martes, 5 de noviembre de 2013

PASIVACION DE LAS ARMADURAS

En la entrada anterior he comentado a grosso modo el concepto de la despasivación de la armadura como una pérdida de protección de las mismas frente a la corrosión.

Pero, ¿qué es en realidad el concepto de pasivación de las armaduras?.

En condiciones normales, el acero embebido en el hormigón tiene una doble protección. Por una parte está la protección física que corresponde al espesor del recubrimiento y que impide la entrada de agentes agresivos, y una protección química debido a que el hormigón tiene un pH entre 12-13 que lo hace básico.
Este estado definido como pasividad de las armaduras supone la formación de una capa de óxido continua sobre la superficie de las mismas que impide que el hierro contenido en la barra de acero se pueda seguir corroyendo, deteniendo el proceso de corrosión. Esta capa de óxido es de espesor muy pequeño, del orden de 100.000 Amstrong.

El proceso de formación de esta capa pasiva no está suficientemente esclarecido. Algunos autores (véase Kurtis et al, Metha, etc...) disponen que la capa pasivante es una combinación de Fe2O3 y Fe3O4, entremezclados con hidróxidos en diferentes estados de oxidación.

La principal característica de esta capa es que reduce la difusión del oxígeno e inhibe la disuloción anódica del acero, protegiéndolo contra la corrosión. Como dato a añadir para corroborar la protección es que la velocidad de corrosión (icorr) del acero en esta capa es del orden de 0,1 micras/año, prácticamente despreciable.

En el desarrollo de la corrosión de las armaduras de acero embebidas dentro del hormigón, el proceso anódico (en el ánodo, que es la zona de la armadura donde se produce la corrosión) no se puede producir hasta que la capa de óxido que le sirve de protección no se elimine. De ahí la importancia de que la armadura este en fase pasiva.


Pero, ¿por qué es importante que el hormigón tenga un pH básico?.




Esta pregunta nos introduce al concepto de Diagrama de Pourbaix.

El Diagrama de Pourbaix es un diagrama de equilibrio Incremento de potencial/ pH del medio, en el que el eje de las abcisas representa los valores de pH de una solución y el eje de coordenadas la diferencia de potencial de una pila. Determina la reacción espontánea según las condiciones ambientales, estableciendo la composición de los productos de corrosión a un potencial y a un pH determinado. Hay un diagrama de Pourbaix para cada material y siempre a temperatura constante.

La figura representa el diagrama de Pourbaix para el acero. En ella se pueden ver 4 zonas diferenciadas:
- Zona de Corrosion
- Zona de pasividad del acero
- Zona de inmunidad
- Zona de corrosión alcalina

Para el acero, el diagrama nos permite saber dependiendo de las condiciones de pH del hormigón y la diferencia de potencial entre la zona anódica y catódica de la armadura, si éste se encuentra todavía en zona de pasividad o se está corroyendo.


Por la información que nos dá este diagrama de Pourbaix, para que el acero embebido en el hormigón se corroa, debe de estar en un pH bajo menor de 10 para que se produzca la corrosión, de ahí que sea de vital importancia el estado básico del hormigón.
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3 comentarios:

  1. Un pH del 12 hace del hormigón un material alcalino que lo defiende de ambientes ácidos.

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  2. Muchas gracias por el comentario.

    Efectivamente. Por eso es importante controlar que el pH del hormigón no baje a límites que pueda resultar atacable. En este sentido, la portlandita presente en el hormigón juega un papel fundamental en la alcalinidad del mismo.

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  3. A mi me cuesta entender lo siguiente. Si el producto de oxidación se forma cuando los Fe2+ de la reacción anódica reaccionan con los OH- de la reacción catódica, ¿como puede ser que en un medio alcalino con muchos OH- estos no reaccionen con los Fe2? ¿Como evita la capa pasiva la reaccion anódica?

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