La varilla corrugada es uno de los materiales más importantes en las estructuras de hormigón, responsable de proporcionar al hormigón resistencia a la tracción. Al estar generalmente hecha de acero, la varilla corrugada es susceptible a la oxidación y la corrosión . La oxidación no solo altera su apariencia, sino que, si se agrava, también puede comprometer la resistencia de la estructura. Por lo tanto, antes de usar varilla corrugada en un proyecto de construcción , es importante comprender sus límites permisibles de oxidación .
En este artículo, exploraremos a fondo el concepto de óxido, sus causas , los estándares internacionales, cómo evaluar el óxido y los métodos para eliminar el óxido de las barras de acero.
¿Qué es el óxido de las barras de acero?
La corrosión es una reacción química entre el acero y el oxígeno o la humedad del ambiente, que da lugar a la formación de una capa de óxido de hierro en la superficie del acero.
El proceso de oxidación suele ser el siguiente:
Fe + H₂O + O₂ → Fe(OH)₃ → Fe₂O₃·nH₂O
El producto final de esta reacción es óxido de hierro de color marrón rojizo , también conocido como herrumbre. Esta capa de óxido de hierro tiene poca adherencia y, si se expande, reducirá el área transversal efectiva de la barra de acero y destruirá su adhesión al hormigón.
¿Por qué es tan importante la oxidación de las barras de acero?
Cuando las barras de refuerzo se oxidan, ocurren dos cosas peligrosas:
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Reducción de la superficie efectiva de la barra de acero: a medida que se forma el óxido, se pierde algo de metal y el diámetro real de la barra de acero disminuye, lo que significa una pérdida de resistencia a la tracción.
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Aumento del volumen de corrosión: El volumen de corrosión es mayor que el de la barra de acero original (aproximadamente de 6 a 10 veces), lo que provoca grietas en el hormigón alrededor de la barra de acero .
Por lo tanto, se debe comprobar cuidadosamente el grado de óxido antes de utilizarlo en una estructura.
La norma permite el límite de corrosión del acero.
Varias normas internacionales, como ASTM A615, BS 4449 e ISIRI 3132 (norma nacional iraní) , establecen límites permisibles para la corrosión del acero. Según estas normas, una fina capa de óxido seco de color marrón claro en la superficie de la barra de acero es aceptable, pero se prohíbe la corrosión profunda o el desconchado.
Según la norma ASTM A615 :
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Se permite una ligera oxidación superficial que se puede eliminar con un cepillo de alambre.
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Si el óxido provoca una reducción significativa del diámetro de la varilla de refuerzo o el desprendimiento de la superficie del metal , la varilla de refuerzo no se puede utilizar .
Según la norma BS 4449 :
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Es aceptable una pequeña formación de óxido debido a la exposición a corto plazo a la humedad si se puede quitar con un cepillo de mano o papel de lija .
Según la norma nacional iraní (ISIRI 3132) :
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La superficie de las barras de acero debe estar libre de óxido grueso y manchas de aceite.
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El óxido superficial leve no impide su uso, pero el óxido profundo o escamoso debe eliminarse.
Determinar el grado de corrosión del acero.
Para determinar los límites permisibles, se debe examinar la gravedad y el tipo de corrosión. La corrosión de las barras de acero suele dividirse en cuatro grados:
| Grado de óxido | apariencia | Estado de uso |
|---|---|---|
| Nivel 1 (superficie) | Color marrón claro, sin descamación. | No requiere limpieza especial para su uso. |
| Grado 2 (moderado) | El óxido táctil se puede eliminar con un cepillo de alambre. | Se puede utilizar después de la limpieza. |
| Nivel 3 (grave) | Manchas de óxido gruesas y superficie irregular | ¿Necesitas papel de lija o chorro de arena? |
| Nivel 4 (Profundo) | Óxido profundo, corrosión localizada o reducción del diámetro | No apto para vertido de hormigón. |
Método para comprobar el límite de corrosión admisible
Para garantizar que haya refuerzos disponibles, hay algunas medidas sencillas que puedes tomar:
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Inspección visual:
Observe el color, la profundidad de la corrosión y el desprendimiento de la superficie a simple vista o con una lupa. -
Medición del diámetro de las barras de acero: Puede usar un calibrador o un micrómetro para verificar
la variación del diámetro de las barras de acero. Si la reducción supera el 2% , la barra debe desecharse. -
Prueba de adherencia al hormigón:
En algunos proyectos, es necesario realizar probetas para comprobar la adherencia de las barras de refuerzo oxidadas al hormigón. -
Prueba de corrosión electroquímica:
en proyectos más grandes, se utilizan pruebas de potencial de corrosión o de resistencia a la polarización para determinar las tasas de corrosión.
Factores que afectan la oxidación de las barras de acero
La oxidación de las barras de acero se ve afectada por una variedad de factores ambientales y operativos:
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Humedad y exposición al agua:
Exposición prolongada a la humedad o lluvia. -
Sal y cloruros:
Almacenamiento de varillas de refuerzo cerca del mar o en contacto con sal antihielo. -
Antes de usar en contacto con suelo o hormigón húmedo.
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Las áreas de almacenamiento carecen de cobertura adecuada.
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El tiempo desde la compra hasta el uso en un proyecto es muy largo.
Métodos para eliminar el óxido de las barras de acero.
Si el grado de óxido no está dentro del rango permitido, pero la barra de acero aún se puede restaurar , se pueden utilizar los siguientes métodos para eliminar el óxido:
1. Cepillo de alambre manual o mecánico
La forma más fácil de eliminar el óxido superficial. Adecuado para óxido de leve a moderado.
2. Granallado o arenado
Utilice chorro de arena a alta presión o granallado de acero para eliminar el óxido persistente o descascarillado. Este método prepara la superficie de la barra de acero para que se adhiera mejor al hormigón.
3. Utilice materiales para eliminar el óxido (decapado)
Utilice una solución débil de ácido fosfórico o clorhídrico y controle cuidadosamente el tiempo de contacto.
Este método debe utilizarse con precaución porque si quedan residuos de ácido, aumentará la corrosión de las barras de acero .
4. Vuelva a aplicar resina epoxi o pintura antioxidante.
Protege el refuerzo de acero utilizado en ambientes corrosivos.
Cómo cuidar las barras de acero para evitar la oxidación
Para evitar la oxidación, es importante seguir las pautas de almacenamiento:
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Conservar en un ambiente seco y cubierto.
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Utilice paletas de madera o vigas de madera para evitar el contacto directo con el suelo.
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Cubra la varilla de refuerzo con nailon o lona .
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Evite que las barras de acero nuevas entren en contacto con barras de acero oxidadas.
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Úselo inmediatamente después de cortar o doblar , ya que las superficies recién cortadas tienden a oxidarse rápidamente.
Efectos de la corrosión de las barras de acero en la durabilidad estructural
Incluso el óxido leve, si no se trata, puede acortar la vida útil de un edificio . La expansión del óxido provoca grietas en la superficie del hormigón, abriendo vías de penetración para el agua y los iones de cloruro, acelerando así el proceso de corrosión.
Por lo tanto, la inspección cuidadosa de los límites de óxido permitidos antes de verter el hormigón es uno de los pasos de control de calidad más importantes en el sitio de construcción.
en conclusión
El límite permisible de corrosión de las barras de acero es un aspecto clave en el control de calidad de las estructuras de hormigón . Se puede resumir de la siguiente manera:
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Es aceptable una capa fina y seca de óxido superficial .
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El óxido que se forma en escamas, es profundo o se reduce en diámetro es inaceptable .
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Si el diámetro disminuye más de un 2% o el óxido no se puede eliminar con un cepillo de alambre, se debe reemplazar la varilla de refuerzo.
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Limpiar con cepillo o chorro de arena antes de usar.
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Un mantenimiento adecuado y evitar la humedad son las mejores formas de prevenir el óxido.
En última instancia, el uso de barras de refuerzo limpias y sanas no solo garantiza la resistencia de la estructura, sino que también aumenta significativamente la vida útil del edificio.