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¿Cómo medir la carbonatación del hormigón?

¿Cómo medir la carbonatación del hormigón?

La carbonatación es una reacción frecuente que afecta a las estructuras de hormigón de forma habitual y que influye directamente sobre la durabilidad del mismo.

Por este motivo es importante evitar que se convierta en una patología que comprometa la estructura; de ahí la importancia de medir y controlar el grado de carbonatación mediante ensayos específicos.

En Ingenieros Asesores, como especialistas en la realización de ensayos y pruebas de materiales, vamos a explicar en este artículo en qué consiste el procedimiento y qué beneficios aporta a la hora de alargar la vida útil del hormigón.

¿Qué es la carbonatación en el hormigón?

Tal y como comentamos en “Carbonatación del hormigón, un ataque a su durabilidad”, la carbonatación en el hormigón es una reacción química en la que el dióxido de carbono (CO2) que está presente en la atmósfera atraviesa los poros del hormigón y reacciona con los hidróxidos de calcio (Ca(OH)2), sodio o potasio disueltos en la pasta de cemento.

Como estos hidróxidos son los responsables del alto pH del hormigón, la reacción de carbonatación provoca una pérdida de la alcalinidad (por reducción del pH) que hace que se pierda la protección pasiva del acero y se favorezca la corrosión de las barras metálicas embebidas en la estructura.

¿Por qué es importante medir el grado de carbonatación?

Medir el grado de carbonatación es de vital importancia para evitar daños en las estructuras de hormigón armado puesto que la pérdida de alcalinidad es el primer paso hacia la corrosión del acero en estas construcciones.

Esto es especialmente importante en aquellas estructuras que se encuentren en entornos con alto grado de humedad y oxígeno, pues acelera el proceso de oxidación.

Como consecuencia de la carbonatación se pueden producir fisuras y grietas, desprendimientos de material e incluso pérdida de sección y resistencia, disminuyendo drásticamente la capacidad portante de la estructura y comprometiendo su estabilidad.

Por lo tanto es evidente que una detección temprana del grado de carbonatación permite tomar medidas correctivas antes de que el daño sea irreversible y costoso.

¿Cómo se realiza un ensayo de carbonatación?

En Ingenieros Asesores estamos habituados a realizar pruebas para medir el grado de carbonatación del hormigón. Es un proceso sencillo, pero requiere metodología y precisión para obtener resultados confiables.

Los pasos a seguir son los siguientes:

  1. Preparación del equipo y materiales

Preparamos el equipo necesario para la evaluación de la muestra del hormigón. Éste consta de:

  • Solución de fenolftaleína al 1% (indicador de pH).
  • Espray para aplicar la solución.
  • Martillo y cincel o taladro para extraer muestras.
  • Regla o calibrador para medir profundidades.
  • Cepillo para limpiar la superficie.
  • EPIs (guantes, gafas, mascarilla).
  1. Selección del área a evaluar

A continuación, elegimos una zona representativa de la estructura de hormigón, asegurándonos de que la superficie esté limpia y libre de polvo, pintura o recubrimientos.

Selección del area a evaluar en el proceso de medición del grado de carbonatación

  1. Preparación de la superficie

Prepararemos el área a evaluar usando un martillo y un cincel -o un taladro- para exponer el hormigón fresco. Es importante cepillar bien la superficie para que no queden restos de polvo.

Preparación del area a evaluar en el proceso de medición del grado de carbonatación

  1. Aplicación del indicador de fenolftaleína y observación del cambio de color

Una vez tenemos lista la superficie, rociamos el hormigón con la solución de fenolftaleína al 1% que habíamos preparado y esperamos unos segundos a que ocurra la reacción química.

  1. Observación del cambio de color

Al entrar en contacto con el hormigón, la fenolftaleína cambiará de color según el pH del mismo. Los indicadores de color serán:

  • Rosa o violeta: Indica un pH alcalino (superior a 9), es decir, hormigón no carbonatado y en buen estado.
  • Incoloro: Indica un pH neutro o ácido (inferior a 9), es decir, hormigón afectado por carbonatación.

Observación del cambio de color en el proceso de medición del grado de carbonatación

  1. Medición de la armadura y profundidad de carbonatación

Usando una regla o calibre medimos la armadura vista y la profundidad desde la superficie hasta la zona donde el hormigón cambia de color (hormigón no carbonatado).

Medición de la armadura en el proceso de medición del grado de carbonatación

  1. Repetición del proceso

Realizamos varias mediciones en diferentes puntos de la estructura para obtener un valor representativo y calculamos el promedio de las profundidades medidas.

Repetición del proceso de medición del grado de carbonatación

  1. Interpretación de resultados

Una profundidad de carbonatación mayor indica un mayor avance del proceso, lo que puede comprometer la durabilidad del hormigón.

En este punto es importante comparar los resultados con los valores límite establecidos en el Código Estructural.

Interpretación de resultados en el proceso de medición del grado de carbonatación

  1. Documentación

Para finalizar, realizamos un informe detallado registrando la ubicación de las mediciones, las condiciones ambientales (temperatura, humedad…) y los valores obtenidos.

En Ingenieros Asesores somos especialistas en realizar informes de patologías como esta.

Si lo prefieres, aquí te dejamos un vídeo en el que puedes ver el proceso de la prueba de carbonatación:

Preguntas clave sobre la carbonatación que te interesan

Más allá de la definición y el procedimiento, queremos aprovechar y responder a las inquietudes más habituales:

  • ¿Cómo se detecta la carbonatación? Mediante un test de fenolftaleína. Se aplica una solución fenolftaleína al 1% sobre el hormigón fresco y:
    • Si se vuelve rosa o violeta, el hormigón sigue siendo alcalino (ph>9) y no está carbonatado.
    • Si permanece incolora, el hormigón se ha vuelto ácido (pH<9) y está sufriendo carbonatación. La profundidad hasta donde el hormigón cambia de color indica el avance de la carbonatación.
  • ¿Qué factores aceleran la carbonatación?
    • La baja calidad del hormigón (poros, alta relación agua/cemento o mala compactación).
    • La humedad relativa comprendida entre el 50% y el 75%.
    • Escaso recubrimiento de las armaduras
    • Alta concentración de CO2.
  • ¿Se puede prevenir la carbonatación? Sí, mediante:
    • Inhibidores de corrosión que cumplan las características y requisitos necesarios especificados en la UNE-EN 1504-2.
    • Pinturas anticarbonatación que eviten el descenso progresivo de la alcalinidad.
    • Tratamientos hidrófugos para aumentar la impermeabilidad del recubrimiento. ´
    • Realcalinización y extracción de cloruros, para elevar el pH y aumentar la durabilidad.
  • ¿Cómo se repara el hormigón carbonatado? Si la carbonatación ha alcanzado las armaduras y ha iniciado la corrosión, es necesario un proceso de reparación que suele incluir:
    • Picado del hormigón afectado
    • Limpieza y pasivación de las armaduras
    • Reposición del hormigón con morteros de reparación específicos
    • Protección final de la superficie

Si quieres saber más acerca de las patologías del hormigón te recomendamos leer nuestro artículo “Patologías del hormigón: qué son, tipos y cómo prevenirlas a tiempo”.

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En Ingenieros Asesores tenemos una amplia experiencia en el ámbito de inspección y control, por lo que si necesitas una evaluación profesional para tus estructuras de hormigón, no dudes en contactarnos.

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