Patologías del hormigón. Ataque químico en la industria (II)

Aluminosis y Carbonatación

Comencemos con una aparente contradicción. Los fenómenos de la Carbonatación y la Aluminosis del hormigón armado no representan una patología en sí mismos. Ambos son procesos naturales que a lo largo de la vida de la estructura pueden agravarse con ayuda de otros factores convirtiéndose, esta vez sí, en patologías que requieran un proyecto de ingeniería de rehabilitación para evitar males mayores.

El proceso de carbonatación

Una de las cualidades del hormigón es que los hidróxidos de calcio, sodio y potasio disueltos en la pasta de cemento propician un ph alto (básico) que provoca una capa de protección pasiva o pasivación del acero frente a la corrosión.

Pero como el hormigón es un material de naturaleza porosa el proceso de carbonatación comienza al filtrarse al interior el CO2 de la atmósfera acompañado de humedad. Es entonces cuando los hidróxidos se combinan con el carbono y el ph baja a niveles inferiores de 9 convirtiendo el medio en ácido, eliminando la protección pasiva de las armaduras y favoreciendo el proceso de oxidación.

Cuantas más vías de penetración de humedad y oxígeno tengamos en el hormigón (porosidad, fisuras, grietas…) más rápida e intensa será la oxidación del metal. El problema de la corrosión de las armaduras es que al hacerlo aumentan su volumen fracturando la estructura.

Sin embargo si el hormigonado se ha efectuado de manera correcta, es decir, evitando fisuras y grietas por tensión mecánica, buena dosificación del cemento, etc… la carbonatación es un proceso lento que alcanzaría una penetración de 20mm en unos 20 o 25 años.

La forma más común de diagnosticar carbonatación en hormigón es mediante el test de fenolftaleína. La fenolftaleína es un compuesto químico que indica el nivel de ph de un material de modo que toma un color rosado si es superior a 9, indicando claramente donde hay carbonatación y donde no.

La conversión del cemento aluminoso

Lo primero que debemos tener claro es que no es lo mismo tener un hormigón con cemento aluminoso (con alto contenido en alúmina) que un hormigón con aluminosis. Actualmente el cemento aluminoso sigue utilizándose en determinadas situaciones, aunque su uso en elementos estructurales está prohibido.

Entre los años 1950 y 1980 su uso fue muy popular en la construcción de edificios y fue con el paso del tiempo cuando a raíz de hundimientos en estructuras acaecidas especialmente en el levante español se documentó el proceso de degeneración que sufría este tipo de cementos.

La aluminosis ocurre cuando da lugar el proceso llamado conversión, en la que el Aluminato Monocálcico Hidratado (ACH10) de forma hexagonal se convierte a una fase más estable como Aluminato Tricálcico Hidratado (AC3H6) en forma cúbica que ocupa menos espacio y por consiguiente genera más porosidad en la pasta. En la conversión influyen directamente las condiciones de humedad, temperatura y composición del cemento en sus fases iniciales.

La principal consecuencia qué fácilmente se deduce del proceso de conversión es que el aumento de porosidad trae consigo una disminución notable de la resistencia mecánica del hormigón y una pérdida de adherencia con las armaduras. Además debido a esta porosidad el cemento con aluminosis es mucho más propenso a la carbonatación, como se explicaba en el anterior epígrafe, amén de que el ph de este tipo de cemento es ya de por sí más bajo de lo habitual.

A grandes rasgos estas son dos de las reacciones químicas más comunes que atacan la durabilidad del hormigón. Cabe reseñar que actualmente el riesgo de aluminosis es altamente prevenible controlando las etapas de fraguado del cemento. Como siempre una buena supervisión de la obra como la que puede proporcionar Ingenieros Asesores de Construcción S.L. es esencial para garantizar una alta calidad y durabilidad de la construcción.

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