El acero es un importante material para la industria de la construcción utilizado para el refuerzo de estructuras y demás obras que requieran de este elemento, de conformidad con los diseños y detalles mostrados en los planos y especificaciones. Por su importancia en las edificaciones, debe estar comprobada y estudiada su calidad. Los productos de acero de refuerzo deben cumplir con ciertas normas que exigen sea verificada su resistencia, ductilidad, dimensiones, y límites físicos o químicos de la materia prima utilizada en su fabricación.
Aunque se tiene unos requisitos mínimos que se deben cumplir de acuerdo a nuestras normas, durante los procesos constructivos en las diferentes obras del país se puede evidenciar la gran incertidumbre que genera la instalación del acero por los diferentes mitos o realidades que existen en el medio, por este motivo se considera de vital importancia investigar, estudiar, analizar y tratar de aclarar cada uno de los mitos y realidades que existen en la actualidad.
1. La varilla esta oxidada, no se puede utilizar
El acero durante su proceso de fabricación sufre ciertas transformaciones químicas que la llevan en cierto momento a hacer una cadencia de oxígeno, el acero por la forma de aleación que tiene siempre va a ser un elemento que va a reaccionar con el ambiente para tratar de absorber los electrones que le fueron retirados y por eso siempre se va a tratar de oxidar, pero hay que entender que dice la norma NSR-10 literal C.7.4.2, la norma NTC 2289, la norma ASTM A615 y ASTM A706 numeral 12.2 con respecto a esto, y es que el óxido es una capa superficial que sale sobre la varilla que no daña las propiedades físicas ni mecánicas y por este motivo no afecta su resistencia y no debe ser causa de rechazo siempre que el peso, dimensiones, área de la sección transversal y propiedades de tracción de un espécimen de ensayo cepillado a mano con cepillo de alambre, no sean menores que los requisitos de esta especificación; lo que siempre se debe de realizar en obra es tener un estricto control de protección y cuidado para evitar que siga evolucionando y llegue a un estado de corrosión ya que este estado si empieza a quitarle todas las propiedades, cambiando su resistencia y fluencia. Además, según la norma ACI 318-14 R.26.6.1.2 (b) basados en los ensayos realizados por (Kemp et al. 1968) proporciona una guía con respecto a los efectos de la oxidación y del escamado sobre las características de las barras de refuerzo corrugado, investigaciones que han demostrado que una cantidad normal de óxido aumenta la adherencia, y generalmente por medio del manejo brusco normal se pierde el óxido que este suelto y que puede perjudicar la adherencia entre el concreto y el refuerzo.
2. El acero de refuerzo se oxida y/o se corroe dentro del concreto?
Si el espesor, la calidad y la densidad del concreto son apropiados, las armaduras de refuerzo embebidas tendrán adecuada protección contra la corrosión ya que el oxígeno presente en el concreto reacciona con el acero formando una fina capa de óxido sobre la armadura, protegiéndolo así de cualquier corrosión. El acero de refuerzo no se corroerá en el concreto debido a la alta alcalinidad de la pasta de cemento (PH hasta de 13), pero si por alguna razón se reduce la alcalinidad del concreto aproximadamente a valores de PH cercanos a 9, es probable que se presente corrosión en el acero; por este motivo es muy importante en obra controlar la relación agua/cemento, los recubrimientos, realizar un buen vibrado de las mezclas, realizar un buen curado a los elementos para evitar fisuración y en lo posible utilizar aditivos que brinden características específicas al concreto. En concretos arquitectónicos o expuestos al ambiente es recomendable utilizar recubrimientos anti carbonatación, las cuales están diseñadas para evitar el ingreso del dióxido de carbono (CO2) a los elementos.
3. Cuanto tiempo puede permanecer una barra expuesta sin afectar sus propiedades mecánicas y físicas?No es posible determinar este tiempo debido a que hay que determinar la velocidad de la oxidación y todo depende del ambiente donde se encuentre almacenado, por este motivo lo más adecuado siempre va a ser protegerlo de la mejor manera posible.
4. Como limpiar el acero de refuerzo si este es contaminado con aceite o grasa.El acero de refuerzo no puede estar contaminado de aceites o grasas debido a que perjudica la adherencia entre el acero y el concreto por este motivo es muy importante no trabajar con estas sustancias cerca del acero, por eso lo más importante es no engrasar las tapas de las formaletas de encofrados cerca de las armaduras de acero, en caso de que no se haya tenido la precaución necesaria y el acero es contaminado con grasa este se puede remover con abundante agua y jabón que no tenga cloro y sustancias nocivas ya que este elemento puede reaccionar generando una aceleración en el proceso de oxidación del acero de tipo picadura, además que puede perjudicar la adherencia entre el acero y el concreto.
5. Podemos pintar el acero de refuerzo con pintura anticorrosiva?La norma permite utilizar algunas pinturas epóxicas y anticorrosivas pero tienen un costo muy elevado y se debe de realizar de forma adecuada. En estudios realizados en Quebec, Canadá se ha detectado que no es recomendable revestir las barras de acero con pintura epóxica o anticorrosiva para su uso en la construcción porque estas pinturas a mano no garantizan un recubrimiento 100% y por cualquier abertura entran los agentes agresivos que producen una corrosión mucho más acelerada, además que no se dispone de estudios respecto a lo que sucede realmente con una barra revestida con pintura anticorrosiva acrílica o alquídica y luego recubierta con hormigón. No se sabe a ciencia cierta si existe o no adherencia entre la barra pintada con estas pinturas y el hormigón. Para obras que serán suspendidas por tiempos prolongados en donde el acero de traslapo quedará expuesto a agentes agresivos del medio ambiente se recomienda preferiblemente recubrirlo con concreto y al momento de continuar con la construcción proceder con la demolición teniendo siempre las precauciones necesarias para evitar daños del acero y el concreto que no será demolido; es muy importante siempre solicitar las recomendaciones del profesional facultado para diseñar.
6. La varilla se quiebra al doblarla.
Las varillas se quiebran o se fatigan por la mala manipulación y falta de capacitación a los trabajadores, es importante tener en cuenta que el acero solo se debe doblar una sola vez con el diámetro mínimo de doblado de acuerdo a la norma NSR-10 literal C.7.2, la norma NTC 2289, la norma ASTM A615 y ASTM A706; el doblado se debe de realizar en frio y ningún refuerzo parcialmente embebido en el concreto puede doblarse en la obra de acuerdo a la norma NSR-10 literal C.7.3 a menos que el profesional facultado para diseñar permita otra cosa. Es de vital importancia respetar este diámetro mínimo de doblado porque aunque la creencia es que toda la vida se ha realizado de una manera determinada y no ha pasado nada, realmente el acero al doblarse sin respetar estos diámetros va a presentar una fatiga y unas fisuras internas imperceptibles para el ojo humano pero que son muy perjudiciales para el acro de refuerzo ya que perdería su capacidad y no se comportaría de una forma adecuada en un movimiento sísmico. Otro aspecto importante para evitar el agrietamiento o las fisuras en el acero de refuerzo es aplicar la fuerza en la corruga y no en la vena ya que en el lado de la corruga la varilla es articulada mientras que en el lado de la vena la varilla es más rígida; además en el proceso de doblado es importante utilizar un tubo largo para distribuir la fuerza en la mayor longitud posible de la varilla y no en un solo punto como generalmente se realiza en las obras.
Conclusiones:
▪ Conocer los distintos factores que pueden generar corrosión del acero de refuerzo, es fundamental para poder controlar las variables que se puedan presentar durante y después de la construcción.
▪ “La corrosión del acero de refuerzo en las estructuras se da por la destrucción de la capa pasivadora que se forma naturalmente sobre el acero embebido dentro del concreto”.
▪ El concreto con su ambiente altamente alcalino (rango de pH de 12 a 13), protege al acero de refuerzo contra la corrosión.
▪ Es importante proteger el acero para evitar que llegue a su estado de corrosión, pero es de tener en cuenta que una oxidación normal no es motivo de rechazo debido a que las investigaciones han demostrado que una cantidad normal de óxido aumenta la adherencia entre el acero y el concreto siempre y cuando se garantice que la barra no contiene oxido suelto.
▪ Conocer las propiedades físicas del acero y capacitar los trabajadores es garantía para evitar malos procedimientos en el doblado del acero que finalmente se traduce en garantizar un elemento que funcione correctamente en un movimiento sísmico.
▪ Es permitido utilizar pinturas epoxicas o anticorrosivas para proteger el acero cumpliendo con los requisitos de las normas y asesorado por un profesional experto en pinturas y el profesional facultado para diseñar con el fin de garantizar que no se vayan a ver afectado otros factores como la adherencia entre el concreto y el acero.
Bibliografía:
▪Normas (NSR10 – NTC – ASTM – ACI)
▪https://www.probacons.com/acero-de-refuerzo-en-las-obras-de-construccion/
▪https://es.wikipedia.org/wiki/Acero_de_refuerzo
▪https://www.youtube.com/watch?v=am-w-gEfemE&ab_channel=BraulioJuanta
▪https://ferrostexar.com/diferencias-oxidacion-corrosion/
▪https://www.youtube.com/watch?v=cTiEOdc9PAQ&ab_channel=GerdauDiaco
▪https://360enconcreto.com/blog/detalle/corrocion-del-acero-de-refuerzo/
▪https://360enconcreto.com/blog/detalle/carbonatacion-del-concreto-como-detectarla/
▪https://marcelopardo.com/pintura-epoxica/
Palabras clave:
Acero de refuerzo, Oxidación, Corrosión, Propiedades físicas, Propiedades mecánicas, Adherencia, pinturas anticorrosivas, capa protectora, PH, alcalinos, recubrimientos, concreto, medio ambiente, agentes agresivos, carbonatación, humedad, fisuras, doblado, diámetro mínimo de doblado, normas.
Escrito por: Ing. Civil Jorge Mario Correa Carmona.