DIFERENCIAS EN LA CORROSION DEL ACERO EMBEBIDO EN EL CONCRETO EN PRESENCIA DE CLORUROS A DIFERENTES CONDICIONES DE EXPOSICIÓN.

Transcripción

1 DIFERENCIAS EN LA CORROSION DEL ACERO EMBEBIDO EN EL CONCRETO EN PRESENCIA DE CLORUROS A DIFERENTES CONDICIONES DE EXPOSICIÓN. Abel Castañeda, Francisco Corvo, Marilyn Hernández*, Raúl Montejo*. Departamento de Corrosión. Centro Nacional de Investigaciones Científicas, Ave 25 y 158, Apartado Postal 6414, Cubanacán Ciudad de la Habana. *Departamento de Ingeniería Química, Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría CUJAE. RESUMEN. La norma ASTM establece un pronóstico de corrosión de la barra de refuerzo del hormigón armado. Este pronóstico se basa en consideraciones termodinámicas, sin tener en cuenta la cinética del proceso de corrosión. Se comparan los resultados obtenidos aplicando esta norma con técnicas electroquímicas (Tafel, Rp, EIS, Ruido Electroquímico) que permiten calcular la velocidad de corrosión en probetas con relaciones agua/cemento 0.4, 0.5 y 0.66 sometidas a niebla salina en condiciones naturales y en inmersión en solución salina al 3 % durante un tiempo de ensayo de 32 meses. Los resultados muestran diferencias entre la aplicación de la norma ASTM y las técnicas electroquímicas aplicadas. Esta diferencia consiste en que las muestras sometidas a inmersión dieron como resultado una mayor probabilidad de ocurrencia del fenómeno de corrosión comparadas con la niebla salina; sin embargo, las técnicas electroquímicas demostraron lo contrario en cuanto a la cinética del proceso. Palabras Claves: Hormigón Armado, Corrosión, Relación agua/cemento, Técnicas Electroquímicas, Condiciones de Exposición. 1

2 INTRODUCCIÓN. El hormigón armado es si duda el material de la construcción mas ampliamente usado en el mundo entero debido a dos causas fundamentales: La primera por su bajo costo, y la segunda por su gran resistencia mecánica. A través de este muchos Ingenieros Civiles y Arquitectos han demostrado su talento en la construcción de industrias, puentes, edificios de gran altura, viviendas, etc. Este material de la construcción esta compuesto por dos elementos fundamentales, el concreto y el acero de refuerzo. El concreto presenta en su composición los agregados gruesos que en este caso la gravilla, grava o piedra como se conoce vulgarmente, agregados finos como la arena, el cemento, aire y agua. El acero a emplear debe ser de medio contenido de carbono. El hormigón armado es formado a partir de una reacción de hidratación que ocurre entre los compuestos químicos del cemento (Sodio, Potasio, el Calcio) y el agua dando lugar a la formación de los hidróxidos correspondientes en la pasta lo que trae como consecuencia un ph totalmente alcalino del orden de 12 a 13 lo cual es suficiente para pasivar el acero de refuerzo. Esta pasta al endurecerce es capaz de atraer a los agregados finos y gruesos para de esta manera adherirse fuertemente al acero de refuerzo. Desde un inicio se pensó que el hormigón armado iba a ser eterno en cuanto a su durabilidad; pero con el paso del tiempo comenzaron a surgir problemas de deterioración de estructuras construidas con este material producto a la corrosión de su acero de refuerzo ya que el concreto es poroso, por lo tanto presenta dos fases en su interior una líquida y la otra sólida. La porosidad constituye un factor fundamental en el concreto para dar origen al fenómeno de la corrosión producto a la penetración de los agentes agresivos en estos casos como los iones cloruros, el oxígeno y el vapor de agua proveniente del exterior. Los poros en el concreto son formados a partir de la reacción de hidratación explicada anteriormente ya que una parte de esta agua empleada en la reacción no reacciona con los componentes químicos del cemento lo que hace que se evapore dando lugar a la formación de los poros. Los iones cloruros una ves dentro del concreto son capaces de despasivar el acero de refuerzo, es decir de romper la capa pasiva que es formada por el ph alcalino dando lugar a una corrosión localizada. Así la corrosión ocurre como resultado de la formación de una celda electroquímica con sus cuatro elementos principales: a) El ánodo, donde ocurre la oxidación; b) El cátodo donde ocurre la reducción; c) Un conductor metálico donde la corriente eléctrica es el flujo de electrones, en este caso el acero de refuerzo y d) Un electrolito, el concreto donde la corriente eléctrica es generada a través de un flujo de iones en un medio acuoso como lo es el hormigón debido a su porosidad. De forma general podemos decir que un aumento en el contenido de agua para la fabricación del hormigón a una cantidad de cemento constante (relación agua/cemento) implica un incremento en la porosidad lo que trae consigo una mayor penetración de los agentes agresivos provocando una mayor velocidad de corrosión en el acero de refuerzo, es por eso que se debe de dosificar el hormigón a una relación agua/cemento indicada. Este constituye el objetivo fundamental de nuestro trabajo, la medición del potencial de corrosión clasificado de acuerdo a la norma ASTM y la determinación de la velocidad de corrosión mediante cuatro técnicas electroquímicas a diferentes relaciones agua/cemento y condiciones de exposición. Otros iones que también rompen la capa pasiva son los sulfatos(so 4 - ) y los carbonatos(co 3 - ), principalmente este último que proviene de las atmósferas industriales penetrando en el hormigón reaccionando con los hidróxidos de Calcio, Sodio y Potasio en presencia del agua existente en los poro dando lugar a la formación de sales como el Carbonato de Calcio, Sodio y Potasio formando un frente llamado frente de carbonatación en la interface acero/concreto lo que trae como consecuencia una disminución considerable del ph provocando una corrosión generalizada en todo el acero de refuerzo. Actualmente para medir la velocidad de corrosión en el acero de refuerzo del hormigón armado se utilizan diferentes técnicas electroquímicas de diferentes basamentos pero todas nos permiten conocer 1

3 la velocidad de corrosión. Estas técnicas pueden ser de corriente directa y de corriente alterna. En nuestro caso empleamos como técnica de corriente directa, las curvas de polarización extrapolando la velocidad de corrosión a través del método de las pendientes de Tafel, la de Resistencia de Polarización aplicando una perturbación al potencial de corrosión determinando la velocidad de corrosión a partir de sus conocidas expresiones. Como técnica de corriente alterna la Espectroscopía de Impedancia Electroquímica la cual consiste en aplicarle una amplitud de la onda alterna de potencial al potencial de corrosión. Todas estas técnicas se basan en una perturbación externa para determinar la velocidad de corrosión. En cambio, el análisis del Ruido Electroquímico constituye una técnica no perturbativa ya que se basa en las fluctuaciones de potencial y corriente que existen entre dos electrodos normalmente idénticos en el dominio del tiempo y la frecuencia en las que ocurren las fluctuaciones. Este trabajo es una continuacion de el trabajo publicado en la revista Materiales de Construccion del Instituto Eduardo Torroja donde se hace una comparacion entre el pronostico de corrosion basado en la medicion de potenciales y la medicion de la velocidad de corrosion de la barra de refuerzo mediante tecnicas electroquimicas en probetas de hormigon armado de diferentes relaciones agua/cemento y condiciones de exposicion a 20 meses de efectuadas las mediciones. En esta edicion se realizara esta misma comparacion ya con 32 meses de efectuadas, ademas, se pudo determinar la velocidad de corrosion a partir de la tecnica del analisis del ruido electroquimico en funcion del tiempo y la frecuencia en la cual ocurren los eventos. Cuba debido a su configuración y ubicación geográfica presenta una situación bastante considerable con respecto a la corrosión de la barra de refuerzo del hormigón armado. Esto se debe a que durante todo el año la temperatura tiene un valor promedio de 24 a 28 0 C, así como la humedad relativa alrededor de 80% además una cantidad de cloruros suspendidos en la atmósfera. Se reporta que la zona de mayor agresividad corrosiva es la zona norte de Ciudad de la Habana donde se encuentra un número de estructuras no solo de hormigón armado sino de cualquier otro material metálico con un alto grado de corrosión. Se reporta que en países industrializados de Europa y el Reino Unido existe un gran problema en el deterioro de estructural de hormigón armado debido a su corrosión del acero de refuerzo producto del uso de las sales de cloruros para provocar el deshielo en las paredes de las estructuras. En el medio Oriente se ha reportado la utilización del agua de mar en la fabricación del hormigón siendo esta la causa principal del deterioro de las estructuras. 2

4 PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL. Se prepararon seis probetas en forma de paralelepípedos (8cm x 8cm x 31.5cm) con dos barras de refuerzo paralelas de área libre de 78.6 cm 2 cada una (el resto fue cubierto con pintura epoxídica). El espesor del recubrimiento sobre las barras de refuerzo fue de 2 cm y se confeccionó un conjunto de dos probetas con relaciones agua/cemento de 0.4, 0.5 y 0.66, respectivamente. Esta relación fue dosificada utilizando el método de O ' Reilly. Tres muestras representativas de las tres relaciones agua/cemento fueron colocadas en una estación urbana de relativamente baja contaminación a la intemperie, sometidas a una niebla salina de Cloruro de Sodio al 3% durante seis días a la semana. De esta forma se obtiene una agresividad corrosiva similar a una zona costera. Las otras tres se colocaron en inmersión en la misma solución, a temperatura ambiente, durante un tiempo de 32 meses. Las técnicas electroquímicas utilizadas fueron: - Medición del potencial estacionario de corrosión y su variación con respecto al tiempo. Se evaluó el potencial a tiempos de 0,1,2,3,4,6,8,22,24,25,28 y 32 meses, clasificado según la norma ASTM Curvas de polarización con un barrido de potencial de 100 a -700 mv con respecto al potencial de corrosión a una velocidad de barrido de 1mV/s. Cálculo de la velocidad por el método de los interseptos de las rectas de Tafel 3. En todas las técnicas de cálculo de la velocidad de corrosión se realizaron evaluaciones a los mismos tiempos en que se determinaron los potenciales. Se expresan los valores de velocidad de corrosión como corriente de corrosión. Es conocido que estos valores se pueden transformar fácilmente en velocidad de corrosión a partir de la ley de Faraday. - Determinación de la Resistencia de Polarización(Rp) utilizando una polarización de ±10 mv con respecto al potencial de corrosión. Se calcula la velocidad de corrosión sobre la base de las ecuaciones deducidas para esta técnica 3. - Espectroscopia de Impedancia Electroquímica(EIS) con una amplitud de la onda alterna de 10mV, al potencial de corrosión, con un barrido de frecuencia de Hz,calculando la Resistencia de Polarización a partir del semicírculo obtenido de este barrido de frecuencia y con este valor se halla la velocidad de corrosión 4. - Determinación del espectro de Ruido Electroquímico(EN) en el dominio del tiempo y la frecuencia. Se toman 2048 puntos a una velocidad de lectura de 0.5 segundos. Se calcula la velocidad de corrosión a partir de la Resistencia de Ruido calculada entre la desviación standard del ruido de corriente y potencial en el dominio del tiempo y se determinó la velocidad de corrosión a partir de la densidad espectral de la resistencia de ruido calculada entre la desviación estándar de la densidad espectral del ruido de potencial entre la desviación estándar de la densidad espectral del ruido de la corriente. Ambas resistencias de ruido se consideran igual a la resistencia de polarización. A partir de estos valores se calculan las velocidades de corrosión de la bien conocida expresión de Stear Geary 5. 1

5 RESULTADOS. Potenciales Estacionarios de Corrosión. Comenzamos mostrando el comportamiento de los potenciales estacionarios de corrosión en el tiempo a diferentes relaciones agua/cemento y condiciones de exposición, clasificados según la norma ASTM , la cual plantea la probabilidad de ocurrencia del fenómeno de la corrosión: Para potenciales más positivos que 200 mv un 10% de probabilidad de ocurrencia. Para potenciales entre 200 y 350 mv un 50 %. Para potenciales más negativos que 350 mv un 90 %. Se nota según las figuras 1 y 2 como un aumento de la relación agua/cemento implica una tendencia al desplazamiento hacia valores más negativos de potencial estacionario de corrosión con el tiempo para ambas condiciones de exposición. Es de apreciar en ambas figuras como el potencial de corrosión es más variable en la condición de niebla salina que en inmersión. Para las probetas de alta relación agua/cemento (0.66) se nota como en inmersión presenta todo el tiempo una probabilidad de ocurrencia de 90%, sin embargo en niebla salina llegan a dicha zona al cuarto mes de efectuada las mediciones. El resto de las probetas de relaciones agua/cemento a 0.4 y 0.5 se observa como en ambas condiciones de exposición el potencial de corrosión se comporta de manera similar hasta el mes 22 donde a partir de este mes para las probetas sometidas a inmersión el potencial de corrosión se desplaza hacia valores más negativos, sucediendo lo contrario en niebla salina donde el potencial de corrosión se desplaza hacia valores más positivos hasta el último mes de efectuada las mediciones. De forma general se puede apreciar como las probetas sometidas a inmersión presentan un potencial de corrosión más negativos comparadas con sus homólogas en niebla salina lo cual nos dice que de acuerdo a la clasificación de los potenciales de corrosión las probetas sometidas a inmersión presentan una probabilidad de ocurrencia mayor comparadas con sus homólogas en niebla salina a la intemperie. Después de haber tratado la parte termodinámica se comienza el análisis del comportamiento cinético del acero embebido en el hormigón. Las primeras técnicas utilizadas fueron las curvas de polarización, determinando la velocidad de corrosión a partir del método de extrapolación de las Pendientes de Tafel; así como el método de Resistencia de Polarización, estas son técnicas de corriente continua o directa. 2

6 Método de extrapolación de las pendientes de Tafel. Las figuras 3 y 4 muestran la variación de la densidad de corriente de corrosión que no es más que la velocidad de corrosión con respecto al potencial en el último mes de efectuadas las mediciones. Se puede precisar como en todos los casos ya no se observan corrientes de pasividad (debido a la falta de protección de la barra de refuerzo. Sin embargo es de notar que la velocidad de corrosión depende mucho más del rango anódico que del catódico. Una vez determinada de la forma anterior la velocidad de corrosión(i corr ) sus valores se graficaron con respecto al tiempo, donde de acuerdo con las figuras 5 y 6 se puede decir que un aumento de la relación agua/cemento incrementa la velocidad del proceso para ambas condiciones, se observa además en las probetas sometidas a niebla salina como al octavo mes de efectuadas las mediciones existe una mayor I corr para las probetas de altas relaciones agua / cemento (0.5 y 0.66), no siendo así para las probetas sometidas a inmersión las cuales presentan una menor I corr a partir de dicho mes. Sin embargo, las probetas de baja relación agua/cemento (tanto en inmersión como en niebla salina) presentan un comportamiento muy similar. Además las probetas sometidas a niebla salina con una alta relación agua / cemento reflejan una disminución considerable de la velocidad de corrosión a los veinticuatro y veinticinco meses de efectuadas las mediciones, esto se debe a la cantidad de lluvias caídas en esos meses, cuyo valor se encuentra sobre los 159,5 y 166,5 mm respectivamente lo cual produjo un excesivo lavado de los iones cloruros en las probetas y una saturación de los poros, dificultando de esta manera la difusión del oxígeno y el deterioro de la barra de refuerzo. Luego a partir de los veintiocho meses aumenta la velocidad de corrosión para ambas condiciones de exposición pero en mayor grado para las probetas sometidas a niebla salina. De forma general se puede decir que las probetas sometidas tanto a niebla salina como a inmersión con altas relaciones agua/cemento presentan mayor velocidad de corrosión que las de baja relación agua/cemento, esto es debido a que la porosidad es mayor, permitiendo una mayor difusión del oxígeno. Además si comparamos las probetas de niebla salina con sus homólogas en inmersión, las primeras tienen mayor velocidad de corrosión, esto es debido a que las probetas en inmersión están saturadas y para que el oxígeno pueda difundirse y llegar a la barra de refuerzo, debe disolverse en el agua que tiene saturado dichos poros, mientras que en las probetas sometidas a niebla salina la humedad es menor, lo cual facilita la difusión del oxígeno. Las características fundamentales observadas a través de esta técnica fueron: Para las probetas con relación agua/cemento igual a 0.4 las velocidades de corrosión son similares para ambas condiciones de exposición. Para altas relaciones agua/cemento (0.5 y 0.66) la velocidad de corrosión es mayor en niebla salina que en inmersión. 3

7 Método de Resistencia de Polarización. Las figuras 7 y 8 muestran la variación de la corriente de corrosión con respecto al tiempo al último mes de efectuadas las mediciones. Se puede observar de forma más clara comparada con el Método de las Pendientes de Tafel como a medida que aumenta la relación agua/cemento aumenta la velocidad de corrosión para ambas condiciones de exposición, de la misma manera que para la relación agua/cemento igual a 0.4 el comportamiento es similar, mientras que para altas relaciones agua/cemento el proceso de corrosión se hace más connotado bajo la condición de niebla salina comparada con inmersión. Las figuras 9 y 10 muestran la variación de la velocidad de corrosión con respecto al tiempo determinada a partir de dicha técnica para ambas condiciones de exposición. Se observa un comportamiento similar con respecto a las velocidades de corrosión determinadas por el Método de las Pendientes de Tafel. Aquí también se pone de manifiesto como al octavo mes de efectuadas las mediciones para altas relaciones agua/ cemento es mayor la velocidad de corrosión. Se nota además como hubo una disminución de la velocidad de corrosión a los veinticuatro y veinticinco meses de efectuadas las mediciones en las probetas sometidas a niebla salina producto de la cantidad de lluvias caídas y posteriormente aumenta de forma considerable la velocidad de corrosión para ambas condiciones. Las características fundamentales observadas a través de esta técnica fueron: Para la baja relación agua/cemento el comportamiento de la velocidad de corrosión es similar para ambas condiciones de exposición. Para altas relaciones agua / cemento (0,5 y 0,66) la velocidad de corrosión es mayor en niebla salina que en inmersión. Esta técnica a pesar de no ofrecernos una amplia información electroquímica acerca del estado activo o pasivo de la armadura, es la más empleada para la determinación de la velocidad de corrosión en una estructura in situ ya que la misma es la empleada por el bien conocido equipo GECORR-6. Una vez analizadas las técnicas de corriente directa damos paso al análisis de la técnica de corriente alterna. Método de Espectroscopia de Impedancia Electroquímica. Esta técnica es un caso particular de la técnica de Resistencia de Polarización ya que aquí se determina la resistencia de polarización a partir del barrido de frecuencia que es ocasionado por la polarización en corriente alterna. Se puede apreciar claramente en las figuras 11 y 12 como para ambas condiciones de exposición un aumento en la relación agua/cemento implica un menor barrido de la frecuencia y por tanto un menor diámetro en el semicírculo que es el que nos representa la resistencia de polarización en la zona de alta frecuencia, lo que trae consigo un aumento de la velocidad de corrosión. Además puede notarse como en las zonas de baja frecuencia se ve interrumpido el barrido de dicho parámetro ya que aparece una variable electroquímica llamada impedancia de Warburg. La misma nos confirma la presencia del fenómeno de la difusión de uno de los agentes agresivos (en este caso el oxígeno). Las figuras 13 y 14 muestran la variación de la velocidad de corrosión en el tiempo determinada a partir de dicha técnica, se nota como para las probetas sometidas a niebla salina existe una mayor variabilidad en la velocidad de corrosión comparadas con sus homólogas en inmersión. En ambas condiciones de exposición se puede apreciar como un aumento en la relación agua / cemento implica una mayor velocidad de corrosión. Se aprecia además como las probetas de alta relación agua/cemento (0,5 y 0,66) sometidas a niebla salina presentaron una disminución considerable de la velocidad de corrosión en los meses veinticuatro y veinticinco debido al excesivo lavado de los 4

8 iones cloruros, provocado por las lluvias, así como mismo sucedía en las técnicas de corriente directa analizadas anteriormente. Las características fundamentales observadas a través de esta técnica fueron: Las probetas de altas relaciones agua/cemento sometidas a niebla salina presentan una mayor velocidad de corrosión que las sometidas a inmersión. Las probetas de baja relación agua / cemento presentan un comportamiento bastante similar. Esta técnica nos confirma que el paso que controla la cinética del proceso es la difusión a través de la Impedancia de Warburg en las zonas de alta frecuencia. Análisis del Ruido Electroquímico. Por último analizaremos la técnica del análisis de Ruido Electroquímico que a diferencia del resto de las técnicas analizadas anteriormente, tiene como ventaja principal que no perturba el sistema, en este caso las dos barras de refuerzo constituyen los electrodos de trabajo. Primeramente se analizaron las fluctuaciones de voltaje y corriente en función del tiempo y seguidamente en función de la frecuencia. En la figura 15 se observan las fluctuaciones de corriente y voltaje en función del tiempo al último mes de efectuadas las mediciones para las probetas sometidas a niebla salina, se nota como las fluctuaciones de voltaje y corriente son más abarcadoras para las probetas de altas relaciones agua/cemento, no siendo así para la de baja relación agua/cemento donde prácticamente las fluctuaciones no pueden ser observadas. En la figura 16 puede apreciarse para las probetas sometidas a inmersión como para altas relaciones agua/cemento la fluctuaciones de corriente y voltaje son más abarcadoras, sucediendo lo mismo que en la condición de exposición analizada anteriormente. De forma general se puede afirmar que un mayor número de fluctuaciones en el tiempo implica una mayor velocidad de corrosión, además si se observan detalladamente ambas figuras puede verse como las fluctuaciones de corriente y voltaje en las probetas sometidas a niebla salina son mayores comparadas con las fluctuaciones de corriente y voltaje de las sometidas a inmersión, esto evidencia que la velocidad de corrosión es mayor para la condición de exposición de niebla salina comparada con inmersión. Esto se confirma de acuerdo a las figuras 17 y 18, donde fueron graficados los valores de la velocidad de corrosión en el tiempo determinados a partir del análisis de ruido electroquímico a diferentes relaciones agua/cemento y condiciones de exposición. Estos valores fueron determinados a partir del cociente de la desviación estándar de la corriente de ruido y la desviación estándar del voltaje, constituyendo de esta manera la resistencia del ruido que es equivalente a la resistencia de polarización. Por lo tanto los valores se determinaron a partir de la bien conocida expresión: I = B/Rn Tomando como B el valor de 26 de acuerdo con lo recomendado en la literatura. Se nota de acuerdo a dichas figuras de forma general como para ambas condiciones de exposición un aumento de la relación agua / cemento implica una mayor velocidad de corrosión, además también se pone de manifiesto que las probetas sometidas a nieblas salina presentan una mayor velocidad de corrosión comparadas con sus homólogas en inmersión, al igual que en las técnicas anteriores a los veinticuatro y veinticinco meses de efectuadas las mediciones puede observarse una disminución considerable de la velocidad de corrosión en las probetas sometidas a niebla salina debido a la causa ya analizada anteriormente. 5

9 Otra manera que también nos ofrece esta técnica de caracterizar desde el punto de vista de la corrosión la barra de refuerzo del hormigón armado es a partir del cálculo de la desviación estándar del ruido de la corriente. Se observa en las figuras 19 y 20 como para ambas condiciones de exposición un aumento en la relación agua / cemento implica un aumento en la desviación estándar del ruido de la corriente, siendo en niebla salina estos valores mucho mayores que en inmersión de acuerdo con la figura 19. La desviación estándar es aquella variable estadística la cual nos dice cuanto se alejan los valores de la media, es por eso que mientras mayor sea la relación agua/cemento, mayor será la desviación estándar, es decir las fluctuaciones de corriente y esto hace que sea mayor la velocidad de corrosión, por lo tanto podemos decir que la desviación estándar puede ser tomada como una medida de la velocidad de corrosión. Luego de haber analizado las fluctuaciones de corriente y voltaje en el tiempo, damos paso al análisis de dichas fluctuaciones pero con respecto a la frecuencia. De acuerdo con las figuras 21 y 22 puede verse como tanto las fluctuaciones de corriente como las de voltaje ocurren en el intervalo de alta frecuencia lo cual es típico de una corrosión localizada), si hacemos una comparación con las fluctuaciones en el tiempo las cuales ocurrían en todo el intervalo. Esto se asemeja con la técnica de espectroscopia de Impedancia Electroquímica analizada anteriormente ya que es válido recordar que los valores de velocidad de corrosión eran determinados en la zona de alta frecuencia y aquí en las fluctuaciones de corriente y voltaje en función de la frecuencia se nota como hay un mayor número de fluctuaciones en el cuadrante de la derecha correspondiente a la zona de alta frecuencia. Esto nos da una medida de que esta manera de analizar la técnica de Ruido Electroquímico en función de la frecuencia, pudiera ser un poco más confiable comparada con el análisis en el tiempo. Esto se confirma a partir de las figuras 23 y 24, donde una vez determinada la velocidad de corrosión de la misma forma que se hizo para las fluctuaciones en el tiempo, se aprecia como existe una diferencia considerable en la velocidad de corrosión a diferentes condiciones de exposición. Aquí también se pone de manifiesto como un aumento de la relación agua / cemento implica un aumento en la velocidad de corrosión siendo en las probetas sometidas a niebla salina mucho mayor comparada con sus homólogas en inmersión. Lo mismo ocurre en la determinación de la desviación estándar donde también se aprecia una diferencia notable a diferentes condiciones de exposición, no siendo así en función del tiempo de acuerdo con las figuras 25 y 26. Por lo tanto aquí también la desviación estándar puede ser tomada como una medida de la velocidad de corrosión. 6

10 CONCLUSIONES. 1. La determinación de los potenciales de corrosión clasificados de acuerdo a la norma ASTM solamente nos indica una probabilidad de ocurrencia del fenómeno de la corrosión. 2. De acuerdo con la determinación de potenciales de corrosión clasificados según dicha norma, las probetas sometidas inmersión pronosticaron una mayor probabilidad de ocurrencia del fenómeno de la corrosión en las probetas sometidas a inmersión, sin embargo la cinética del proceso valorada a partir de la determinación de la velocidad de corrosión demostró que las probetas de altas relaciones agua/cemento(0.5 y 0.66) presentaban una mayor velocidad de corrosión comparadas con sus homólogas en inmersión, no siendo así para las probetas de bajas relaciones agua/cemento (0.4) la cual presentaban un comportamiento similar. 3. La lluvia caída provoca un lavado de los iones cloruros y una saturación en el concreto lo que hace que disminuya considerablemente la velocidad de corrosión en las altas probetas de relaciones agua/cemento. 4. A partir de la técnica de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica se confirma que el paso que controla el proceso corrosivo ene el acero embebido en el concreto es la difusión. 5. Mediante el análisis del Ruido Electroquímico se pudo determinar la velocidad de corrosión en función del tiempo y la frecuencia. 6. La Desviación Estándar puede ser tomada como la velocidad de corrosión en función del tiempo y la frecuencia. 7. Se confirma como un aumento de la relación agua/cemento hace que el proceso corrosivo sea mas connotado, demostrado por las cuatro técnica electroquímicas empleadas. 7

11 BIBLIOGRAFÍA. 1. P. Castro. Corrosión en estructuras de Concreto Armado. Teoría, Inspección, Diagnóstico, Vida Útil y Reparaciones. Instituto Mexicano del Cemento y Concreto.L.C O. T. Rincón, L, Uller. Manual de Inspección, Evaluación y Diagnóstico de Corrosión en Estructuras de Hormigón Armado. CYTED J. A. Domínguez. Introducción a la Corrosión y a la Protección de Metales. Facultad de Procesos Químicos Alimentarios. ISPJAE. Ciudad Habana J. A. Gonzáles. Control de la Corrosión. Estudio y Medidas por técnicas Electroquímicas. Ed. Bellaterra A. Shi. Electrochemical Noises, Adquisitions, Análisis and Aplication, http/www4.esn.psu.edu/people/faculty/show/electrochemical % 20 ppt. 6. F. Corvo, N. Betancourt, J.C. Díaz, C. Lariot, Y León, J. Pérez, O Rodriguez, E Bricuyet, F Catalá, M Castro, R González, C. Echevarría, M Lorente, M. E. Ladrón de Guevara. Segunda Variante del Mapa Regional de Agresividad Corrosiva del Atmósfera de Cuba. Procedings. Primer Taller Internacional de Corrosión. CONACYT. CINVESTAV. Mérida. Yucatán. México, Marzo,

12 E ( m V C u /C u S O 4 ) % 5 0 % 9 0 % a/c 0.66 n.s a/c 0.5 n.s a/c 0.4 n.s tiem po(m eses) Figura.1.Variación del potencial de corrosión en el tiempo para las probetas sometidas a niebla salina a la intemperie. Se notan los rangos establecidos de acuerdo a la norma ASTM E ( m V C u /C u S O 4 ) % 5 0 % 9 0 % a/c 0.5 inm a/c 0.4 inm a/c 0.66 inm t i e m p o ( m e s e s ) Figura.2. Variación del potencial de corrosión en el tiempo para las probetas sometidas a inmersión. Se notan los rangos establecidos de acuerdo a la norma ASTM

13 Figura.3. Comportamiento de la densidad de corriente con respecto al potencial de corrosión al último mes de efectuada las mediciones para las probetas sometidas a niebla salina a la intemperie. Figura.4. Comportamiento de la densidad de corriente con respecto al potencial de corrosión al último mes de efectuada las mediciones para las probetas sometidas a inmersión. 3

14 Ic (µ A /c m 2 ) 5 5 T a fe l a/c 0.66 n.s a/c 0.5 n.s a/c 0.4 n.s t i e m p o ( m e s e s ) Figura.5. Variación de la velocidad de corrosión en el tiempo determinada por el método de Tafel para las probetas sometidas a niebla salina a la intemperie. 5 5 Ic (µ A /c m 2 ) TAFEL a/c 0.66 inm a/c 0.5 inm a/c 0.4 inm t i e m p o ( m e s e s ) Figura.6. Variación de la velocidad de corrosión en el tiempo determinada por el método de Tafel para las probetas sometidas a inmersión. 4

15 Figura.7. Variación de la corriente de corrosión con respecto al tiempo al último mes de efectuadas las mediciones para las probetas sometidas a niebla salina a la intemperie. Figura.8.Variación de la corriente de corrosión con respecto al tiempo al último mes de efectuadas las mediciones para las probetas sometidas a inmersión. 1

16 Ic (µ A /c m 2 ) 8 R p a/c 0.66 n.s a/c 0.5 n.s a/c 0.4 n.s t i e m p o ( m e s e s ) Figura.9. Variación de la velocidad de corrosión en el tiempo determinada por el método de Resistencia de Polarización para las probetas sometidas a niebla salina a la intemperie. 8 Ic (µ A /c m 2 ) R p a/c 0.66 inm a/c 0.5 inm 1 a/c 0.4 inm t i e m p o ( m e s e s ) Figura.10. Variación de la velocidad de corrosión determinada por el método de Resistencia de Polarización para las probetas sometidas a inmersión. 2

17 Figura.11. Comportamiento del barrido de frecuencia para las probetas sometidas a niebla salina a la intemperie. 3

18 Figura. 12. Comportamiento del barrido de frecuencia para las probetas sometidas a niebla salina a la intemperie. 4

19 1 4 0 Ic (µ A /c m 2 ) a /c n. s a /c 0. 5 n. s a /c 0. 4 n. s tiem po(m eses) Figura.13. Variación de la velocidad de corrosión determinada por el método de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica para las probetas sometidas a niebla salina a la intemperie Ic (µ A /c m 2 ) a/c 0.66 inm a/c 0.4 inm a/c 0.5 inm t i e m p o ( m e s e s ) Figura.14. Variación de la velocidad de corrosión determinada por el método de Espectroscopía de Impedancia Electroquímica para las probetas sometidas a inmersión. 5

20 Figura.15. Comportamiento de las fluctuaciones de corriente y voltaje en función del tiempo al último mes de efectuadas las mediciones para las probetas sometidas a niebla salina. Figura. 16. Comportamiento de las fluctuciones de corriente y voltage en función del tiempo al último mes de efectuada las mediciones para las probetas sometidas a inmersión. 6

21 Ic (µ A /c m 2 ) a/c 0.66 n.s a/c 0.5 n.s a/c 0.4 n.s tiem po(m eses) Figura.17. Variación de la velocidad de corrosión determinada por Análisis de Ruido Electroquímico en función del tiempo para las probetas sometidas a niebla salina. Ic (µ A /c m 2 ) a/c 0.66 inm a/c 0.5 inm a/c 0.4 inm tiem po(m eses) Figura.18. Variación de la velocidad de corrosión determinada por Análisis de Ruido Electroquímico en función del tiempo para las probetas sometidas a inmersión. 1

22 S i a/c 0.66 n.s a/c 0.5 n.s a/c 0.4 n.s tiem po(m eses) Figura.19. Comportamiento de la Desviación Estándar en el tiempo para las probetas sometidas en niebla salina. S i a/c 0.66 inm a/c 0.5 inm a/c 0.4 inm tiem po(m eses) Figura. 20. Comportamiento de la Desviación Estándar en el tiempo para las probetas sometidas a inmersión. 2

23 Figura.21. Comportamiento de las fluctuaciones de corriente y voltaje en el dominio de la frecuencia al último mes de efectuadas las mediciones para las probetas sometidas a niebla salina a la intemperie. Figura. 22. Comportamiento de las fluctuaciones de corriente y voltaje en el dominio de la frecuencia al último mes de efectuada las mediciones para las probetas sometidas a inmersión. 1

24 f Ic (µ A /c m 2 ) a/c 0.66 n.s a/c 0.5 n.s a/c 0.4 n.s t i e m p o ( m e s e s ) Figura.23.Variación de la velocidad de corrosión determinada por Análisis de Ruido Electroquímico en función de la frecuencia para las probetas sometidas a niebla salina. Ic (µ A /c m 2 ) a/c 0.66 inm a/c 0.5 inm a/c 0.4 inm t i e m p o ( m e s e s ) Figura.24. Variación de la velocidad de corrosión determinada por Análisis de Ruido Electroquímico en función de la frecuencia para las probetas sometidas a inmersión. 1

25 S i f 7 0 a /c n. s a /c 0. 5 n. s a /c 0. 4 n. s t i e m p o ( m e s e s ) Figura. 25. Comportamiento de la Desviación Estándar de la corriente en la frecuencia para las probetas sometidas a niebla salina. S i 2. 4 f 2. 2 a /c i n m a /c 0. 5 i n m a /c 0. 4 i n m t i e m p o ( m e s ) Figura. 26. Comportamiento de la Desviación Estándar de la corriente en la frecuencia para las probetas sometidas a inmersión. 2