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.. El concreto armado es uno de los materiales de construcción modernos más utilizados. Es barato, fácil de conseguir, posee una serie de propiedades y características atractivas y es adecuado para una gran variedad de aplicaciones en el campo de la construcción. Es común que, debido a que suele utilizarse en condiciones muy diversas, se ponga de manifiesto una de sus principales debilidades: la posibilidad de que se corroan las armaduras de acero (varillas y barras corrugadas), lo que puede originar que el concreto que las cubre se manche, agriete y falle.

El concreto es un material poroso, repleto de pequeños poros y capilares, a través de los cuáles penetran diversos elementos corrosivos, tales como agua, iones de cloruro, oxígeno, dióxido de carbono y otros gases, que pueden llegar hasta las barras de acero que forman la armadura. En la mezcla de concreto, a partir de ciertos niveles críticos de elementos corrosivos, el acero se despasiva y comienza la corrosión. Cuando el hierro se corroe, los productos de corrosión que se forman son de 2 a 10 veces más voluminosos que el acero original, lo que genera tensiones que cuando sobrepasan la resistencia a la tracción del concreto circundante, provocan su agrietamiento y fragmentación. Una vez que se ha producido el agrietamiento, la capacidad estructural del elemento en cuestión puede verse amenazada y puede ser necesario llevar a cabo costosas reparaciones para prolongar su vida útil.

Durante más de 50 años la galvanización en caliente (por inmersión en baño de zinc fundido) se ha utilizado en todo el mundo como una forma de protección económica y efectiva contra la corrosión de las barras de acero que formas las armaduras.


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PREVENCIÓN DE LA CORROSIÓN DE LAS ARMADURAS

.. El método más económico y efectivo para minimizar el riesgo de corrosión de las armaduras de acero (además de procurar que el recubrimiento del concreto tenga el espesor adecuado y sea denso e impermeable), es proteger las barras de acero mediante la galvanización en caliente. Los revestimientos galvanizados obtenidos por inmersión en baño de zinc fundido constituyen una barrera impermeable de zinc metálico y aleaciones de zinc que aíslan la superficie del acero del concreto que los rodea. Las barras de acero galvanizadas ofrecen muchas ventajas con respecto a las barras convencionales sin protección, entre las que se encuentran las siguientes:

  • El inicio de la corrosión provocada por la llegada de los iones de cloruro hasta la superficie de las armaduras galvanizadas se retrasa considerablemente en comparación con las convencionales.
  • Los productos de corrosión que forma el zinc no provocan tensiones internas tan perjudiciales como las que produce el acero cuando se corroe dentro del concreto.
  • Si se produce algún desperfecto en el recubrimiento de zinc que deje al descubierto el acero base, la corrosión se concentrará preferentemente en la capa de zinc circundante, proporcionando así una protección electroquímica al acero expuesto.
  • El revestimiento de zinc proporciona protección frente a la corrosión a las armaduras de acero antes de que éstas sean embebidas en el concreto.

.. Estas características de las armaduras galvanizadas reducen sensiblemente el riesgo de que éstas se vean afectadas por la corrosión, que es la responsable de la aparición de manchas de óxido, fisuras y fragmentación en el concreto. La galvanización de las barras de acero prolonga los intervalos de mantenimiento de las estructuras de hormigón y reduce sustancialmente su costo de conservación global.


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ARMADURAS GALVANIZADAS EN CALIENTE

.. Durante la inmersión de las barras de acero en baño de zinc fundido, se produce una reacción metalúrgica entre el acero y el zinc, que da lugar a la formación de un recubrimiento constituido por una serie de capas de aleaciones hierro-zinc en la interfase acero/zinc y una capa externa de zinc puro.

.. El galvanizado en caliente ofrece muchas ventajas importantes con respecto a otros recubrimientos. Su adherencia es de magnitud superior a la de, por ejemplo, los recubrimientos de resinas epoxi aplicadas por fusión. Además, las capas de aleaciones hierro-zinc del recubrimiento son más duras que el acero subyacente y, en combinación con la capa externa blanda de zinc puro, dan lugar a un recubrimiento extraordinariamente duro y resistente a la abrasión.

.En general, las barras de acero galvanizadas pueden tratarse del mismo modo que las no galvanizadas y no requieren precauciones especiales para proteger el revestimiento durante su manipulación, transporte e instalación en la obra. En cuanto a la fuerza de adherencia al concreto de las barras de acero galvanizadas, no es inferior a la de las barras sin recubrimiento, y en muchos casos resulta incluso algo más elevada. Esto permite utilizar las mismas especificaciones de diseño del concreto armado (tamaño de las barras, longitudes de superposición, etc.) que se aplican en el caso de las armaduras de acero exentas de revestimiento protector.


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APLICACIONES DE LAS ARMADURAS GALVANIZADAS

.. El uso de estructuras de acero galvanizadas (varillas, mallas, tuberías, pernos, ataduras, anclajes, espigas, y acero estructural y de refuerzo en general) está ampliamente generalizado ya, y resulta una decisión muy rentable en casos como:

~ Infraestructuras de transporte, incluidos puentes, pavimentos de carreteras y barreras de seguridad, entre otros.

~ Paneles para fachadas y otros elementos de construcción arquitectónicos.

~ Vigas y pilares exteriores y forjados expuestos a la intemperie

~ Elementos sumergidos o enterrados sometidos a la acción de las aguas subterráneas y la fluctuación de las mareas.

~ Estructuras marítimas y costeras, y estructuras de alto riesgo instaladas en ambientes agresivos.

En el mundo hay multitud de ejemplos de utilización con éxito de armaduras galvanizadas en diversos tipos de edificaciones, estructuras y construcciones de concreto armado, tales como las siguientes:

~ Pavimentos, tableros de puente, farolas y postes de electricidad hechos de concreto armado.

~ Chimeneas y torres de refrigeración.

~ Silos de almacenamiento de carbón.

~ Revestimientos con túneles de depósitos e instalaciones para almacenamiento de agua.

~ Muelles, espigones y plataformas marítimas.

~ Puertos deportivos, pontones flotantes y fondeaderos.

~ Diques y balaustradas costeras.

~ Fábricas de papel, plantas de saneamiento y tratamiento de aguas residuales.

~ Instalaciones industriales y plantas químicas.

~ Equipamiento de autopistas y barreras de seguridad.


Se ha demostrado que la galvanización retarda el inicio de la corrosión en las armaduras de acero y reduce el riesgo de daños físicos en las estructuras de concreto por delaminación, agrietamiento y fragmentación, incluso en situaciones de exposición a una alta concentración de cloruros.


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CÓMO PROTEGE EL ZINC A LAS ARMADURAS DE ACERO EN EL CONCRETO

.. El umbral de cloruros que determina el inicio de la corrosión es considerablemente superior (entre 2 y 4 veces más) en el caso del acero galvanizado que en el del acero sin revestimiento. Además el Zinc posee un intervalo de pH de pasivación mucho más alto que el acero, lo que hace que las armaduras galvanizadas resistan mejor los efectos de reducción del pH producidos por la carbonatación a medida que envejece el concreto. Incluso cuando se inicia la corrosión del recubrimiento de zinc, su velocidad de corrosión es bastante más baja que la del acero sin proteger. Los productos de corrosión del zinc son compuestos minerales más pulverulentos y menos voluminosos que los productos de corrosión del hierro, y son capaces de emigrar desde la superficie de las armaduras galvanizadas y difundirse en la matriz del concreto adyacente, creando así muy pocas perturbaciones físicas en éste.

Existen diversas pruebas que sugieren que la difusión de productos de corrosión del zinc ayuda a rellenar los poros de la interfase entre el concreto y las armaduras, lo que hace que esa zona sea menos permeable y contribuya a reducir el transporte de sustancias agresivas (como son los cloruros).


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EL COSTO DE LA CORROSIÓN

.. En las estructuras de concreto armado expuestas a ambientes agresivos, tales como los de las zonas marítimas costeras y las zonas industriales, o cuando se utilizan sales anti-hielo, el problema de la corrosión de las armaduras de acero es grave y generalizado, y requiere la adopción de una estrategia de lucha contra la corrosión.

La galvanización en caliente supone una inversión pequeña pero importante. Se utiliza de forma exhaustiva en todo el mundo para proteger millones de toneladas de acero frente a la corrosión. Es un servicio fácilmente disponible que tiene un costo muy competitivo con relación a otros sistemas de protección de las armaduras de acero. En comparación con los costos totales de la construcción o edificación, y los enormes potenciales asociados a la reparación prematura del concreto dañado o al fallo de la estructura, el sobrecoste que implica la galvanización de las armaduras de acero es muy pequeño y está plenamente justificado.


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C O N C L U S I Ó N

La galvanización en caliente ha demostrado ser una forma económica y fiable de protección del acero del concreto armado, en una gran variedad de condiciones de exposición, además de mejorar su durabilidad global. La facilidad de fabricación y suministro del producto, su fácil manipulación, transporte e instalación, su durabilidad demostrada y el hecho de que no exija ningún requisito de diseño especial han tenido como consecuencia que el acero galvanizado haya sido aceptado en muchos países del mundo para una amplia gama de construcciones de concreto.


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ANEXO 1. EJEMPLOS DE ESTRUCTURAS DE ACERO GALVANIZADO ALREDEDOR DEL MUNDO


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ANEXO 2. NORMAS SOBRE GALVANIZACIÓN EN CALIENTE DE ARMADURAS DE ACERO


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ANEXO 3. COMPARATIVO DE VIDA ÚTIL


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Este documento es de carácter meramente informativo, y ha sido extraído del original de nombre ¡El Zinc Protege! / Armaduras de Acero Galvanizadas en Caliente – Una Inversión Concreta, editado por la Asociación Internacional de Zinc, quien ha adoptado todas las precauciones razonables para garantizar la exactitud de la información. Si desea más información y datos adicionales sobre las armaduras de acero galvanizadas en caliente, visite la página www.galvanizedrebar.com



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