en el mismo. Llama la atención

que la zona de delaminación es la cara de la defensa opuesta al mar. Esto pudiera indicar que la

cobertura del refuerzo de este lado, es de menor espesor. Por esta razón, se realizaron las

mediciones del lado superior de la defensa. Para ello se empleó el sensor A. Los resultados se

presentan en la Tabla 4.5. En esta tabla se señalan la hora en que se realizó cada medida, la

velocidad de corrosión, el potencial de corrosión, la resistencia eléctrica del concreto, el área del

refuerzo y los parámetros de posición del sensor, condiciones del concreto y clima introducidos al

momento de realizar la medida.

Tabla 4.5. Medida de Velocidad de Corrosión en la Defensa de vía del sector Arrecifes en el Edo. Vargas

Nombre

Tiempo

Velocidad de

Corrosión [µA/cm2]

Potencial vs

Cu/CuSO4 [mV]

Resistencia [KΩ]

Área de Refuerzo [cm2]

Parámetros

PAR1 14:45:18 0,14 -366,93 6,82 41,90 H D F CL NS D H PAR2 14:49:30 0,21 -372,10 3,87 41,90 H D F CL NS D H PAR3 14:52:55 14,33 -356,67 1,28 41,90 H D F CL NS D H PAR4 14:57:28 1,74 -321,95 1,41 41,90 H D NF CR NS D F PAR5 15:01:19 2,68 -329,25 0,55 41,90 V D F CR NS D H PAR6 15:05:14 1,23 -350,63 0,42 41,90 V D F CR NS D H PAR7 15:08:55 1,81 -368,71 0,40 41,90 V D F CR NS D H

PAR8 15:12:38 1,58 -367,86 0,64 41,90 V D F CR NS D H PAR9 15:15:03 4,75 -362,46 1,41 41,90 H D F CL NS D H PAR9 15:17:10 4,94 -362,49 1,31 41,90 H D F CL NS D H

Nota: H: horizontal, V: vertical, D:seco, F: superficie agrietada, CL: cobertura desprendida, CR: cobertura completa,

NS: sin presencia de manchas, NF: superficie sin grietas.

En la tabla 4.5 puede notarse que hay una variación de las velocidades de corrosión en cada

punto de medida, presentando el punto PAR4 el mayor valor (14,33 µA/cm2), por lo que puede

ser considerando como el más crítico y donde el daño por corrosión es mayor. Mediante

investigaciones previas [10] se ha relacionado la velocidad de corrosión con el grado de corrosión

en el refuerzo, clasificándolo en estado pasivo (Icorr< 0,1μA/cm2), de bajo a moderado (0,1

μA/cm2 < Icorr < 0,5 μA/cm2), de moderado a alto (0,5 μA/cm2 < Icorr< 1 μA/cm2) o muy alto (Icorr

69

> 1 μA/cm2), dependiendo de la velocidad. Al comparar las velocidades de corrosión obtenidas en

cada punto con los limites señalados anteriormente, se puede decir, que en los puntos 1 y 2

(PAR1 y PAR2, respectivamente) la corrosión puede considerarse baja o moderada, por el

contrario en los otros puntos de medidas (de PAR 3 a PAR9) son mayores a 1 μA/cm2, lo que

indica un alto nivel de corrosión en la estructura, corroborando así los resultados obtenidos

mediante la inspección visual.

Otro indicador empleado es el potencial de corrosión del el refuerzo (Ver tabla 4,5). Al

analizar los resultados obtenidos se evidencia que el potencial en la región seleccionada presenta

poca variación, con valores que van desde -321,95 mV hasta -368,71 mV con respecto a

Cu/CuSO4 y si se comparan con los límites indicados y discutidos en las secciones anteriores, se

puede decir que la estructura presenta un alto riesgo a la corrosión, ya que los potenciales

medidos son mayores a -350 mV vs. Cu/CuSO4.

En resumen la estructura presenta un alto grado de corrosión, lo que esta ocasionando el

deterioro de la cobertura de concreto, producto del aumento del volumen del refuerzo a causa de

los productos de corrosión, que originan la aparición de grietas y delaminaciones en la cobertura.

Por la región donde se encuentra la defensa se puede inducir que la corrosión es originada por

ataque por cloruros, donde el ión cloruro proveniente del ambiente marino, penetra en el concreto

hasta llegar al refuerzo, rompe la capa pasiva del acero y funciona como catalizador del proceso

de corrosión, ocasionando picaduras en el refuerzo. No obstante, la presencia de CO2 no puede

descartarse ni la ocurrencia de carbonatación. Un análisis de los productos de corrosión pudiera

señalar la razón del deterioro de esta sección de la defensa.

4.2.2 Mediciones de potencial del refuerzo y resistividad del concreto: Caso plataforma

del Trampolín de Clavados de la Piscina de la Universidad Simón Bolívar.

En el caso de la plataforma de clavados, igualmente se realizó una inspección visual para

determinar la zona que presenta mayor daño. En este caso se seleccionó la parte inferior de la

base de la plataforma, que se encuentra en la región de salpique de la fosa. Como se aprecia en la

figura 4.12 (a) y (b), la perdida de la cobertura de concreto puede deberse a la acción de

salpicaduras del agua de la fosa a lo largo de su utilización. Esta constante humectación del

concreto reforzado permitió la penetración de agentes corrosivos al mismo, lo que afectó al

70

refuerzo agrietando la cobertura y produciendo su desprendimiento. Puede notarse que esta

cobertura de concreto es de muy bajo espesor lo que facilita el deterioro del refuerzo.

(a) (b)

Figura 4.12. Zona afectada de la Plataforma de Clavados

Posteriormente para evaluar el nivel del daño se empleó el método de mapeo, para obtener

medidas de resistividad del concreto y potencial del refuerzo, seleccionando como área de estudio

la superficie de la plataforma contraria al daño. Con los resultados obtenidos se construyeron dos

gráficos representativos del estado de la estructura como se muestran en las Figura 4.13 (a) y (b).

(a)

0 20 40 60 80 100 1200

20

40

60

80

X (cm)

Y (

cm

)

-200,0

-173,8

-147,5

-121,3

-95,00

-68,75

-42,50

-16,25

10,00

(b)

0 20 40 60 80 100 1200

10

20

30

40

50

60

70

80

X (cm)

Y (

cm

)

0

137,5

275,0

412,5

550,0

687,5

825,0

962,5

1100

Figura4.13. a)Mapa de potencial del refuerzo para el área seleccionada de la plataforma de clavados. Los contornos de potencial se presentan en mV y están referidos al electrodo de Cu/CuSO4. b) Medida de la resistividad del concreto para la superficie seleccionada de la Plataforma de Clavados. Los contornos de resistividad se presentan en KΩ·cm.

71

En la Figura 4.13 (a) y (b) se presenta un diagrama de contorno del potencial del refuerzo y

de resistividad del concreto respectivamente, para la superficie de estudio seleccionada. En los

diagramas se muestran las coordenadas X y Y utilizadas en la realización de las cuadricula para

la medida de mapeo (Mapping). En esta Figura 4.13 (a) se pueden apreciar varias zonas

coloreadas las cuales señalan diferentes intervalos de potencial, que van en este caso desde -200

mV hasta 10 mV. Al encontrarse estos valores por debajo de los -200mV con respecto al

potencial de Cu/CuSO4, se puede decir que hay una condición de bajo riesgo de corrosión. Por su

parte en la Figura 4.13 (b) se observa que los valores de resistividad en la superficie de concreto

van desde 0 KΩ·cm a 1100 KΩ·cm. Al comparar estos valores con los límites consultados en la

bibliografía [10] se puede deducir que bajo estas condiciones de resistividad no se puede distinguir

entre un estado activo o pasivo del acero, ya que la resistividad era mayor que 100 kΩ.cm. En

resumen bajo estas condiciones la estructura no presenta riesgo de corrosión, lo cual no

concuerda con lo evidenciado en la inspección visual. Una posible causa de la diferencia de

resultados obtenidos, mediante las dos técnicas de evaluación empleadas, puede ser que el

concreto en la estructura sea poco permeable, por lo tanto la superficie de la plataforma donde se

realizó la medición no ha sufrido ningún daño, como se muestra en los resultados; lo que induce a

que el daño observado en la estructura es superficial y solo se presenta del lado de la salpicadura

CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

Conclusiones

- La materia prima empleada para la fabricación de las muestras de concreto reforzado

cumplieron con los requisitos de calidad establecidos por la Norma COVENIN 277. El

agregado fino y agregado grueso cumplen con los requisitos de calidad, en cuanto a

granulometría, presencia de cloruros, sulfatos e impurezas orgánicas, porcentaje de caras

producidas por fracturas, porcentaje de desgaste y porcentaje de caras largas y aplanadas.

Se espera que la mezcla diseñada presente una resistencia de 180 kgf/cm2 (15,9 MPa), un

asentamiento de 6 pulg, una relación agua-cemento de 0,6 y que sea apta para condiciones

de servicio marinas o costeras, con las proporciones obtenidas de agua, cemento, piedras

y arenas (6,3kg; 10,5kg; 28,5kg y 25kg, respectivamente).

- El equipo GECOR8 ™ es un equipo versátil que puede ser de gran utilidad en la

inspección de estructuras de concreto reforzado a nivel nacional. Este permite medir

potencial, velocidades de corrosión del refuerzo y la resistencia eléctrica del concreto. De

este modo se pueden obtener mapas de estos indicadores y así poder localizar las regiones

en donde se presente deterioro de la estructura que necesite atención inmediata.

- La muestra de concreto reforzada con acero pre-corroído presenta un potencial de

corrosión más negativo en comparación con el potencial del refuerzo sano, encontrándose

el primero en la región de riesgo medio, posiblemente debido a la introducción de

contaminantes al sistema, como humedad y cloruros, que perturban la pasivación del

acero.

73

- La resistividad del concreto de la probeta de acero sano (148,29 kΩ·cm) obtenida es

mayor que la del acero pre-corroído (16,76 kΩ·cm), lo que puede estar asociado a la

introducción de contaminantes por parte del refuerzo pre-corroído, afectando así la

resistividad del concreto.

- Hubo un descenso significativo de la resistividad del concreto a los dos días de inmersa la

muestra de concreto sano en el agua de mar, variando muy poco durante los días

posteriores. Esto se debe a la ausencia de algún aditivo especial, que le brinde protección

contra la agresividad del agua de mar y a la penetración de cloruros en el concreto cuando

se encuentra en inmersión directa.

- Con los valores de resistividad obtenidos (0,8 kΩ·cm, 0,66 kΩ·cm, 0,60 kΩ·cm) durante

la inmersión de la muestra en agua de mar, se esperaría una alta velocidad de corrosión en

el refuerzo, ya que estos son menores a 5 kΩ·cm.

- El potencial de corrosión del refuerzo aumentó (más negativo) a medida que trascurrieron

los días de inmersión de la muestra en el agua de mar, variando este desde -196,51 mV

(condición inicial) hasta -704, 55 mV (8 días), asociado probablemente al ataque por

cloruros.

- En la inspección visual realizada a la Defensa de la vía del sector Arrecifes en el Estado

Vargas se evidenció la presencia de delaminaciones y pérdida de la cobertura del

concreto, como consecuencia del aumento de volumen del refuerzo por la formación de

productos de corrosión en el mismo.

- Al comparar las velocidades de corrosión obtenidas empleando el equipo de Ensayos No

destructivos GECOR 8™, en cada punto con los limites establecidos por estudios

anteriores, se puede clasificar la corrosión de moderada a baja, en los puntos 1 y 2 (PAR1

y PAR2 respectivamente) y en los puntos restantes alta.

- En la inspección visual realizada en la Plataforma de la Fosa de Calvados de la

Universidad Simón Bolívar se observó perdida de la cobertura de concreto producto del

74

contacto continuo del agua de la fosa con esta superficie, y presencia de corrosión en el

refuerzo.

- La estructura puede ser clasificada de bajo riesgo a la corrosión según los valores de

potencial del refuerzo y resistividad del concreto obtenidos en cada punto de medida en el

área seleccionada, empleando la opción de mapeo (Mapping) del Equipo GECOR8™.

Recomendaciones

- Se recomienda realizar análisis de contenido de cloruros en las muestras sumergidas en

agua de mar con la finalidad de comprobar su impacto en los resultados de la resistividad

obtenidos.

- Se recomienda crear un grupo de probetas experimentales con entramados utilizados

comúnmente en las obras civiles, con la finalidad de realizar pruebas pilotos con el equipo

GECOR8™ y poder predecir las posibles medidas y errores a obtener en las evaluaciones

de campo.

- Se recomienda comprobar la conexión eléctrica en el refuerzo de la plataforma de la fosa

de clavados de la Universidad Simón Bolívar con la finalidad de realizar un diagnostico

mas completo del estado de la estructura.

- Se recomienda comparar ensayos electroquímicos de laboratorio con los resultados de

medidas realizadas con el equipo GECOR8™.

REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS

[1] Chess P., “Cathodic Protection of Steel in Concrete”, E&FN SPON, Londres y New York, pp. 1-3, 6-10, 20-27 (2005).

[2] Ahmad Z., “Principles of Corrosion Engineering and Corrosion Control”, Elserver Sience & Technology Books, pp. 611-637 (2006).

[3] Roberge P., “Handbook of Corrosion Engenieering”, Mc Graw-Hill, Estados Unidos, pp. 154-187 (2000).

[4] Smith W., y Hashemi J., “Fundamentos de la Ciencia e Ingeniería de Materiales”, Mc Graw-Hill, México, pp. 679 (2006).

[5] Porrero J., Ramos C., Grases J., y Velazco G., “Manual del concreto estructural”, SIDETUR, Caracas, pp. 61-88, 94-95, 423, 433-435, 403-419 (2004).

[6] Schweitzer P., “ Encyclopedia of Corrosion Technology”, Marcel Dekker Inc, New York, pp. 445, 531 (2004).

[7] Schweitzer P., “Fundamentals of Corrosion. Mechanism, Causes and Preventative Methods”, CRC Press, Estados Unidos, pp. 5, 11-15 (2010).

[8] Leigthon B., “Fundamentos de la Corrosión Electroquímica – Termodinámica y Cinética”, Caracas, pp. 2-16, 25-27 (2009).

[9] Sastri V, Ghali E, y Elboujdaini M, “ Corrosion, Prevention and Protection. Practical Solutions”, Jolin Wiley & Sons, Ltd, Inglaterra, pp. 23, 28-33. (2007)

[10] Broonfield J, “Corrosion of Steel in Concrete Understanding, Investigation and Repair”, Taylor & Francis, New York, pp. 1, 6-10, 16-29. (2007)

[11] NDT James Instrument Inc. Non Destructive Systems. Disponible en Intenert: http://www.ndtjames.com/Gecor-8-p/c-cs-8.htm, Cunsultado el 2 de Julio 2010.

[12] NDT James Instrument Inc. Non Destructive Systems, “The Gecor8 Corrosion Rate Meter, Instruction Manual”, Segunda Edición. (2002).

[13] Fondonorma 0255:2006, “Agregados. Determinación de la composición granulométrica”. (2006).

[14] Fondonorma 0263:2008, “Agregado grueso. Determinación de la Resistencia al desgaste de agregados menores de 38,11mm (1 ½”) por medio de la máquina de los ángeles. (2007).

[15] Fondonorma 0263:2008, “Agregados. Determinación de la masa unitaria y de vacios”. (2008).

[16] Norma COVENIN 1124-77, “Bases y Sub-bases. Método de Ensayo para determinar el porcentaje de caras producidas por fractura”. (1977)

76

[17] Fondonorma 0264:2007, “Concreto. Agragado grueso. Determinación del porcentaje de partículas planas, largas o planilargas”. (2007)

[18] Norma COVENIN 261-2005, “ Concreto. Agregados. Determinación cuantitativa del contenido de cloruros y sulfates soluble en arenas”. (2005).

[19] Norma A.S.T.M. C 40, “ Standard Test Method for Organic Impurities in fine aggregates for concrete”.

[20] Norma COVENIN 269-2006, “ Agregado grueso. Determinación de la densidad y la absorción”. (2006).

[21] Norma COVENIN 268-1998, “Agregado fino. Determinación de la densidad y la absorción”. (1998).

[22] Norma A.S.T.M D 854, “ Standard Test Method for specific gravity of solids by water pycnometer”, (2006).

[23] Fondonorma 277:2007, “Concreto. Agregados” (2007)

[24] García M., y Ramirez M., “Diagnóstico de corrosion de la armadura medida de la velocidad de corrosion”, CEMCO 2001. XV Curso de estudios mayores de la construcción. Durabilidad del hormigón y evaluación de estructuras corroídas, Instituto de Ciencias de la Construcción, Madrid (2001).

77

APENDICE

Apéndice A. Materiales y Equipos utilizados.

A.1. Materiales

Entre los materiales empleados para la realización de las probetas experimentales se

encuentran:

− Arena (agregado fino) y grava (agregado grueso) proveniente de la Pavimentadora Iriaca,

ubicada en el estado Miranda. (Figura 3.1)

− Ácido Clorhídrico diluido al 5%.

− Solución de Nitrato de Plata al 1%.

− Solución de Cloruro de Bario al 10%.

− Ácido Nítrico diluido al 5%.

− Solución de Hidróxido de Sodio al 3%.

− Agua destilada.

− Cemento Portland de designación comercial VENCEMOS

− Agua potable apta para el mezclado según la Norma COVENIN 2385 [13]

− 3 Barras de refuerzos de acero corroídas, Nº3 según la Norma COVENIN 316 [5], de 50cm

de largo.

− 4 Barras de refuerzos de acero corroídas Nº3 según la Norma COVENIN 316 [5], de 20cm

de largo.

− 3 Barras de refuerzos de acero sanas, Nº3 según la Norma COVENIN 316 [5], de 50cm de

largo.

− 4 Barras de refuerzos de acero sanas Nº3 según la Norma COVENIN 316 [5], de 20cm de

largo.

− Alambre para la realización de uniones.

78

− Encofrado de madera de 40 cm x 45 cm x 10 cm.

A.2. Equipos

− Balanza Electrónica de capacidad de 100 kg

− Balanza Electrónica de lectura hasta 0,1 g

− Balanza Electrónica con capacidad de 20 Kg con sensibilidad de 1g

− Tamices seleccionados siguiendo la Norma COVENIN 254 [14]

− Horno eléctrico con capacidad de Temperatura de 110ºC ± 5ºC.

− Horno eléctrico con capacidad de Temperatura de 105 º C ± 5 º C.

− Dos bandejas de dimensiones de 60 cm x 60 cm x 5 cm y 20 cm x 12 cm x 7 cm

respectivamente.

− Cuarteador

− Espátula

− Envase con capacidad de 20 litros.

− Barra Compactadora recta de acero, de 16 mm de diámetro y 60 cm de longitud, con

punta esférica.

− Recipiente cilíndrico de metal.

− Maquina de los Ángeles.

− Carga Abrasiva, compuesta por esferas de acero de aproximadamente 4,7 cm de diámetro.

− Vernier

− Bandejas de fondo plano.

− Tubos de ensayo.

− Vasos de precipitado.

− Embudo de vidrio.

− Varilla de Vidrio.

− Papel de filtro.

− Carta de colores de Gardner.

79

− Balanza con capacidad de 5kg con sensibilidad de 0,1 g y apta para suspender muestras

que permitan obtener su peso sumergido en agua.

− Bandejas de aluminio, de 25 cm x 20 cm x 5 cm y 60 cm x 60 cm x 5cm.

− Bomba de vacío con tuberías y conexiones para cada frasco

− Toalla absorbente.

− Cesta de alambre de malla con abertura Nº 8 aproximadamente de 20 cm de diámetro por

20 cm de altura.

− Conjunto estándar de un molde cónico y una barra compactadora.

− Lamina de vidrio.

− Matraces Erlenmeyer con capacidad de 100 mL.

− Termómetro con apreciación de 0,5 ºC.

− Pipeta.

− Cronometro.

− Tenazas.

− Cinta métrica.

− Pala.

− Cilindro graduado de 1 litro.

− Cepillo de alambre.

− Inyectadora de 30 mL.

− Equipo medidor de corrosión GECOR 8 ™ de James Instruments INC.

Apéndice B. Caracterización de los Agregados

B.1. Determinación de la granulometría para el agregado fino y grueso

A continuación se presentan los resultados de la granulometría en las Tablas A.1 y A.2.

Donde:

Retenido: Es el peso retenido en cada uno de los tamices en gramos.

%Retenido: es la relación porcentual del retenido en cada tamiz.

%Retenido Acumulado: Es la sumatoria del material retenido por los tamices.

80

%Pasante: Es el resultado obtenido al restarle al 100% el porcentaje retenido acumulado.

Peso total de la muestra corresponde al peso de la muestra antes de ensayar.

Peso se Fracción Fina: Es el peso del pasante #4 ó #8 según sea el caso.

Tabla A.1. Reporte del ensayo de Granulometría del agregado fino.

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LAS OBRAS PÚBLICAS Y VIVIENDAFUNDACIÓN LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDAD

FUNDALANAVIAL

(2) N° CONT. DE SERV:

(4) Nº DE CAMPO: (5) PROCEDENCIA: (6) FECHA: 10-02-10

TA

MIZ

TA

MA

ÑO

(mm

)

RE

TE

NID

O(g

)

RE

TE

NID

O(%

)

RE

TE

NID

OA

CU

M.

(%)

PA

SA

NT

E

(%)

RE

TE

NID

O(g

)

RE

TE

NID

O(%

)

RE

TE

NID

OA

CU

M.

(%)

PA

SA

NT

E

(%)

4 pulg 102,00

3 pulg 76,20

2½ pulg 63,50

2 pulg 50,80

1½ pulg 38,10

1 pulg 25,40

3/4 pulg 19,10

1/2 pulg 12,70 12,65 0,96 0,96 99,04

3/8 pulg 9,50 47,13 3,59 4,55 95,75

1/4 pulg 6,40 140,88 10,73 15,29 84,71

Nº 4 4,75 82,80 6,31 21,60 78,40

Nº 8 2,38 175,38 13,36 34,96 65,04

Nº 10 2,00

Nº 16 1,19 191,53 14,59 49,55 50,45

Nº 20 0,84

Nº 30 0,59 51,93 3,96 53,51 46,49

Nº 40 0,41

Nº 50 0,29 246,68 18,80 72,31 27,69

Nº 60 0,24

Nº 80 0,17

Nº 100 0,15 136,80 10,42 82,73 17,27

Nº 200 0,074 66,90 5,10 87,83 12,17

Nº MUESTRA M1

NºLAB.

Nº MUESTRANº

LAB.

1.312,46

FLNV-FOP-ad-007

(3) USO: Caracterización

DESCRIPCIÓN

(15) OBSERVACIONES:

TA

MIZ

AD

O U

SA

ND

O E

L P

.F.F

.

A R

E N

A

ENSAYO DE GRANULOMETRÍA

M E

D I

A

PESO TOTAL DE LA MUESTRAP.T.M., (g)

PESO DE LA FRACCION FINAP.F.F., (g)

PESO DE LA FRACCION FINAP.F.F., (g)

Clasificación Media según FONDONORMA 277:2007

PESO TOTAL DE LA MUESTRAP.T.M., (g)

(1) OBRA: IRIACA

G R

A V

A

GR

UE

SA

F I

N A

TA

MIZ

AD

O U

SA

ND

O E

L P

.T.M

.

CANTOS

GR

UE

SA

F I

N A

(10)(9)(7) (8) (10)(9)(7) (8)

(11) (12)

(13)

(14)

(11) (12)

(13)

(14)

81

Tabla A.2. Reporte del ensayo de Granulometría del agregado grueso

B.2. Cálculo de la resistencia al desgaste de agregados.

Para determinar la resistencia al desgaste se utilizó la siguiente ecuación:

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LAS OBRAS PÚBLICAS Y VIVIENDAFUNDACIÓN LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDAD

FUNDALANAVIAL

(2) N° CONT. DE SERV:

(4) Nº DE CAMPO: (5) PROCEDENCIA: (6) FECHA:10-02-10

TA

MIZ

TA

MA

ÑO

(mm

)

RE

TE

NID

O(g

)

RE

TE

NID

O(%

)

RE

TE

NID

OA

CU

M.

(%)

PA

SA

NT

E

(%)

RE

TE

NID

O(g

)

RE

TE

NID

O(%

)

RE

TE

NID

OA

CU

M.

(%)

PA

SA

NT

E

(%)

4 pulg 102,00

3 pulg 76,20

2½ pulg 63,50

2 pulg 50,80

1½ pulg 38,10

1 pulg 25,40 462,57 20,72 20,72 79,28 878,54 37,91 37,98 62,09

3/4 pulg 19,10 609,58 27,30 48,02 51,98 560,94 24,21 62,12 37,88

1/2 pulg 12,70 721,53 32,32 80,34 19,66 615,02 26,54 88,66 11,34

3/8 pulg 9,50 231,98 10,39 90,74 9,26 145,35 6,27 94,93 22,26

1/4 pulg 6,40 75,00 3,36 94,09 5,91 62,99 2,72 97,65 19,54

Nº 4 4,75 27,78 1,24 95,34 4,66 15,98 0,69 98,34 18,85

Nº 8 2,38 53,81 2,41 97,75 2,25 13,51 0,58 98,92 18,27

Nº 10 2,00

Nº 16 1,19

Nº 20 0,84

Nº 30 0,59

Nº 40 0,41

Nº 50 0,29

Nº 60 0,24

Nº 80 0,17

Nº 100 0,15

Nº 200 0,074

Nº MUESTRA

M1Nº

LAB.Nº MUESTRA M2

NºLAB.

2.232,49 2.317,27

ENSAYO DE GRANULOMETRÍAM

E D

I A

PESO TOTAL DE LA MUESTRAP.T.M., (g)

PESO DE LA FRACCION FINAP.F.F., (g)

PESO DE LA FRACCION FINAP.F.F., (g)

M1 Piedra N°0 Según FONDONORMA 277:2007

PESO TOTAL DE LA MUESTRAP.T.M., (g)

GR

UE

SA

F I

N A

DESCRIPCIÓN

(15) OBSERVACIONES:

TA

MIZ

AD

O U

SA

ND

O E

L P

.F.F

.

A R

E N

A

TA

MIZ

AD

O U

SA

ND

O E

L P

.T.M

.

CANTOS

FLNV-FOP-ad-007

(1) OBRA: Planta IRIACA

G R

A V

A

GR

UE

SA

F I

N A

(3) USO: Caracterización

(10)(9)(7) (8) (10)(9)(7) (8)

(11) (12)

(13)

(14)

(11) (12)

(13)

(14)

82

% · 100 (A.1)

Donde:

Wi es el peso inicial en gramos

Wf es el peso seco final retenido en el tamiz Nº12 en gramos.

Tabla A.3. Reporte del ensayo de resistencia al desgaste

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LAS OBRAS PÚBLICAS Y VIVIENDA

FUNDACIÓN LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDAD

FUNDALANAVIAL

(1) OBRA: IRIACA (2) FECHA: 10-02-10

(3) USO: Caracterización (4) PROCEDENCIA: (5) N° CONT. DE SERV:

(6) Nº DE CAMPO: (7) Nº MUESTRA: (8) Nº DE LABORATORIO:

(9) PROG:

P.T.M. (g) =

3"

2½"

2" 5.000

1½"

1" 462,57 20,72 20,72 79,28

3/4" 609,58 27,30 48,02 51,98 3.389

1/2" 721,58 32,32 80,34 19,66

3/8" 231,98 10,39 90,74 9,26 32,00

1/4" 75,00 3,36 94,09 5,91

Nº 4 27,78 1,24 95,34 4,66 NOTA:

Nº 8 53,81 2,41 97,75 2,25

PASA RETENIDO A B C D 1 2 3

3" 2½" 2500±50

2½" 2" 2500±50

2" 1½" 5000±50 5000±50

1½" 1" 1250±25 5000±25 5000±25

1" 3/4" 1250±25 5000±25

3/4" 1/2" 1250±10 2500±10

1/2" 3/8" 1250±10 2500±10

3/8" 1/4" 2500±10

1/4" Nº 4 2500±10

Nº 4 Nº 8 5000±10

5000±10 5000±10 5000±10 5000±10 10000±100 10000±75 10000±50

12 11 8 6 12 12 12

(20) OBSERVACIONES: Utilizado Metodo A

ENSAYO DE RESISTENCIA AL DESGASTE (MÁQUINA DE LOS ÁNGELES)

(19) GRADACIONES DEL ENSAYO

(10) AGREGADO:

PESO SECO INICIAL (Wi), g =

PESO SECO FINAL RETENIDO

% RETACUMULADO

TAMIZUSA

PESO (g)RETENIDO

%RETENIDO

%PASANTE

FLNV-FOP-ad-024

ASTM C 131 - 89

REVOLUCIONES 500

TAMAÑO DEL CEDAZO

DESPUÉS DEL ENSAYO

1000

EN EL TAMIZ Nº 12 (Wf), g =

% DE DESGASTE =

TOTAL PESO (g)

Nº DE ESFERAS

ASTM C 535 - 89

(a) % DE DESGASTE = (Wi - Wf)*100/Wi

(11) (12 (13 (14) (15)

(16)

(17)

(18

83

B.3. Cálculo del Peso Unitario Suelto y Compacto de los agregados.

Para determinar el Peso Unitario Suelto y Compacto de la arena y de la piedra se utilizaron

las siguientes ecuaciones:

!" # $ %&' (&$ )"$*% + # $ ( ,- +' (A.3)

Donde el peso del material viene dado en gramos y el volumen del recipiente en cm3. Los

resultados se encuentran reportados en la tabla A.4.

Tabla A.4 Reporte del Ensayo del Peso Unitario de la Arena

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LAS OBRAS PÚBLICAS Y VIVIENDAFUNDACIÓN LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDADFUNDALANAVIAL

(1) OBRA: Planta IRIACA (2) FECHA: 10-02-10(4) Nº DE CAMPO: (5) N° CONT. DE SERV:

M1 M2 M3 M1 M2 M3

7026 7053 7034 7971 8030 7972

5060 5087 5068 6005 6064 6006

1,689 1,698 1,692 2,004 2,024 2,004

in mm L m³

1/2 12,5 2,8 0,0028

1 25,0 9,3 0,0093

1 1/2 37,5 14,0 0,014

3 75,0 28,0 0,028

4 1/2 112,0 70,0 0,07

6 150,0 100,0 0,1

(17) PESO DEL RECIPIENTE + MATERIAL (g)

(15) PESO DEL RECIPIENTE (g)

(9) PASA 2" (%)

(22) MEDIDAS DEL RECIPIENTE

(21) ESPONJAMIENTO (%) (21) ESPONJAMIENTO (%)

CAPACIDAD (23) OBSERVACIONES:

(10) PASA Nº 4 (%)

1966

2996(14) VOLÚMEN DEL RECIPIENTE (cm³)

1966

(11) PASA Nº 200 (%)

(12) DENSIDAD SECA MÁXIMA (g/cm³)

(13) 95 % DENSIDAD SECA MÁXIMA (g/cm³)

1,693

MATERIAL COMPACTADO

2996

2,011(20) PROMEDIO (g/cm³)

(18) PESO DEL MATERIAL (g)

MATERIAL SUELTO(16) N° MUESTRA

(17) PESO DEL RECIPIENTE + MATERIAL (g)

(20) PROMEDIO (g/cm³)

(19) PESO UNITARIO DEL MATERIAL (g/cm³) (19) PESO UNITARIO DEL MATERIAL (g/cm³)

(18) PESO DEL MATERIAL (g)

TAMAÑO NOMINAL

(16) Nº MUESTRA

(13) 95 % DENSIDAD SECA MÁXIMA (g/cm³)

(14) VOLÚMEN DEL RECIPIENTE (cm³)

(15) PESO DEL RECIPIENTE (g)

(10) PASA Nº 4 (%)

(11) PASA Nº 200 (%)

(12) DENSIDAD SECA MÁXIMA (g/cm³)

Arena

(7) PROCEDENCIA DEL MATERIAL (7) PROCEDENCIA DEL MATERIAL

(8) CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL

(9) PASA 2" (%)

PROASCA / IRIACA

Arena(8) CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL

PESO UNITARIO

(3) USO: Caracterización

PROASCA / IRIACA

(6) Nº LAB.

FLNV-FOP-ad-010

(a) ESPONJAMIENTO = 0,95 * DSM

PU (SUELTO)

REALIZADO

REVISADO

84

Tabla A.5. Reporte del Ensayo del Peso Unitario de la Piedra

B.4. Cálculo del porcentaje de caras producidas por fractura.

Para calcular el porcentaje de caras producidas por fractura se utilizó la siguiente ecuación:

% .. 0 121 · 100 (A.4)

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LAS OBRAS PÚBLICAS Y VIVIENDAFUNDACIÓN LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDADFUNDALANAVIAL

(1) OBRA: Planta IRIACA (2) FECHA: 09-02-10(4) Nº DE CAMPO: (5) N° CONT. DE SERV:

M1 M2 M3 M1 M2 M3

31390 31880 31760 32590 33010 32720

20073 20563 20443 21273 21693 21403

1,489 1,526 1,517 1,578 1,609 1,588

in mm L m³

1/2 12,5 2,8 0,0028

1 25,0 9,3 0,0093

1 1/2 37,5 14,0 0,014

3 75,0 28,0 0,028

4 1/2 112,0 70,0 0,07

6 150,0 100,0 0,1

(17) PESO DEL RECIPIENTE + MATERIAL (g)

(15) PESO DEL RECIPIENTE (g)

(9) PASA 2" (%)

(22) MEDIDAS DEL RECIPIENTE

(21) ESPONJAMIENTO (%) (21) ESPONJAMIENTO (%)

CAPACIDAD (23) OBSERVACIONES:

(10) PASA Nº 4 (%)

11317,00

13477,16(14) VOLÚMEN DEL RECIPIENTE (cm³)

11317,00

(11) PASA Nº 200 (%)

(12) DENSIDAD SECA MÁXIMA (g/cm³)

(13) 95 % DENSIDAD SECA MÁXIMA (g/cm³)

1,510

MATERIAL COMPACTADO

13477,16

1,592(20) PROMEDIO (g/cm³)

(18) PESO DEL MATERIAL (g)

MATERIAL SUELTO(16) N° MUESTRA

(17) PESO DEL RECIPIENTE + MATERIAL (g)

(20) PROMEDIO (g/cm³)

(19) PESO UNITARIO DEL MATERIAL (g/cm³) (19) PESO UNITARIO DEL MATERIAL (g/cm³)

(18) PESO DEL MATERIAL (g)

TAMAÑO NOMINAL

(16) Nº MUESTRA

(13) 95 % DENSIDAD SECA MÁXIMA (g/cm³)

(14) VOLÚMEN DEL RECIPIENTE (cm³)

(15) PESO DEL RECIPIENTE (g)

(10) PASA Nº 4 (%)

(11) PASA Nº 200 (%)

(12) DENSIDAD SECA MÁXIMA (g/cm³)

(7) PROCEDENCIA DEL MATERIAL (7) PROCEDENCIA DEL MATERIAL

(8) CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL

(9) PASA 2" (%)

IRIACA / Cantera Nacional

Piedra(8) CLASIFICACIÓN DEL MATERIAL

PESO UNITARIO

(3) USO: Caracterización (6) Nº LAB.

FLNV-FOP-ad-010

(a) ESPONJAMIENTO = 0,95 * DSM

PU (SUELTO)

REALIZADO

REVISADO

85

Donde:

%A.F es el porcentaje de agregados fracturados.

PAF corresponde al peso total de agregados con caras fracturadas en gramos.

PA es el peso total de agregados en gramos.

Los resultados se encuentran reportados en la siguiente tabla:

Tabla A.6. Reporte del ensayo de caras producidas por fractura

B.5. Cálculo de porcentaje de caras largas y aplanadas.

Para calcular el porcentaje de caras largas y aplanadas se utilizó la siguiente ecuación:

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LAS OBRAS PÚBLICAS Y VIVIENDAFUNDACIÓN LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDADFUNDALANAVIAL

(1) OBRA: IRIACA (2) FECHA: 11-02-10

(3) USO: Caracterización (4) AGREGADO: Piedra (5) Nº DE LAB:

(6) PROCEDENCIA: (7) TAMAÑO MAX. DEL AGREGADO: (8) N° CONT. DE SERV:

(9) MUESTRA 1 (9) MUESTRA 3

512,59

362,81

70,78

(16) OBSERVACIONES:

(10) Peso Tara + Peso Total Agregados (g)

(11) Peso Tara (g)

(12) Peso Total Agregados (g) (10-11)

(13) Peso Tara + Peso Total Agregados con Caras Fracturadas (g)

(9) MUESTRA 2

PORCENTAJE DE CARAS PRODUCIDAS POR FRACTURA EN AGREGADOS

FLNV-FOP-ad-022

(14) Peso Total Agregados con Caras Fracturadas (g) (13-11)

(15) (%) de Agregados Fracturado ((14/12) x 100)

86

%345&(6" !- !"( 78 9º &(',*$&! ,"+ $&(6" !- !"(⁄ 789º '"'&$ # -&(',*$&! (A.5)

Donde el % de Partículas con cociente Largo/espesor > 5 corresponde al porcentaje de

partículas que presentaban caras largas y aplanadas.

Los resultados de caras largas y aplanadas se encuentran en la siguiente Tabla A.7.

Tabla A.7. Reporte del porcentaje de caras largas y aplanadas en el agregado.

B.6. Determinación cualitativa de cloruros y sulfatos, y colorimetría

En la Tabla A.8 se muestra el reporte del ensayo cualitativo de la presencia de cloruros y

sulfatos en el agregado, y en la Tabla A.9. los del ensayo de colorimetría.

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LAS OBRAS PÚBLICAS Y VIVIENDA

FUNDACIÓN LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDAD

FUNDALANAVIAL

(1) OBRA: IRIACA (2) FECHA: 11-02-10

(3) USO: Caracterización (4) PROCEDENCIA: (5) N° CONT. DE SERV:

(6) Nº DE LABORATORIO: Triturado

PORCENTAJE DE CARAS LARGAS Y APLANADAS

Tamaño Máximo Nominal de la Partícula(pulg)-(mm)

Peso Mínimo de la Muestra (kg)

(7) AGREGADO (NATURAL ó TRITURADO):

(8) MUESTRA 2

1,0

1" (25,0 mm.) 10,0

5,0

15,0

3/8" (9,5 mm.)

2,0

8,82

(8) MUESTRA 1

FLNV-FOP-ad-025

1 1/2" (37,5 mm.)

(11) % DE PARTÍCULAS CON COCIENTE Lmax/Lmin > 5

(9) Nº TOTAL DE PARTÍCULAS

(10) Nº DE PARTÍCULAS CON COCIENTE Lmax/Lmin > 5

20,02" (50,0 mm.)

1/2" (12,5 mm.)

3/4" (19,0 mm.)

102

9

2 1/2" (63,0 mm.) 35,0

87

Tabla A.8. Reporte del ensayo cualitativo de presencia de cloruros y sulfatos

Tabla A.9. Reporte del ensayo de colorimetría en los agregados

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LAS OBRAS PÚBLICAS Y VIVIENDAFUNDACIÓN LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDADFUNDALANAVIAL

(1) OBRA: Planta IRIACA(2) FECHA:

(3) USO: Caracterización (4) PROCEDENCIA: (5) N° CONT. DE SERV:

(7) RECIENTE:

1 x poco 1 x poco

SULFATOS(13) COLOR DE LA SOLUCIÓN

CLORUROS(9) Nº

MUESTRA

(10) Nº LAB.

(9) Nº MUESTRA

DETERMINACIÓN CUALITATIVA DE LOS CLORUROS Y SULFATOS

(8) UTILIZADA:

FLNV-FOP-ad-020

(6) SOLUCION TIPO:

(10) Nº LAB.

(11) POSITIVO(11) POSITIVO (12) NEGATIVO(12) NEGATIVO(13) COLOR DE LA SOLUCIÓN

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LAS OBRAS PÚBLICAS Y VIVIENDAFUNDACIÓN LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDADFUNDALANAVIAL

(1) OBRA: Planta IRIACA (2) PROCEDENCIA: (3) N° CONT. DE SERV:

(4) FECHA: (4) FECHA: (4) FECHA:

(5) MUESTRA: (5) MUESTRA: (5) MUESTRA:

(7) COLOR/Nº PATRÓN: 1 (7) COLOR/Nº PATRÓN: (7) COLOR/Nº PATRÓN:

(4) FECHA: (4) FECHA: (4) FECHA:(5) MUESTRA: (5) MUESTRA: (5) MUESTRA:

(7) COLOR/Nº PATRÓN: (7) COLOR/Nº PATRÓN: (7) COLOR/Nº PATRÓN:

(4) FECHA: (4) FECHA: (4) FECHA:(5) MUESTRA: (5) MUESTRA: (5) MUESTRA:

(7) COLOR/Nº PATRÓN: (7) COLOR/Nº PATRÓN: (7) COLOR/Nº PATRÓN:

(8) OBSERVACIONES:

ENSAYO COLORIMÉTRICO

(6) Nº. LABORATORIO: (6) Nº. LABORATORIO: (6) Nº. LABORATORIO:

(6) Nº. LABORATORIO: (6) Nº. LABORATORIO: (6) Nº. LABORATORIO:

(6) Nº. LABORATORIO:

FLNV-FOP-ad-014

11/02/2010

(6) Nº. LABORATORIO:

M1

(6) Nº. LABORATORIO:

88

B.7. Cálculo del Peso Específico de los agregados

Para calcular el peso específico del agregado grueso y agregado fino se utilizaron las

siguientes ecuaciones:

<=*$> ?* $" ? ," !.!.!.)@.@.@ (A.6)

Donde:

PEBulk es el peso específico Bulk

Suelo Seco s.s.s es el suelo seco con superficie seca saturada en gramos

P.Vs.s.s es el peso volumen del agua igual a muestra con superficie seca saturada en gramos.

<!.!.! !" A* !'(& !.!.!.)@.@.@ (A.7)

Donde:

PEs.s.s es el peso específico con superficie seca saturada.

Peso Muestra s.s.s es el peso de la muestra con superficie seca saturada en gramos.

P.Vs.s.s es el peso volumen del agua igual a muestra con superficie seca saturada en gramos.

<!.!.! ?* $" ! ," !.!.!.)BC (A.8)

Donde:

PEAoarente es el peso específico aparente

Suelo Seco s.s.s es el suelo seco con superficie seca saturada en gramos

P.VMS es el peso volumen del agua igual a muestra seca.

89

Tabla A.10. Reporte del peso especifico del agregado grueso y fino.

Para calcular el peso específico del material llenante (Filler) se utilizaron las siguientes

ecuaciones:

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LAS OBRAS PÚBLICAS Y VIVIENDAFUNDACIÓN LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDADFUNDALANAVIAL

(1) OBRA: IRIACA (2) FECHA: 10 - 02 - 10

(3) USO: Caracterización (4) Nº DE CAMPO: (5) Nº DE LABORATORIO:

(6) PROCEDENCIA: (7) Nº MUESTRA: (8) N° CONT. DE SERV:

09 D 1

10 170,08 172,83

11 488,96 494,82 13 = (11-10) 29 = (28 -26)

12 25 25 15 = (14 -10) 31 = (30 -27)

13 318,88 321,99 17 = (16 -14) 33 = (29 - 32)

14 220,39 223,13 19 = (13 -17) 34 = (29 - 31)

15 50,31 50,30 20 = (15 - 18) 35 = (32 - 31)

16 520,23 526,10 21 = (19 -20) 36 = (32/34)

17 299,84 302,97 22 = (18/19) 37 = (29/34)

18 49,53 49,62 23 = (15/19) 38 = (32/35)

19 19,04 19,02 24 = (18/21) 39 = (33/32)x100

20 0,78 0,64

21 18,26 18,34

22 2,601 2,608

23 2,642 2,644

24 2,712 2,705

25 1,57 1,37

26

27

28

29 1.014,80 1.009,80 1.011,50

30

31 638,10 632,70 631,60 (42) OBSERVACIONES:

32 999,80 993,20 994,80

33 15,00 16,60 16,70

34 376,70 377,10 379,90

35 361,70 360,50 363,20

36 2,654 2,634 2,619

37 2,694 2,678 2,663

38 2,764 2,755 2,739

39 1,50 1,67 1,68

PESO ESPECÍFICO AGREGADO GRUESO Y FINO

TEMPERATURA DEL ENSAYO, (ºC)

AGREGADO FINO (ASTM C128)

AGREGADO GRUESO

PESO PICNÓMETRO + MUESTRA S.S.S. + AGUA (g)

PESO DEL AGUA (g)

SUELO SECO S.S.S. (g)

25 = (20/18)x100

PESO VOLÚMEN DEL AGUA IGUAL A MUESTRA S.S.S. (g)

PESO HUMEDO MUESTRA S.S.S. (g)

CESTA + MUESTRA S.S.S. (g)

PESO DE HUMEDAD DE MUESTRA S.S.S. (g)

PESO VOLÚMEN DEL AGUA IGUAL A MUESTRA SECA (g)

PESO ESPECÍFICO S.S.S.

PESO SECO MUESTRA S.S.S. (g)

AGREGADO GRUESO (ASTM C127)

PESO ESPECÍFICO APARENTE

ABSORCIÓN (%)

PESO CESTA (g)

AGREGADO FINO

PICNÓMETRO Nº

PESO PICNÓOMETRO (g)

PESO PICNÓMETRO + AGUA A CAP. TOTAL (g)

PESO VOLÚMEN DEL AGUA (g)

PASANTE TAMIZ

PESO PICNÓMETRO + MUESTRA S.S.S. (g)

PESO MUESTRA S.S.S. (g)

PESO ESPECÍFICO APARENTE

PESO SUMERGIDO MUESTRA S.S.S. (g)

PESO VOLÚMEN DEL AGUA IGUAL A MUESTRA S.S.S. (g)

RETENIDO TAMIZ

PESO ESPECÍFICO BULK

ABSORCIÓN (%)

RETENIDO TAMIZ

PASANTE TAMIZPESO CESTA SUMERGIDA (g)

CÁLCULOS

PESO VOLÚMEN DEL AGUA IGUAL A MUESTRA SECA (g)

PESO ESPECÍFICO S.S.S.

PESO ESPECÍFICO BULK

PESO MUESTRA S.S.S. (g)

PESO SUMERGIDO, CESTA + MUESTRA S.S.S. (g)

FLNV-FOP-ad-012

40

41

40

41

90

D !!E-'-F! · DG (A.9)

Donde:

Gs es el peso específico del material llenante

Ws es el peso en gramos de los sólidos

Wpt es el peso en gramos del picnómetro + agua + suelo a la temperatura de ensayo.

Wpws es el peso en gramos del picnómetro + agua a capacidad total.

Gw es la gravedad específica del agua a la temperatura de ensayo.

91

Tabla A.11. Reporte del peso especifico del material llenante.

Apéndice C. Diseño de la mezcla de concreto

El diseño fue realizado tomando en consideración los siguientes parámetros:

− Resistencia de cálculo especifica (Fc): 180 kgf/cm2.

− Tipo de control: Control de Calidad intermedio.

− Condiciones de servicio.

MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LAS OBRAS PÚBLICAS Y VIVIENDA

FUNDALANAVIAL

(1) OBRA: IRIACA

(3) Nº DE CAMPO: (4) Nº DE LABORATORIO: (5) FECHA:10-02-10

(6) PROCEDENCIA: (7) Nº MUESTRA: (8) N° CONT. DE SERV:

31 33

125,00 125,00

122,69 127,68

152,35 159,13

A 30,35 31,45

B 327,45 327,68

C 273,56 274,74

25,00 25,00

G 0,360 0,373

Gs 0,360 0,372

NOTA:

(a) G = (A)/(A-(B-C))

TEMP. FACTOR (b) Gs = G * FACTOR K

ºC K

19 1,0002 (21) OBSERVACIONES

20 1,0000

21 0,9998

22 0,9996

23 0,9993

24 0,9991

25 0,9989

26 0,9986

27 0,9983

28 0,9980

29 0,9977

30 0,9974

(14) SUELO SECO , (g)

(20) Gs

FACTOR DE CONVERSIÓN K PARA VARIAS TEMPERATURAS

M1

(18) PESO ESPECÍFICO A TEMPERATURA DEL ENSAYO

(15) PICNÓMETRO + AGUA + SUELO, (g)

0,366

(19) PESO ESPECÍFICO A FACTOR DE CONVERSIÓN K (Cº)

(16) PICNÓMETRO + AGUA A CAPACIDAD TOTAL, (g)

(17) TEMPERATURA DEL ENSAYO (ºC)

(12) PESO PICNÓMETRO (g)

(13) PICNOMETRO + SUELO SECO (g)

FLNV-FOP-ad-011

PESO ESPECÍFICO

FUNDACIÓN LABORATORIO NACIONAL DE VIALIDAD

(2) USO: Caracterización

(9) MUESTRA Nº

(10) PICNÓMETRO Nº

(11) CAPACIDAD DEL PICNÓMETRO, (ml)

92

− Tamaño máximo del agregado: 1 pulg.

− Asentamiento: 6 pulg.

C.1. Cálculo de la resistencia de diseño.

Como se desconoce la desviación estándar, se considera un control de calidad intermedio, y

la resistencia específica asumida es menor a 210 kgf/cm2, para obtener la resistencia de diseño se

empleo la siguiente ecuación:

0 0 H 45 (A.10)

Donde:

Fcr es la resistencia de diseño en kgf/cm2

Fc es la resistencia de cálculo especifica en kgf/cm2

Modelo de Cálculo

0 180 H 45 LM N 225 LM N

C.2. Cálculo de la relación agua – cemento (α)

Para agregado grueso triturado de tamaño máximo de 25,4 mm (1 pulg), arena natural y

Cemento Portland Tipo I a 28 días, se determinó la relación agua – cemento según la siguiente

ecuación:

P 3,147 T 1,065 · log YNZ (A.11)

Donde Res la resistencia de diseño en kgf/cm2

93

Modelo de Cálculo:

P 3,147 T 1,065 · [225 LM N \ 0,6

Para una mejor facilidad operativa el valor de la relación agua – cemento se corrigió el

mismo mediante la siguiente ecuación:

P] P · _ · ^ (A.12)

Donde:

αc es la relación agua – cemento corregida

KR es el factor para corregir α por tamaño máximo de agregado, cuyo valor es 1.

KA es el factor para corregir α por tipo de agregado, cuyo valor para arena natural y agregado

grueso triturado es 1.

Modelo de Cálculo

P] 0,6 · 1 · 1 0,6

En este caso se cumplió la condición de αD ≤ αC.

C.3. Calculo de la Cantidad de Cemento

Para las mismas condiciones enunciadas anteriormente, la cantidad de cemento se calculó

mediante la siguiente ecuación:

a L · bcde (A.13)

94

Donde:

C es la cantidad de cemento en kilogramos por metros cúbicos de mezcla.

T es el asentamiento en centímetros

k, m, n son constantes que dependen de las características de los componentes de la mezcla y

de las condiciones de elaboración, cuyos valores en este caso son 112,2; 1,3 y 0,16

respectivamente.

Modelo de Cálculo

a 112,2 · 14,7f,gh0,6g, 349,77 LM

Igualmente la cantidad de cemento debe ser ajustada según el tamaño máximo y el tipo de

agregado, por lo tanto:

a, a · ag · aN (A.14)

Donde:

Cc es la dosis de cemento corregida en kilogramo fuerza por metro cúbico de mezcla

C1 factor para corregir C por tamaño máximo, cuyo valor es 1

C2 factor para corregir C por tipo de agregado, cuyo valor para arena natural y agregado

grueso triturado es 1.

Modelo de Cálculo

a, 349,77 LM · 1 · 1 349,77 LM

95

En este caso se cumplió la condición de CD ≥ CC , donde CD es la dosis mínima por

condiciones de durabilidad, cuyo valor es 350 kgf/m3, para condiciones ambientales agresivas,

ambientes marinos o concretos sometidos a desgaste.

C.4. Cálculo de cantidad de agua

La cantidad de agua se calculó mediante la siguiente ecuación:

aj · Pj (A.15)

Donde a es el valor de la cantidad de agua en kilogramos fuerzas por metro cúbicos de

mezcla.

Modelo de Cálculo

350 LM · 0,6 210 LM

C.5. Cálculo del volumen de aire atrapado

La cantidad de aire atrapado se calculo mediante la siguiente ecuación:

k ] (A.16)

Donde:

V es la cantidad de aire atrapado en litros pos metros cúbicos de mezcla.

C cantidad de cemento en kilogramos fuerzas por metros cúbicos.

P tamaño máximo de agregados en milímetros.

96

Modelo de Cálculo:

k 350 LM

25,4 13,77 l

C.6. Cálculo del volumen absoluto de los agregados

Para calcular el volumen ocupado por los granos de los agregados se empleo la siguiente

ecuación:

m En o · m H 1 T o · mn (A.17)

Donde:

γA+G es el peso especifico del agregado combinado (arena + grava)

γA es el peso especifico de la arena con superficie seca saturada

γG es el peso especifico de la piedra con superficie seca saturada

β es la relación de combinación de los dos agregados, cuyo valor en este caso es 46,75%.

Modelo de Cálculo

m En 0,4675 · 2,643 H 1 T 0,4675 · 2,670 2,658

Para calcular la cantidad de agregados combinados (arena + piedra) se utilizó la siguiente

ecuación:

D H . mnp` · q1000 T 0,3 · aj T T kr (A.18)

97

Donde G+A representa la cantidad de agregados combinados en kilogramos fuerzas por

metros cúbicos de mezcla.

Modelo de Cálculo:

D H . 2,658 · q1000 T 0,3 · 350 T 210 T 13,77r 1784,1 LM

Para calcular la cantidad de agregado fino y grueso se utilizaron las siguientes ecuaciones:

. o · . H D (A.19)

D 1 T o · . H D (A.20)

Donde:

A es la cantidad de agregado fino (Arena) en kilogramos fuerzas por metros cúbicos de

mezcla.

B es la cantidad de agregado grueso (Piedra) en kilogramos fuerzas por metros cúbicos de

mezcla.

Modelo de Cálculo:

. 0,4675 · 1784,1 LM 834,1 LM

D 1 T 0,4675 · 1784,1 LM 950 LM

C.7. Ajuste del diseño para 70 kg de mezcla

Debido a que el diseño fue realizado en base a 1 m3 de mezcla se realizó un ajuste para

obtener 70 kg.

− Cálculo de la cantidad total de la mezcla en base a 1 m3 s4 H aj H . H D (A.21)

98

Sustituyendo los valores se tiene que:

s4 210 H 350 H 950 H 834,1L 2334,1 L

− Conversión de la cantidad de componentes de la mezcla de Kg a litros

att l att L · <uíM (A.22)

Modelo de Calculo: Cantidad en litros del cemento

a l 350 L · 0,3 112,9 l

− Ajuste de la mezcla a 70 kg

Para ajustar las cantidades de los componentes a 70 Kg de mezcla se empleo una simple

regla de tres, a continuación se presenta un modelo de cálculo de la conversión realizada:

2334,1 L t vw4 x 350 L t a70 L t vw4 x y

y 70 L · 350 L 2334,1 L 10,5 L

Apéndice D. Resultados de Medidas de Resistividad del Concreto y Potencial del Refuerzo

obtenidos empleando el Equipo GECOR 8™.

Los resultados obtenidos para las medidas realizadas para evaluar las condiciones iníciales

de las probetas se encuentran reportadas en las tablas A.12 y A.13. en cuanto a las medidas

durante su inmersión en agua de mar se muestran en las tablas A.14, A.15 y A.16.

99

Tabla A.12. Medida de Resistividad del concreto y potencial del refuerzo en la probeta de concreto reforzado con

acero pre-corroído.

Coordenada X

[cm]

Coordenada Y

[cm]

Potencial vs

Cu/CuSO4

[mV]

Resistividad

[kΩ.cm2] Riesgo

0 0 -336,02 29,37 Bajo

0 15 -329,59 14,19 Bajo

6 15 -334,05 16,32 Bajo

12 15 -370,77 12,61 Medio

12 30 -361,77 14,44 Medio

0 30 -333,12 13,63 Bajo

PROMEDIO -344,22 16,76

Tabla A.13 Medidas de Resistividad del concreto y potencial del refuerzo en la probeta sin inmersión

Coordenada X

[cm]

Coordenada Y

[cm]

Potencial vs

Cu/CuSO4

[mV]

Resistividad

[kΩ.cm2] Riesgo

0 0 880,18 74,47 Bajo

0 15 224,23 114,39 Bajo

6 15 65,95 230,93 Bajo

12 15 63,47 221,50 Bajo

12 30 180,67 141,75 Bajo

0 30 -196,51 106,69 Bajo

PROMEDIO -196,51* 148,30

*Debido a la variación de los valores de potencial de corrosión del refuerzo en los diferentes puntos de

medida, no se realizó el promedio si no que se eligió el valor negativo, el cual corresponde al punto (0,

30)

100

Tabla A.14. Medidas de Resistividad del concreto y potencial del refuerzo en la probeta con 2 días de inmersión

Coordenada X

[cm]

Coordenada Y

[cm]

Potencial vs

Cu/CuSO4

[mV]

Resistividad

[kΩ.cm2] Riesgo

0 0 -620,10 0,80 Medio

0 15 -622,29 0,58 Medio

6 15 -620,43 0,73 Medio

12 15 -618,06 0,78 Medio

12 30 -624,71 0,59 Medio

0 30 -624,41 0,64 Medio

PROMEDIO -621,67 0,69

Tabla A.15. Medidas de Resistividad del concreto y potencial del refuerzo en la probeta con 4 días de inmersión

Coordenada X

[cm]

Coordenada Y

[cm]

Potencial vs

Cu/CuSO4

[mV]

Resistividad

[kΩ.cm2] Riesgo

0 0 -652,33 0,66 Medio

0 15 -651,94 0,57 Medio

6 15 -655,89 0,85 Medio

12 15 -657,71 0,82 Medio

12 30 -650,48 0,52 Medio

0 30 -649,77 0,54 Medio

PROMEDIO -653,02 0,66

101

Tabla A.16. Medidas de Resistividad del concreto y potencial del refuerzo en la probeta con 8 días de inmersión

Coordenada X

[cm]

Coordenada Y

[cm]

Potencial vs

Cu/CuSO4

[mV]

Resistividad

[kΩ.cm2] Riesgo

0 0 -704,85 0,45 Medio

0 15 -705,42 0,72 Medio

6 15 -706,06 0,51 Medio

12 15 -704,98 0,66 Medio

12 30 -704,37 0,52 Medio

0 30 -702,29 0,66 Medio

PROMEDIO -704,55 0,60

Los resultados obtenidos para las medidas realizadas de resistividad del concreto y

potencial del refuerzo, para el diagnostico del estado de la estructura de la Plataforma del

Trampolín de Clavados de la Fosa de la USB se encuentran reportados en la Tabla A.17.

Tabla A.17. Mediciones de potencial del refuerzo y resistividad del concreto en la plataforma del Trampolín de

Clavados de la Fosa de la Universidad Simón Bolívar.

X [cm] Y [cm]

Potencial vs Cu/CuSO4

[mV] Resistividad

[KΩ.cm] Riesgo

0 0 -35,76 296,38 Verde

0 20 -39,99 507,29 Verde

0 40 -12,32 674,89 Verde

0 60 -20,69 805,09 Verde

0 80 5,04 895,98 Verde

20 0 5,09 0 Verde

20 20 -0,41 680,93 Verde

20 40 -6,40 550,07 Verde

20 60 -71,73 153,91 Verde

20 80 -80,62 216,56 Verde

40 0 -81,21 184,59 Verde

40 20 -99,71 263,66 Verde

40 40 -17,77 701,08 Verde

40 60 4,14 944,49 Verde

40 80 -9,98 669,68 Verde

102

Tabla A.17. Mediciones de potencial del refuerzo y resistividad del concreto en la plataforma del

Trampolín de Clavados de la Fosa de la Universidad Simón Bolívar. (cont)

X [cm] Y [cm] Potencial vs Cu/CuSO4

[mV] Resistividad

[KΩ.cm] Riesgo

60 0 -18,41 721,41 Verde

60 20 -97,89 261,01 Verde

60 40 -103,06 256,69 Verde

60 60 -122,09 286,42 Verde

60 80 -119,00 264,36 Verde

80 0 -36,69 751,45 Verde

80 20 -26,55 726,38 Verde

80 40 -26,99 730,93 Verde

80 60 -55,97 842,07 Verde

80 80 -150,93 270,03 Verde

100 0 -143,34 248,85 Verde

100 20 -151,91 199,17 Verde

100 40 -152,69 327,80 Verde

100 60 -65,24 688,07 Verde

100 80 -58,13 1019,40 Verde

120 0 -103,32 826,21 Verde

120 20 -120,86 740,96 Verde

120 40 -185,39 239,78 Verde

120 60 -196,99 150,97 Verde

Apéndice E. Equipo GECOR 8 ™

A continuación en las figuras A.1, A.2 y A.3, se muestran un grupo de imágenes del Equipo GECOR

8 ™ y de sus componentes

Figura A.1. Equipo GECOR8™

103

Figura A.2. Sensor A, Sensor B y Dummy Cell

Figura A.3 Equipo GECOR 8 ™ y sus componentes.

Apéndice E. Manual de Operación del Equipo GECOR 8 ™

A continuación se muestran algunas páginas del manual de operación del Equipo

GECOR8 ™, elaborado durante la pasantía.

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Apéndice F. Taller de inducción impartido al personal de FUNDALANAVIAL

(a)

(b)

Figura A.4 (a) y( b). Inducción sobre el manejo del GECOR8 ™