corrosión de armaduras en el hormigón armado en ambiente marino aéreo

465 Pages·2016·13.2 MB·Spanish

UNIVERSIDAD POLITÉCNICA DE MADRID

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE CAMINOS,
CANALES Y PUERTOS

TESIS DOCTORAL

CORROSIÓN DE ARMADURAS EN EL HORMIGÓN
ARMADO EN AMBIENTE MARINO AÉREO

SUSANA FERNÁNDEZ GARCÍA.
Ingeniera de Caminos, Canales y Puertos.

Madrid, 2016

DEPARTAMENTO DE INGENIERÍA CIVIL: CONSTRUCCIÓN

ESCUELA TÉCNICA SUPERIOR DE INGENIEROS DE CAMINOS,
CANALES Y PUERTOS

TESIS DOCTORAL

CORROSIÓN DE ARMADURAS EN EL HORMIGÓN
ARMADO EN AMBIENTE MARINO AÉREO

Autor: Susana Fernández García.
Ingeniera de Caminos, Canales y Puertos.

Directora: Mª Pilar Alaejos Gutiérrez.
Doctora Ingeniera de Caminos, Canales y Puertos.

Madrid, 2016

TESIS DOCTORAL
CORROSIÓN DE ARMADURAS EN EL HORMIGÓN
ARMADO EN AMBIENTE MARINO AÉREO

Autor:
Susana Fernández García

Directora de Tesis:
Mª Pilar Alaejos Gutiérrez

Tribunal nombrado por el Mgfco. y Excmo. Sr. Rector de la Universidad Politécnica de
Madrid, el día de de 2016.

PRESIDENTE:

VOCAL:

VOCAL:

VOCAL:

VOCAL SECRETARIO:

Acuerda otorgarle la calificación de:

Madrid, de de 2016

AGRADECIMIENTOS

Quiero expresar mi sincero agradecimiento a Mª Pilar Alaejos, directora de esta tesis, por
su dedicación y respaldo, por guiarme a lo largo de la investigación, y por creer en mí y en
el buen fin de este trabajo. Gracias por reforzar mi autoestima en momentos clave y por
hacerme creer que era capaz de conseguirlo.

También quiero dar las gracias a la Dirección General del CEDEX, especialmente al
Laboratorio Central de Estructuras y Materiales, por sus iniciativas para fomentar la
formación de postgrado y la realización de tesis doctorales.

Se agradece a Puertos del Estado el interés por el tema planteado y por la financiación
del estudio que ha permitido la realización de esta tesis.

Del mismo modo quiero expresar mi agradecimiento a las Autoridades Portuarias a las
que pertenecen los Muelles inspeccionados, por su inestimable colaboración y las
facilidades ofrecidas para poder llevar a cabo el trabajo de campo, sin el cual el estudio
experimental no se hubiera podido desarrollar.

Dar las gracias especialmente a Alicia Rosado y Manuel Rivas, secretaria y director del
Departamento de Construcción de la Escuela de Ingenieros de Caminos de Madrid, por su
información puntual y por su diligencia atenta y eficiente para resolver todas mis dudas.

A mi predecesor Miguel Ángel Bermúdez por iniciarme en el tema y ser, a través de su
tesis, un guía incuestionable en mi trabajo.

Quiero expresar mi reconocimiento al personal del Laboratorio Central de Estructuras y
Materiales del CEDEX, por su buen hacer y el apoyo prestado durante este tiempo.
Mención especial merece Víctor Lanza, por su ayuda incondicional. Tampoco puedo
olvidarme de compañeros como Félix Martín, Carlos Gimeno, Alberto Velasco, Marta
Sanchez, Javier Pintado y Antonio Rodríguez.

Por último y desde lo más profundo, agradecer el aliento incondicional a mis padres, a mis
amigos, a todos aquellos que con palabras de ánimo han mantenido mi ilusión a lo largo
del camino. Y sobre todo, a mi compañero de viaje Kike y a mi hijo Mateo, por su
compresión, por su amor y por todo el tiempo que he dejado de pasar con ellos.

RESUMEN

La presente tesis doctoral surge ante la necesidad de completar el estudio sobre la
corrosión en el hormigón armado expuesto al ambiente marino iniciado por D. Miguel
Ángel Bermúdez Odriozola en 2007 con la tesis doctoral con título “Corrosión de las
armaduras del hormigón armado en ambiente marino: zona de carrera de mareas y zona
sumergida”.

Una vez realizado el estudio bibliográfico, se ha planteado un estudio experimental en el
que se analizan cuatro muelles de distintas edades y localizados en distintos lugares de
la geografía española. Uno de ellos contiene adiciones en el hormigón. Una vez
inspeccionados, se extraen testigos de cada uno de ellos con el fin de realizar ensayos
de caracterización y se analizan sus resultados en paralelo con los coeficientes de
difusión.

Uno se los objetivos ha sido comprobar el mejor método de ensayo que permita
controlar la durabilidad del hormigón en ambiente IIIa. La tesis que se presenta ha
demostrado la efectividad del ensayo de penetración de agua para discriminar los
hormigones que presentarán un buen comportamiento frente a la difusión de cloruros y
por tanto para predecir la vida útil de la estructura.

Asimismo, otro objetivo ha sido valorar el uso de adiciones en el hormigón y cómo
afectan a la mejora del comportamiento del hormigón expuesto al ambiente marino. Se
han obtenido valores del coeficiente de eficacia de cenizas volantes y humo de sílice
frente a la difusión de cloruros, muy superiores a los actualmente considerados en
términos de resistencia.

El ambiente marino aéreo engloba estructuras situadas en primera línea de costa así
como aquellas que se sitúan hasta 5km de distancia de la línea del mar. La investigación
realizada ha demostrado la necesidad de establecer una nueva subdivisión en este
ambiente introduciendo la zona Spray, siguiendo criterios internacionales, que permita
diferenciar la zona más desfavorable del mismo que comprende las estructuras
ubicadas sobre el nivel del mar tal como los tableros de pantalanes portuarios
estudiados.

Se han analizado en profundidad los valores del contenido de cloruros en superficie de
hormigón en los diferentes tipos de ambiente marino recogidos por la Instrucción EHE-
08 contrastando los requisitos normativos. Como conclusión se han hecho nuevas
propuestas normativas que afectan al ambiente sumergido y al ambiente marino aéreo
(zona spray). Asimismo se ha realizado un análisis en profundidad de la concentración
V
crítica de cloruros recogida por la Instrucción EHE-08, a partir de los datos obtenidos en
estructuras reales.

Se ha evaluado el ensayo de resistividad para estimar el valor del coeficiente de difusión
de cloruros. Este ensayo ha demostrado su efectividad para discriminar hormigones con
adiciones y con muy baja penetración de agua, si bien no resulta sensible para detectar
hormigones con elevada permeabilidad.

Finalmente en la tesis se ha obtenido un modelo de difusión de cloruros (a/c-D) en
ambiente marino aéreo a fin de poder estimar la difusión de cloruros en el hormigón a
partir de un requisito normativo como es la relación a/c.
VI