DOI: https://doi.org/10.56712/latam.v6i6.50=
53
Protección a la corrosió=
;n
de varillas y soleras de acero usadas en concreto reforzado
Corrosion
protection of steel bars and plates used in reinforced concrete<=
/span>
Cé=
;sar
Ponce Palafox
cesarponce@uade=
c.edu.mx
https://orcid.org/0000-0002-5991-3395
Universidad
Autónoma de Coahuila
Torreón
Coahuila -- México
Armando
Nicolas Moreno Juárez
nicolas.moreno@=
uadec.edu.mx
https://orcid.o=
rg/0000-0001-9664-0237
Universidad
Autónoma de Coahuila
Torreón
Coahuila – México
&nb=
sp;
Octavio =
Enrique
Cárdenas Díaz
ecardenas@uadec=
.edu.mx
https://orcid.o=
rg/0000-0001-8617-4770
Universidad
Autónoma de Coahuila
Torreón
Coahuila – México
Artículo recibido: 19 de agosto =
de
2025. Aceptado para publicación: 19 de diciembre de 2025.=
Conflictos de Interés: Ninguno que declarar.
Resumen
La corrosión en los elementos estructurales de concreto es
provocada por efectos de humedad debido al agrietamiento o poros que tienen=
por
los malos procesos constructivos. En esta investigación se busca dar
protección a la corrosión del acero por medio de carbonato de
calcio CaCO3. Se busca un ambiente húmedo capaz de oxidar al acero p=
or
medio de agua destilada y un porcentaje de peróxido de hidróg=
eno
H2O2, se estudiaron varias dosificaciones para definir la que mejor acelera=
la
oxidación, encontrando que el mejor ambiente húmedo es usar a=
gua
destilada sin peróxido de hidrógeno. Para el experimento de
protección del acero se someten 9 varillas de refuerzo de 3/8”=
y 9
soleras de 1X1/8” al ambiente húmedo en agua destilada, de los=
9
especímenes de cada acero se usan 3 sin proteger, 3 con 1 capa de
carbonato de calcio y los últimos 3 con 2 capas de carbonato de calc=
io,
los 9 especímenes son sometidos al mismo ambiente húmedo, las
mismas condiciones de luz, calor y temperatura, se revisa el grado de
oxidación que presentan en un lapso de 96 horas haciendo revisiones =
cada
24 horas. Se ensayan los 9 especímenes para revisar la resistencia a=
la
tensión y ver el efecto que tiene la corrosión. Se
encontró que el Carbonato de Calcio si ayuda a proteger al cero de l=
a corrosión
y que cuando se oxidan se afecta la resistencia a la tensión.
Palabras clave: corrosión, acero de refuerzo, soleras, carbonato de calcio,
protección
Abstract
Corrosion in concrete structural elements is caused by the effects of
moisture due to cracking or porosity by poor construction processes. This
investigation aims to protect steel from corrosion using calcium carbonate
(CaCO3). A humid environment capable of oxidizing the steel was sought using
distilled water and a percentage of hydrogen peroxide (H2O2). Several dosag=
es
were studied to determine the one that best accelerates oxidation, finding =
that
the best humid environment is achieved using distilled water without hydrog=
en
peroxide. For the steel protection experiment, nine 3/8" reinforcing b=
ars
and nine 1x1/8" flat bars were subjected to a humid environment in
distilled water. Of the nine specimens of each steel, three were left
unprotected, three had one layer of calcium carbonate, and the last three h=
ad
two layers of calcium carbonate. All nine specimens were subjected to the s=
ame
humid environment, light, heat, and temperature conditions. The degree of
oxidation was checked over a period of 96 hours, with inspections performed
every 24 hours. The nine specimens were tested to assess tensile strength a=
nd
the effect of corrosion. It was found that calcium carbonate does help prot=
ect
the steel from corrosion, and that when it oxidizes, tensile strength is
affected.
Keywords: corrosion, reinforcing steel, slabs, calcium
carbonate, protection
=
=
<=
o:p>
<=
o:p>
<=
o:p>
<=
o:p>
<=
o:p>
<=
o:p>
<=
o:p>
<=
o:p>
<=
o:p>
<=
o:p>
<=
o:p>
<=
o:p>
Todo el contenido de LATAM Revista Latinoamerica=
na
de Ciencias Sociales y Humanidades, publicado en este sitio está
disponibles bajo Licencia Creative Commons.![](3D"1595_PoncePalafox_archivos/image004.jpg")
<=
o:p>
C=
ómo
citar: Ponce Palafox, C., Mor=
eno
Juárez, A. N., & Cárdenas Díaz, O. E. (2025).
Protección a la corrosión de varillas y soleras de acero usad=
as
en concreto reforzado. LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociale=
s y
Humanidades 6 (6), 2224 – 2237. https://doi.org/10.56712/latam.v6i6.5=
053
=
INTRODUCCI&Oacu=
te;N
El acero de
refuerzo es el conjunto de varillas de acero utilizadas para tomar los
esfuerzos internos de tensión, así como cambios de temperatur=
a en
una estructura de concreto hidráulico. En la industria de la
construcción, al momento de realizar una edificación usando
concreto, es precisa la utilización de acero de refuerzo, ya que este
tiene la función de soportar las fuerzas de tensión que el
concreto por sí solo es incapaz de resistir.
En la figura 1 =
se
puede observar la cantidad de acero de refuerzo que se usa en una
construcción de concreto reforzado, es notable la exposición =
del
acero a la intemperie y el riesgo que tiene a ser afectado por la
corrosión y que por consecuencia se tenga alguna falla en la estruct=
ura.
=
Figura 1
=
Acero de refuer=
zo
en una edificación expuesto a la intemperie en el proceso constructi=
vo
![3D"Puede](3D"1595_PoncePalafox_archivos/image006.jpg")
El acero de
refuerzo es un material que es vulnerable a la corrosión debido a la
humedad que existe en el suelo en el caso de la cimentación, la
filtración de agua en el caso de losas de azotea ya que en la
mayoría de los casos las losas de concreto no se elaboran con los
cuidados necesarios para evitar filtraciones y que no ingrese agua al eleme=
nto
estructural. En la figura 2 se observa un elemento estructural con el acero=
de
refuerzo dañado por corrosión, se puede observar que el &aacu=
te;rea
de la sección transversal del elemento se ve muy afectada por la
disminución de área y esto lo lleva a perder resistencia a la
tensión.
=
Figura 2
=
Acero de refuer=
zo
dañado por corrosión dentro de un elemento estructural=
La corrosi&oacu=
te;n
se define como el deterioro de un material a consecuencia de un ataque
electroquímico por su entorno (Gerdau Corsa, 2015). Al ocurrir la
corrosión, el acero adquiere patologías por oxidación y
corrosión provocando su deterioro, lo cual puede desembocar en fallas
estructurales del elemento.
El concreto, ju=
ega
un papel muy importante en el proceso de la corrosión del acero de
refuerzo, ya que por medio de este pueden llegar a pasar moléculas de
CO2 que dañen el acero o en su defecto manteniendo su alcalinidad,
evitando que el proceso de carbonatación en la interfase acero/concr=
eto,
evitando que la pasividad del acero se pierda y protegiéndolo de la
corrosión (Herrera-Hernández et. al., 2015).
Uno de los
elementos más agresivos que provoca la corrosión es la humedad
(Hernández et al., 2015), por lo cual, lo ideal sería que el
concreto o en su defecto el acero, contará con algún elemento=
con
propiedades biológicas que le permitiera al acero de refuerzo defend=
erse
ante dichas reacciones electroquímicas.
Antes, se
creía que el acero era un material con gran durabilidad, sin embargo,
con el paso del tiempo se percataron de los problemas que este tenía=
y
mostraron la necesidad de protegerlo (Valdés, 2008), sin embargo, las
soluciones actualmente propuestas consisten en recubrimientos como la pintu=
ra, que,
si bien son factibles, es complicado de aplicar por las dimensiones que tie=
ne
el acero que se usa en el refuerzo de concreto.
Se han realizado
investigaciones sobre la posible aplicación de microorganismos en el
acero para evitar la corrosión (Alasvand et al., 2014), sin embargo,
éstas sólo se han realizado para atacar la corrosión
ambiental, microbiana, etc. y no en la corrosión producto de la hume=
dad
y menos hablando de elementos estructurales, desconociendo las implicaciones
que los microorganismos provocan en los elementos portantes.
Existen distint=
os
recubrimientos para inhibir la corrosión en el acero teniendo la
condición que éstos son finitos, es decir, no tienen una
duración de por vida, y en algunos casos ni siquiera son de larga
duración. Es por esto, que a las estructuras que contienen acero,
periódicamente se le somete a un proceso de mantenimiento. Si bien, =
el
mantenimiento es una buena opción, hay que estar conscientes de que =
para
aplicar algún método para su conservación como lo es el
mantenimiento, hay que observar en qué estado se encuentra el elemen=
to,
siendo esta una gran dificultad al momento de hablar de acero de refuerzo,
debido a que éste se encuentra cubierto por el concreto que lo
complementa.
=
=
=
Microorganismos=
en
le prevención de la corrosión
Los microorganismos juegan un papel esencial en la vida como tal, y=
por
ende en procesos tan complejos como en la corrosión. En el
artículo, corrosión microbiológica en aceros de bajo
carbono (Medina-Custodio et al., 2009), se menciona que, la inhibició=
;n
originada por los microorganismos se debe a la acción neutralizadora=
de
las sustancias corrosivas presentes en el ambiente, esto a través de=
la
modificación en la concentración de oxígeno y del pH d=
el
medio. Lo anterior, da indicios de cómo las acciones de los
microorganismos son clave para la inhibición de la corrosión.=
Los causantes d=
e la
corrosión son las bacterias sulfato reductoras; estas bacterias prod=
ucen
ácido sulfhídrico H2S y por ende, ese ácido es el que
produce la corrosión en los elementos de acero (Alasvan et al. 2014),
(Deyab, 2018). A esta corrosión se le conoce como biocorrosió=
n.
Para mitigar este tipo de corrosión se pueden usar varias estrategia=
s,
una de ellas es el cloruro de didecildimetilamonio ya que funciona como bio=
cida
pudiendo recubrir los elementos (Deyab, 2018), otra opción es el uso=
de
biofilm basada en la bacteria Desulfovidrio caledoniensis combinada con
Clostridium sp. Uncultured (Alasvand et. al. 2014) ayuda a inhibir la
corrosión del acero al carbono
=
Inhibidores de
corrosión
Inhibidores de
Corrosión se puede definir como la aplicación de sustancias
químicas en pequeñas dosificaciones provocan que la velocidad=
en
la corrosión del acero disminuya. Los inhibidores de corrosión
pueden ser aplicados en diferentes condiciones como medios ácidos
(Sandianes-Vega et. Al., 2012), otra puede ser por medio de aleaciones
expuestas a nuevos catalizadores (Reyes, 2013). También se ha usado
evaluando las oxazolinas que son compuestos orgánicos heterocí=
;clicos
(Rodriguez, et. Al. 2002). Se han realizado investigaciones con estas
propuestas de inhibidores encontrando resultados favorables para la
protección del acero antes de tener corrosión como medio
preventivo y no tener que realizar procedimientos correctivos. <=
/span>
=
METODOLOG&Iacut=
e;A
=
Ambiente
húmedo
Uno de los
problemas más frecuentes en la industria de la construcción e=
s la
corrosión del acero en los elementos estructurales, debido a esto se
busca una protección del acero para inhibir el proceso y velocidad d=
e la
corrosión. Lo primero que se busca es un ambiente húmedo que =
sea
capaz de oxidar y corroer el acero en poco tiempo. Para este fin se
someterán especímenes de acero como varilla corruga y solera =
de
acero en agua destilada y peróxido de hidrogeno H2O2 para ver si se =
acelerar
el proceso de corrosión.
Se estudian 24
especímenes de 1 cm de largo cada una y son sometidas a diferentes
dosificaciones de agua destilada y peróxido de hidrogeno para revisa=
r el
efecto como ambiente húmedo para generar corrosión en el acer=
o,
12 son varilla de 3/8” y 12 son solera de 1” X 1/8”. Todas
las muestras son sometidas a las mismas condiciones ambientales como
temperatura, humedad y luz.
Se busca estudi=
ar 2
procedimientos de oxidación de los especímenes, uno es usando
únicamente agua destilada y otro es usando agua destilada con un
porcentaje de concentración de peróxido de hidrógeno H=
2O2.
En la tabla 1 se muestran los porcentajes de agua destilada y de
peróxido de hidrógeno en cada mezcla. Las dosificaciones se
establecen en 10, 25 y 50% de concentración del peróxido de
hidrógeno H2O2.
=
Tabla 1
=
Tabla con
porcentajes de agua destilada y Peróxido de Hidrógeno
|
Mezcla=
|
Agua
destilada
|
Per&oa=
cute;xido
de hidrógeno
|
|
#<=
/span>
|
ml=
|
%
(concentración)
|
ml=
|
|
1<=
/span>
|
20=
|
0<=
/span>
|
0<=
/span>
|
|
2<=
/span>
|
16=
|
10=
|
4<=
/span>
|
|
3<=
/span>
|
10=
|
25=
|
10=
|
|
4<=
/span>
|
0<=
/span>
|
50=
|
20=
|
=
Fuente: elaboraci&oacu=
te;n
propia.
Los
especímenes son puestos en frascos de vidrio con capacidad de 125 ml=
con
la mezcla correspondiente para acelerar su proceso de oxidación. En =
la
figura 3 se muestran los especímenes en frasco con 20 ml de agua
destilada, a) varillas de 3/8” de 1 cm de largo, b) soleras de
1”X1/8” de 1 cm de largo. Son sellados con Parafilm y su tapa p=
ara
evitar filtraciones.
=
Figura 3
=
Especíme=
nes
colocados en frascos con 20 ml. De agua destilada
Se pusieron los
especímenes en frascos con la mezcla 1, 2, 3 y 4 pero a diferencia d=
e la
mezcla 1 las otras mezclas fue necesario cubrir los frascos con papel canela
para evitar la exposición a la luz natural o artificial y que el
Peróxido de Hidrógeno pierda sus propiedades químicas.=
En
la figura 4 se observa uno de los frascos que contienen las mezclas con
peróxido de hidrógeno y agua destilada, están cubiertos
para evitar la exposición a la luz para garantizar esto se colocaron=
en
lugares controlados a estos aspectos. Son sellados con Parafilm y su tapa p=
ara
evitar alguna filtración.
=
Figura 4
=
Especíme=
nes
colocados en frascos con las mezclas 2, 3 y 4 que contienen Peróxido=
de
Hidrógeno
Después =
de
someterse al ambiente húmedo por 2 días se revisa el estado en
que se encuentren cada espécimen revisando cada hora por 2 dí=
as
seguidos. En la tabla 2 se muestran los resultados de la revisión vi=
sual
de cada pieza después de las 48 horas. Los especímenes fueron
nombrados bajo las siguientes nomenclaturas, el primer número
corresponde al número de espécimen, seguido del número=
de
mezcla y la última letra es para diferenciar entre “s” de
solera y “v” de varilla.
=
Tabla 2
=
Resultados de
observaciones de las varillas y soleras sometidas al ambiente húmedo=
|
Varill=
as
|
Solera=
s
|
|
esp&ea=
cute;cimen
|
Observ=
aciones
|
Esp&ea=
cute;cimen
|
Observ=
aciones
|
|
1-1-V
|
Muestra oxidada, agua amarilla y
partículas flotando
|
1-1-S
|
Muestra oxidada, agua amarilla y
partículas flotando
|
|
2-1-V
|
Muestra oxidada, agua amarilla y
partículas flotando
|
2-1-S
|
Muestra oxidada, agua amarilla y
partículas flotando
|
|
3-1-V
|
Muestra oxidada, agua amarilla y
partículas flotando
|
3-1-S
|
Muestra oxidada, agua amarilla y
partículas flotando
|
|
1-2-V
|
Presencia de burbujas unidas al
espécimen
|
1-2-S
|
Presencia de burbujas unidas al
espécimen
|
|
2-2-V
|
Presencia de burbujas unidas al
espécimen
|
2-2-S
|
Presencia de burbujas unidas al
espécimen
|
|
3-2-V
|
Presencia de burbujas unidas al
espécimen
|
3-2-S
|
Presencia de burbujas unidas al
espécimen
|
|
1-3-S
|
Presencia de burbujas unidas al
espécimen
|
1-3-S
|
Presencia de burbujas unidas al
espécimen
|
|
2-3-V
|
Presencia de burbujas unidas al
espécimen
|
2-3-S
|
Presencia de burbujas unidas al
espécimen
|
|
3-3-V
|
Presencia de burbujas unidas al esp&e=
acute;cimen
|
3-3-S
|
Presencia de burbujas unidas al
espécimen
|
|
1-4-V
|
Casi nada de burbujas
|
1-4-S
|
Casi nada de burbujas
|
|
2-4-V
|
Casi nada de burbujas
|
2-4-S
|
Casi nada de burbujas
|
|
3-4-V
|
Casi nada de burbujas
|
3-4-S
|
Casi nada de burbujas
|
=
Fuente: elaboraci&oacu=
te;n
propia.
En la figura 5 =
se
puede mostrar la oxidación que presentan los especímenes cuan=
do
están sometidos únicamente a agua destilada. Donde es claro el
nivel de oxidación incluso en el color de la mezcla.
=
Figura 5
Grado de oxidac=
ión
de varillas y soleras sometidas a agua destilada
En la figura 6 =
se
muestra el resultado de someter los especímenes con agua destilada y
Peróxido de Hidrógeno. Donde puede observarse que el
peróxido de hidrógeno no genera oxidación en los mater=
iales.
Ya que las muestras y la mezcla se mantienen sin cambios<=
/p>
=
Figura 6
Grado de
oxidación de varillas y soleras sometidas a agua destilada y
Peróxido de Hidrógeno
=
En base a los
resultados obtenidos se pudo demostrar que el mejor ambiente húmedo =
para
los especímenes fue el agua destilada porque provoca corrosió=
n en
el acero al carbono, dando muestras de oxidación desde las primeras 4
horas de la exposición de las varillas y soleras en la mezcla 1. Est=
o a
diferencia de las muestras que estaban sometidas en las mezclas 2, 3 y 4 qu=
e no
presentaron muestras de oxidación en ninguna presentación.
=
Protecció=
;n
del acero
La acción
preventiva a la corrosión del acero se realiza por medio de
microorganismos mediante la bacteria pseudomonas aeruginosa; esta bacteria =
se
produce en el carbonato de calcio (CaCO3) por lo tanto, es la que se aplica
para analizar su efecto mediante una simulación agregando un
recubrimiento al acero por medio del carbonato de calcio (CaCO3).
El carbonato de
calcio que se usa en esta investigación es en polvo por lo que
será necesario diluirlo en agua de grifo para que sea posible aplica=
rlo
en las varillas y soleras, para que sea posible aplicarlo y que se tenga
suficiente adherencia.
Para saber la
cantidad de Carbonato de Calcio que tiene que ser diluida con el agua de gr=
ifo,
se realiza un experimento con diferentes dosificaciones de Carbonato de Cal=
cio
y agua para definir cuál es la que presenta la mejor protecció=
;n a
la corrosión en el acero. Se realizan 3 dosificaciones diferentes en
donde en la primera se considera 1:1 es decir se coloca un mililitro de agu=
a de
grifo y 1 miligramo de Carbonato de Calcio (CaCO3), la segunda dosificaci&o=
acute;n
es 1:1.5, es decir, 1 miligramo de CaCO3 y 1.5 mililitros de agua, la
última dosificación es 1:2, con 1 miligramo de CaCO3 y 2
mililitros de agua. Cada dosificación se mezcla hasta tener una pasta
homogénea y que sea posible aplicar al acero.
Se cortan 3 tro=
zos
de varillas corrugada de 3/8” de 1 cm de largo, se les unta la mezcla=
del
CaCO3 y el agua de grifo, cada varilla con una mezcla diferente, una vez qu=
e 3
las varillas están untadas con la mezcla del CaCO3 se someten al
ambiente húmedo de agua destilada para acelerar su proceso de
oxidación por 12 horas.
Después =
de
transcurridas las 48 horas se revisa el pH del agua destilada obteniendo los
resultados de la tabla 3 donde es claro que el agua se vuelve más
alcalina conforme aumenta la relación CaCO3 – H2O.<=
/span>
=
Tabla 3
=
Valores de pH d=
el
agua usada para acelerar la oxidación
|
Valore=
s de
pH
|
|
Relaci=
ón
CaCO3
– H2O
|
pH ini=
cial
|
pH fin=
al
|
|
1:1
|
8.5
|
8.617
|
|
1:1.5
|
8.5
|
8.687
|
|
1:2
|
8.5
|
8.757
|
=
Fuente: elaboraci&oacu=
te;n
propia.
De acuerdo con =
el
experimento se encontró que la mejor adherencia y el mejor
comportamiento de protección a la oxidación fue la mezcla 1:1=
.5
ya que los especímenes en esta mezcla fueron los que presentaron men=
or
oxidación. Por lo tanto, es la mezcla se usa para realizar la invest=
igación
de la protección del acero a la oxidación.<=
/p>
=
Metodolog&iacut=
e;a
de ensayo
Con el ambiente
húmedo determinado y el tipo de protección que se le dar&aacu=
te;
al acero se procede a realizar ensayos para establecer cómo es posib=
le
proteger el acero para evitar la corrosión. Para la investigaci&oacu=
te;n
se utilizaron 9 especímenes de varillas de 3/8” de 40 cm de
longitud y 9 especímenes de solera de 1” X 1/8” de 40 cm=
de
longitud.
La
metodología consiste en someter las varillas y las soleras a un ambi=
ente
húmedo para acelerar la corrosión y ver si se ve afectada la
resistencia a la tensión del acero. De las 9 varillas que se usan pa=
ra
el experimento 3 serán expuestas al ambiente húmedo con agua
destilada sin proteger otras 3 serán sometidas al mismo ambiente
húmedo colocando 1 capa de Carbonato de Calcio CaCO3, y las
últimas 3 serán sometidas a agua destilada con 2 capas de CaC=
O3.
El mismo procedimiento se realiza con las 9 soleras.
Para untar el C=
aCO3
a las varillas y soleras se prepara la mezcla en un recipiente agregando 10=
00
ml de agua de grifo y se le agregan 667 grs de CaCO3 para cumplir con la
dosificación de 1:1.5. La manera de mezclar el CaCO3 es agregar los =
1000
ml en partes, es decir, de 200 ml de agua y 133 grs de CaCO3 mezclar con un
agitador hasta que esté homogénea. Y repetir el procedimiento=
hasta
alcanzar los 1000 ml de agua y los 667 grs de CaCO3 y ya pueda ser aplicada=
a
los especímenes.
El procedimiento
para aplicar una capa de recubrimiento de CaCO3 con agua de grifo a los 3
especímenes es introducir la pieza a la mezcla y permanecer ah&iacut=
e;
por 15 segundos, sacarla y dejarla secar por 5 minutos. Para los otros 3
especímenes que llevan 2 capas de protección, la primera capa=
se
introduce la pieza en la mezcla permanece ahí 15 segundos se saca y =
se
deja secar por 5 minutos, después se vuelve a meter 15 segundos y
nuevamente se deja secar por 5 min.
Ya que los
especímenes tienen la protección serán colocados en
frascos de cristal de 48 cm de alto y 10 cm de diámetro que previame=
nte
fueron llenados de agua destilada para que el acero sea sometido al ambiente
húmedo y acelerar la oxidación.
Se dejan los
especímenes durante 96 horas para ver su evolución haciendo
supervisiones cada 24 horas. Se realiza una revisión visual de las
piezas y se revisa el PH del agua. Una vez concluidas las 96 horas se sacan=
los
especímenes del agua destilada y se toma lectura del PH del agua.
Cuando las mues=
tras
estén completamente secas se realizará un ensayo a tensi&oacu=
te;n
en una prensa universal según la norma NMX-B-172-CANACERO-2013.=
En la imagen 7 =
se
muestra el resultado del espécimen 1 de control transcurridas 24 hor=
as.
Donde se observa que ya empieza a presentar corrosión. Se muestran l=
os
resultados de acuerdo con la observación por horas, la imagen a)
corresponde a las primeras 24 horas, b) a las 48 horas, c) a las 72 horas y=
d)
a las 96 horas. En la imagen 7 se puede observar que el óxido empiez=
a a
formarse desde las primeras 24 horas y va avanzando conforme transcurre el
tiempo.
=
Figura 3
Varilla de
3/8” sometidas al ambiente húmedo de agua destilada sin CaCO3<=
o:p>
=
En la imagen 8 =
se
puede observar los resultados del experimento para los especímenes q=
ue
tienen una capa de CaCO3, la imagen a) corresponde a las primeras 24 horas,=
la
b) a las 48 horas, c) a las 72 horas y d) a las 96 horas. Se puede ver c&oa=
cute;mo
se presenta algún óxido en algunas partes, pero menos que las=
que
no tienen protección.
Figura 3
Varilla de
3/8” sometidas al ambiente húmedo de agua destilada con una ca=
pa
de CaCO3
En la imagen 9 =
se
muestran los resultados del experimento para los especímenes que tie=
nen
dos capas de CaCO3, la imagen a) corresponde a las primeras 24 horas, la b)=
a
las 48 horas, c) a las 72 horas y d) a las 96 horas. Se puede ver có=
mo
se presenta algún óxido en algunas partes, pero si es menos q=
ue
las que no tienen protección y las que tienen una capa de
protección.
=
Figura 9
Varilla de
3/8” sometidas al ambiente húmedo de agua destilada con 2 capa=
s de
CaCO3
=
RESULTADOS=
Después =
de
transcurridos las 96 horas y dejando secar las muestras se someten a ensayo=
a
tensión todos los especímenes. En la tabla 4 se presentan los
resultados de los ensayos de las muestras donde E1 se refiere a las varilla=
s de
3/8” y las E2 a las soleras de 1”X1/8”. La muestra con C =
es
la que no tiene protección de CaCO3. La muestra con 1M es la que tie=
ne 1
capa y el 2M es la muestra con 2 capas, de cada uno se tienen 3
especímenes. Es decir, entonces que E1.1M.1 corresponde al
espécimen de varilla de 3/8” con 1 capa de CaCO3 espéci=
men
1.
=
Tabla 4
=
Resultados de
resistencia a la tensión y PH
|
Esp&ea=
cute;cimen
|
Grupo<=
o:p>
|
Muestr=
a
|
PH ini=
cial
|
PH fin=
al
|
Resist=
encia
a la tensión
|
|
E1=
|
C<=
/span>
|
E1.C.1
|
8.314
|
7.207
|
50.5900<=
/o:p>
|
|
E1=
|
C<=
/span>
|
E1.C.2
|
8.314
|
6.902
|
50.1000<=
/o:p>
|
|
E1=
|
C<=
/span>
|
E1.C.3
|
8.314
|
6.915
|
50.3210<=
/o:p>
|
|
E1=
|
1<=
/span>
|
E1.1M.1<=
/o:p>
|
8.262
|
8.598
|
49.1885<=
/o:p>
|
|
E1=
|
1<=
/span>
|
E1.1M.2<=
/o:p>
|
8.262
|
8.938
|
49.9886<=
/o:p>
|
|
E1=
|
1<=
/span>
|
E1.1M.3<=
/o:p>
|
8.262
|
9.220
|
49.4503<=
/o:p>
|
|
E1=
|
2<=
/span>
|
E1.2M.1<=
/o:p>
|
8.027
|
9.086
|
50.1000<=
/o:p>
|
|
E1=
|
2<=
/span>
|
E1.2M.2<=
/o:p>
|
8.027
|
8.990
|
51.0987<=
/o:p>
|
|
E1=
|
2<=
/span>
|
E1.2M.3<=
/o:p>
|
8.027
|
9.155
|
50.6477<=
/o:p>
|
|
E2=
|
C<=
/span>
|
E2.C.1
|
8.314
|
6.830
|
22.8155<=
/o:p>
|
|
E2=
|
C<=
/span>
|
E2.C.2
|
8.314
|
7.201
|
24.0398<=
/o:p>
|
|
E2=
|
C<=
/span>
|
E2.C.3
|
8.314
|
7.189
|
22.7623<=
/o:p>
|
|
E2=
|
1<=
/span>
|
E2.1M.1<=
/o:p>
|
8.262
|
9.350
|
25.4563<=
/o:p>
|
|
E2=
|
1<=
/span>
|
E2.1M.2<=
/o:p>
|
8.262
|
9.145
|
24.6782<=
/o:p>
|
|
E2=
|
1<=
/span>
|
E2.1M.3<=
/o:p>
|
8.262
|
9.066
|
23.3391<=
/o:p>
|
|
E2=
|
2<=
/span>
|
E2.2M.1<=
/o:p>
|
8.027
|
9.448
|
24.6574<=
/o:p>
|
|
E2=
|
2<=
/span>
|
E2.2M.2<=
/o:p>
|
8.027
|
9.300
|
24.8430<=
/o:p>
|
|
E2=
|
2<=
/span>
|
E2.2M.3<=
/o:p>
|
8.027
|
9.454
|
23.0824<=
/o:p>
|
=
Fuente: elaboraci&oacu=
te;n
propia.
=
DISCUSIÓ=
N
En los resultad=
os
se observa que el pH si tiene un efecto negativo en la corrosión de
acero al carbono ya que un pH bajo acelera la corrosión del acero, en
cambio un pH alto desacelera el proceso de oxidación. Tomando en cue=
nta
este principio, y al observar la alcalinidad alcanzada por las muestras de =
los
especímenes analizados que contaban con el recubrimiento dado (como =
la
simulación de la acción metabólica de la bacteria
pseudomonas aeruginosa), se puede determinar la efectividad del carbonato de
calcio para desacelerar el proceso electroquímico de oxidació=
n y
corrosión en el acero al carbono.
Por otro lado,
analizando la resistencia a la tensión mostrada por cada uno de los
especímenes y tomando un promedio de cada tipo de muestra, se puede
definir que, la implementación de carbonato de calcio, ayudó =
no
solo en la prevención de la corrosión, sino que lo
protegió al grado de no afectar la resistencia a la tensión de
cada espécimen.
Acerca del pH,
enfatizando en las muestras del control, se volvió ácido el m=
edio
húmedo en 2 de ellas, y la otra se mantuvo en básico, sin
embargo, tuvieron un nivel muy próximo a convertirse en neutro (con =
un
valor de 7), se nota muy claro que el pH disminuye ya que el inicial fue de=
8.
El promedio de =
los
resultados de las resistencias a la tensión de las varillas de
3/8” de cada grupo de 3 es:
Control 50.337 =
kN
1 capa de
recubrimiento 49.5424 kN
2 capas de
recubrimiento 50.6154 kN
Aunque la
diferencia es poca se puede notar que si hay una mayor resistencia en los
especímenes que tienen 2 capas de CaCO3 en comparación con los
que no tienen y los que tienen 1 capa.
En el caso del
espécimen de solera, haciendo un promedio de capacidad de carga de c=
ada
grupo diferente (control, una capa de recubrimiento y dos capas de
recubrimiento), serían:
Control 23.2058=
kN
1 capa de
recubrimiento 24.4912 kN
2 capas de
recubrimiento 24.1943 kN
A diferencia de=
los
especímenes de varillas en el caso de las soleras la mayor resistenc=
ia
se presenta en las que tienen 1 capa de CaCO3 y no en la que tiene 2 capas =
de
protección. Si bien, la simulación de la producción de
pseudomonas aeruginosa mediante carbonato de calcio funcionó
adecuadamente, debe hacerse una realización con la bacteria implemen=
tada
directamente sobre el concreto y la varilla, ya que se desconoce si la
acción de la bacteria pueda llegar a provocar corrosión
microbiana como mencionan diversos autores (Medina-Custodio et al., 2009) o=
en
su defecto los efectos contrarios que tendrían las mismas bacterias =
en
el acero (Alasvand et al., 2014).
=
RECOMENDACIONES=
Realizar la
comprobación de la efectividad de la aplicación de la bacteria
Pseudomonas aeruginosa al ser implementada en el concreto con fines de
protección a la corrosión.
Revisar que la
presencia de la bacteria en el concreto reforzado no afecte la resistencia =
que
tengan estos elementos de carga en conjunto.
Es necesario
revisar si al aplicar el CaCO3 no se afecta la adherencia entre el concreto=
y
acero.
Se recomienda h=
acer
el estudio ahora sometiendo las muestras al ambiente húmedo, pero por
más de 96 horas para ver su comportamiento.
=
CONCLUSIÓ=
;N
La
implementación del carbonato de calcio en el acero, como parte de la
simulación del resultado metabólico de la bacteria Pseudomonas
aeruginosa, fue benéfico para el acero al carbono, ya que lo
protegió al retardar el proceso de oxidación y corrosió=
;n
del medio húmedo al cual se sometió, mientras que, por otro l=
ado,
lo protege de no perder sus propiedades de resistencia a la tensión.=
=
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