Carbonatación a fondo (6) Intervención: 2 de 4 Realcalinización

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Carbonatación a fondo (6) Intervención: 2 de 4 Realcalinización

Bienvenidos a este nuevo artículo de nuestro monográfico sobre la carbonatación del hormigón en el que abordaremos el tratamiento de realcalinización.

Este tratamiento preventivo provoca mediante un proceso electro-químico la subida del Ph interno del hormigón, lo que denominamos realcalinización. El sistema aparece al finales de los años 80 y actualmente se cuentan varias patentes con métodos operativos similares. Las limitaciones principales de aplicación de la realcalinización son: su coste y la necesidad de que todas las superficies tratadas queden expuestas durante el tratamiento. Se puede (y suele) aplicar junto a otro proceso: el de extracción de cloruros, que no abordaremos ahora.

El funcionamiento se basa en generar un elemento anódico (armadura de aporte en la superficie del hormigón) y uno catódico (armaduras existentes) y aplicarle una corriente que se desplaza de un polo a otro a través del hormigón. El paso de la corriente a través del hormigón entre el dispositivo y las armaduras provoca lo que se conoce como electromigración.

La electromigración es el desplazamiento de material provocado por el movimiento gradual de los iones en un conductor, en este caso el hormigón, ya que la corriente se desplaza del ánodo al cátodo por la masa cementicia. El ánodo estará permanentemente cubierto por una disolución alcalina; lo veremos más adelante.

Carbonatación a fondo (6) Intervención: 2 de 4 Realcalinización

Al ser las soluciones acuosas (sales, ácidos y bases) conductoras de la electricidad, estas sustancias se disocian en iones que conducen la corriente por la red porosa del hormigón. El proceso funciona en ambos sentidos: los iones son capaces de transportar la electricidad y, si aplicamos electricidad, esta será capaz de trasportar a los iones. El motivo de hacer cátodo a la armadura qeu deseamos pasivar se basa en que los iones cargados negativamente (el ion cloruro, el ion hidroxilo, etc.) se desplazan hacia el ánodo (exterior) mientras que y los iones positivos (ion sodio, el ion potasio, etc.) la hacen hacia la armadura (cátodo) aumentando de este modo el Ph.

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El tratamiento práctico

Para aplicar el tratamiento debemos contar con una superficie de hormigón expuesta y libre de revestimientos, materiales extraños o zonas sueltas que limiten el paso de corriente o produzcan su corte.

La zona a tratar debe contar con continuidad eléctrica en las armaduras. Esta se comprueba mediante el uso del ohmiómetro. Resolveremos la falta de continuidad aplicando puentes eléctricos generalmente con la adición de piezas metálicas unidas con soldadura.

Posteriormente se crea exteriormente una red anódica mediante un mallazo metálico. Hay que tener en cuenta que durante el proceso esta red exterior se va a corroer, lo que puede generar daños estéticos en la superficie.

Para hormigones vistos se utilizan mallas de titanio activado que no sufren corrosión. No deben producirse uniones entre cátodo y ánodo pues se crearían cortocircuitos.

Para mantener el medio húmedo y como soporte del medio básico que tenemos que aplicar sobre la superficie del hormigón (electrolito) se aplica un gunitado de pasta de papel impregnado en carbonato de sodio que debe mantenerse húmedo durante el tratamiento (hidróxido cálcico en el caso de que también se pretenda la extracción de cloruros)

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Se aplica la corriente en densidades que oscilan entre los 1 y 2 A/m2 en superficies inferiores a 100 m2 y en periodos de 3 a 15 días.

Efectividad

Se estima que la elevación de la alcalinidad total se reparte entre 1/5 que se concentra en el entorno de las armaduras y los 4/5 que se reparten en una superficie mayor. En definitiva, la realcalinización se produce desde la superficie de la armadura hacia el exterior y la subida del Ph es mayor cuanto más carca estemos del acero (ver siguiente imagen). El alcance total depende de la duración del tratamiento.

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El efecto de esta realcalinación es duradero, no obstante, existe un proceso natural de equilibrio de Ph entre las zonas realcalinizadas. En hormigones que presentan escaso recubrimiento del armado (inferior o igual a 1 cm) se produce una pérdida notable de Ph en corto plazo. Indudablemente, la durabilidad del tratamiento depende en gran medida de la exposición de la estructura ya que su efecto no es, ni mucho menos, permanente.

Inconvenientes

Este sistema es únicamente de aplicación cuando la armadura de refuerzo no ha comenzado el proceso de corrosión por lo que se trata de un tratamiento preventivo de la corrosión, no reparador.

Antes de la aplicación de un tratamiento de realcalinización en un hormigón que contenga árido silíceo es conveniente estudiar la posibilidad de formación de gel expansivo por reacción árido-álcali.

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El método no es de aplicación en hormigones pretensados o postensados por la fragilización por hidrógeno que se genera en el acero de alta resistencia.

Podría existir cierta pérdida de adherencia entre el acero y el hormigón por el inevitable desprendimiento de hidrógeno, la citada reacción árido-álcali o la debilitación de la pasta de cemento por exceso de iones Na+ y K+ en la superficie de la armadura.

Aceptación

Es fundamental medir el Ph del hormigón una vez finalizado el tratamiento. Al ser un proceso que se produce desde el interior al exterior bastaría con certificar el incremento de Ph en superficie o a baja profundidad.

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Referencias bibliográficas (64) y (65) Fotografía de cabecera e integrada: Savcor Group Limited de www.savcor.com. Imágenes: ver referencia bibliográfica (64)
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Arquitecto Técnico y Perito Forense. Especialidad en Patología, Rehabilitación y Construcción (Procesos y Materiales).

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