Dispositivo y procedimiento de uso para la eliminación de agentes agresivos y repasivación de la armadura de un hormigón armado con introducción de inhibidores aniónicos.

Dispositivo y procedimiento de uso para la eliminación de agentes agresivos en hormigón [1] armado, y repasivación de la armadura [2] por introducción de in-hibidores aniónicos, mediante la colocación de un ánodo externo [6] y de un cátodo externo [5] situados sobre la superficie del hormigón [1] a ambos lados de la armadura [2] y la conexión a su vez de la armadura [2] al cátodo externo [5]. La duración del procedimiento está controlada por el registro de la intensidad de corriente que pasa a través del sistema, de manera que el procedimiento se interrumpirá al registrarse una brusca caída de esta intensidad. La eficacia del tratamiento se evalúa posteriormente, por medida de la densidad de corriente de corrosión y/o del potencial de corrosión

Dispositivo y procedimiento de uso para la eliminación de agentes agresivos y repasivación de la armadura de un hormigón armado con introducción de inhibidores aniónicos.

Sector de la técnica

El dispositivo presentado en esta patente pertenece al sector de las técnicas y métodos de protección, reparación y preservación de las estructuras de hormigón armado. Su aplicación práctica se centra en construcciones ya en servicio, edificios antiguos, puentes u otros tipos de estructuras en los cuales hayan aparecido zonas de corrosión en su armadura debido a la presencia de agentes agresivos en el interior del hormigón (como cloruros y/o carbonatación). Se trata, desde luego, de un método para la eliminación de los agentes agresivos causantes de la corrosión de la armadura en estas estructuras, tanto aquellos que hayan penetrado en el hormigón en servicio desde el ambiente exterior, como aquellos que hayan sido añadidos en el momento de su construcción. El método se completa con la repasivación de la armadura por la introducción de inhibidores aniónicos, como por ejemplo el nitrito. El procedimiento presentado también es aplicable si se desea introducir simultáneamente al inhibidor amónico otro inhibidor catiónico, o en casos en los que no exista aún una corrosión activa de las armaduras o agente agresivo presente en el hormigón y, tan sólo, se quiera reforzar la protección de la capa pasiva, con la introducción del inhibidor amónico.

Estado de la técnica

El empleo del hormigón armado como material de construcción ha sido masivo desde hace varias décadas. La naturaleza del hormigón permite la protección de las armaduras, no sólo al actuar como barrera física a la penetración de los elementos agresivos, sino que además, el contenido acuoso de los poros presenta un carácter fuertemente alcalino que favorece la formación de una película pasiva que protege a las armaduras frente a la corrosión.

Sin embargo, en los últimos años cada vez son más frecuentes las situaciones de pérdida de prestaciones de las estructuras por problemas de corrosión de las armaduras antes de cumplirse el tiempo de vida en servicio para el que han sido diseñadas. Son notables las pérdidas económicas que se producen anualmente como consecuencia de este fenómeno tan natural. Desde luego, la característica porosa del hormigón permite la entrada de agresivos para las armaduras a través de los poros, como el ión cloruro o el CO₂ atmosférico, o bien, del mismo modo, porque se incorporen cloruros al hormigón durante su fabricación. Cuando el agente agresivo se encuentra en el entorno de la armadura, puede causar la rotura de la película pasiva protectora, iniciándose así un proceso de corrosión activa que viene acompañado de pérdidas en la sección de las armaduras, e igualmente, la generación de óxidos de carácter expansivo que, al final, provocan tensiones en el seno del hormigón, llegando incluso a producir su fisuración o delaminación.

En ocasiones de la práctica habitual, cuando una estructura está expuesta a ambientes muy agresivos, es necesario recurrir al empleo de métodos adicionales de protección, como son los inhibidores de corrosión con el fin de aumentar su resistencia, garantizando, de este modo, que la estructura cumpla con el "tiempo de servicio" para el que ha sido diseñada. En los últimos años, se están realizando estudios enfocados a evaluar la viabilidad de aplicar inhibidores de corrosión sobre la superficie del hormigón. Aprovechando la naturaleza porosa del hormigón, el inhibidor se transportará disuelto en el contenido acuoso de los poros, hasta alcanzar la armadura, incrementando su resistencia a la corrosión.

En otras situaciones, por contra, una estructura puede requerir de una reparación que permita recuperar sus prestaciones de diseño, garantizando su vida en servicio. Generalmente, lo que se plantea es una reparación basada en eliminar el hormigón en torno a la armadura, que está dañado por los fenómenos de corrosión a los que ésta se haya visto expuesta como consecuencia de la presencia del agresivo; se limpian los óxidos de la armadura y el hormigón se sustituye por un hormigón nuevo. No obstante, en los últimos años, se está haciendo un importante esfuerzo en el desarrollo de metodologías de reparación que proponen la eliminación del agresivo de la estructura. Estas técnicas se basan en la aplicación de un campo eléctrico entre la armadura conectada como cátodo y un ánodo externo. Entre todas ellas destaca la extracción electroquímica del cloruro y la realcalinización del hormigón. La extracción electroquímica del cloruro se enfoca a la eliminación de este ión del interior del hormigón gracias a su transporte favorecido este por la atracción electrostática del mismo hacia un ánodo externo. La realcalinización del hormigón busca recuperar el carácter alcalino de la fase acuosa del hormigón en torno a la armadura, a partir de la generación de iones hidroxilo que acompaña a la conexión de la armadura como cátodo.

A continuación, se presentan, por orden cronológico, las memorias de patentes en la que se describen los procedimientos, considerados como más representativos, relacionados con la extracción por vía electroquímica de productos perjudiciales (especialmente los cloruros) que por diversas circunstancias pueden haberse introducido en el hormigón dañando su armadura, así como, también, se explica la manera de conseguir la repasivación de la armadura del hormigón por introducción de inhibidores. Como podrá comprobarse, en ninguno de ellos se ha tratado el problema (y, consecuentemente, no se propone una solución) de extracción del cloruro y la introducción de inhibidores aniónicos simultaneamente.

1. Dispositivo para eliminar agentes agresivos en un bloque de hormigón [1] armado y repasivación de su armadura [2] metálica con introducción de inhibidores aniónicos, caracterizado porque comprende las partes siguientes: