LA CARBONATACIÓN, EL PRIMER CÁNCER DEL HORMIGÓN (I)

El concreto armado fue considerado durante mucho tiempo el material ideal para las construcciones de estructuras, ya que aunaba en un sólo bloque resistencia a la compresión y resistencia a la tracción (concreto y acero de armar), y además el medio protector del concreto preveía una larga vida al acero en su interior, pero la situación ideal era transitoria, y la Carbonatación hace su aparición degradando esa capacidad del concreto y expone al acero a la oxidación.


En el proceso que conocemos bajo el nombre de CARBONATACIÓN, El anhídrido carbónico CO2 existente en el aire penetra en los capilares del concreto y se combina con el hidróxido de calcio para formar carbonato de calcio. Esto provoca que la alcalinidad del concreto que originalmente tiene un valor de pH de12 a13 se reduce con el paso del tiempo.

Proceso de la Carbonatación

Los hidróxidos de calcio, sodio y potasio, disueltos en el componente acuoso del concreto, son los responsables del elevado pH que actúa como protector del acero, y es cuando el CO2 penetra en el concreto que se produce una reacción entre los hidróxidos de la fase líquida intersticial y los compuestos hidratados del cemento, de tal manera que cuando todo el Ca(OH)2, Na(OH) y K(OH) presentes en los poros han sido carbonatados, el pH empieza a decrecer, dando como resultado un medio ácido que produce un constante y progresivo efecto corrosivo en el acero.

Cuando el valor del pH llega a niveles inferiores a 9,5 la alcalinidad del concreto ya no es suficiente para mantener pasiva la capa de óxido protectora de las armaduras de acero. Esto provoca que, ante la presencia de la humedad y del oxígeno, se active la corrosión de las armaduras embebidas en el concreto. El concreto en estas condiciones de precariedad alcalina se conoce como “Concreto Carbonatado”.

Las posibilidades de profusión de la carbonatación en el concreto están en relación directa al tiempo y la profundidad. El espesor del recubrimiento es por tanto un factor determinante ante estas variables. La carbonatación del concreto es un fenómeno relativamente lento. Por ejemplo en un concreto bien dosificado en cemento (350 kg/m3) la profundidad a la que llega la carbonatación es de4 mmen dos años,10 mmen 8 años,20 mmentre los 20 y 25 años.

Todo esto nos indica que ante la carbonatación, que es una degradación química del concreto, debemos evitar:

  • Mala dosificación del concreto.
  • Porosidad
  • Puesta en obra que facilite su fisuración
  • Espesores de recubrimientos pequeños
  • Exposición a medios agresivos

Existen revestimientos protectores del concreto que reducen la velocidad de carbonatación del hormigón, estos elementos deben tener las propiedades siguientes:

  • Impermeabilidad a los cloruros y al agua
  • Buena Adherencia
  • Resistencia a la intemperie
  • Resistencia a la difusión de gases ( CO2, Oxígeno y vapor de agua)
  • Permeabilidad para facilitar la transpiración del concreto
  • Resistencia a las variaciones de temperatura
  • Resistencia al ataque químico
  • Resistencia a la abrasión

Entre estos elementos de protección del Concreto tenemos:

  • Pinturas anticarbonatación
  • Tratamiento hidrófugo del concreto
  • Inhibidores de la corrosión
  • Métodos electroquícos anti-corrosión
  • Inhibidores de absorción
  • Pasivadores de la oxidación (oxidantes y no oxidantes)

 Nos vemos en el post siguiente . . .

Gracias.

Ingeniero de Caminos Canales y Puertos por la Universidad Politécnica de Madrid - España, especializado en Patología de Estructuras.

Comments (33)

  • Reply CivilGeek - 2 octubre, 2011

    Excelente articulo…

    • Reply Ing. Xavier Ycaza - 2 octubre, 2011

      Gracias por el comentario. Un saludo.

    • Reply Elizabeth Barberan - 13 enero, 2020

      Excelente informacion..muy practico …

  • Reply Eze - 3 octubre, 2011

    Muy bueno el artículo. Un saludo.

    • Reply Ing. Xavier Ycaza - 3 octubre, 2011

      Hola Eze, gracias por el comentario, si te intereza el tema te recomiendo que leas también el siguiente post. Un cordial saludo.

    • Reply Ruben Darío Rivera - 4 septiembre, 2019

      Excelentes aportes.

      • Reply Victor - 13 enero, 2020

        Excelente artículo, una pregunta:
        Cuando el agregado para el concreto es una caliza blanca con alto contenido de carbonato de calcio?
        Acelera este proceso?

  • Reply andres - 3 octubre, 2011

    interesante articulo

    • Reply Ing. Xavier Ycaza - 4 octubre, 2011

      Gracias por el comentario Andrés, hoy debe salir otro que lo complementa. Un cordial saludo.

  • Reply CARLOS - 3 octubre, 2011

    INTERESANTISIMO ARTICULO

    • Reply Ing. Xavier Ycaza - 4 octubre, 2011

      Gracias por el comentario Carlos, hoy debe salir otro que lo complementa. Un cordial saludo.

  • Reply Francisco Eladio Rodriguez Rijo - 4 octubre, 2011

    Excelente artículo

    • Reply Ing. Xavier Ycaza - 4 octubre, 2011

      Gracias por el comentario Francisco, un cordial saludo.

  • Reply pablo - 4 octubre, 2011

    al igual que mis colegas te felicito por tu capacidad de compartir conocimientos

    • Reply Ing. Xavier Ycaza - 4 octubre, 2011

      Gracias por el comentario Pablo, Un cordial saludo.

  • Reply Yuri Villavicencio-Fdez - 5 octubre, 2011

    Muchas gracias Xavier, yo tenía entendido que la carbonatación se daba también en las caras expuestas a incrementos de temperatura, ya que era una reacción endotémica donde los enlaces de carbono tienden a almacenar energía. Por eso tenía la duda sobre dónde quedaba en el post anterior.

    • Reply Ing. Xavier Ycaza - 6 octubre, 2011

      Hola Yuri, es que la temperatura es su mayor desencadenante, por eso en los climas cálidos es más crítica su evolución (avanza en menor tiempo); por eso muchas veces pensamos en una reacción endotérmica, que no deja de serlo, pero que al final termina siendo un fenómeno químico que provoca el CO2. La realidad es que en materiales tan porosos como el concreto la frontera entre una reacción térmica y una reacción química se diluye con el factor tiempo, comienza siendo una y termina siendo la otra. Un cordial saludo.

  • Reply Erick Chavarria - 8 febrero, 2012

    Ing. Xavier: en dónde podré encontrar mas información sobre la velocidad de carbonatación del concreto; preferible un gráfico de profundidad en mm vs el tiempo en años
    gracias por al ayuda.

  • Reply JOSÉ GALIÑO - 10 febrero, 2012

    Muchas Gracias Xavier Ycaza por tu artículo pero me surge una duda. Una vez ocurrid la carbonatación ese concreto debe ser removido?. Cuales son la técnicas para la reparación, puesto que se habla de cómo prevenirla pero no como corregirla una vez que ha ocurrido.

  • Reply Santiago Sinchi - 24 octubre, 2012

    Buen articulomis felcitaciones!!!

    • Reply José Alberto Dominguez - 13 febrero, 2016

      Excelente Comentario .!! Cabe añadir que algunos agregados, usados en las mezclas de hormigón .contribuyen también en la carbonatacion.

  • Reply Ruben Robles - 13 febrero, 2016

    Muchas gracias por su aporte es muy interesante, muchas veces olvidamos que en la buena colocacion del concreto evitamos muchos problemas posteriores.

  • Reply Ruben Robles - 13 febrero, 2016

    Cual seria el proceso de reparación? Tiene alguna recomendación. Gracias y saludos

  • Reply Rocio - 13 febrero, 2016

    Excelente artículo! Estoy estudiando para rendir Tecnología del Hormigón y este artículo me vino bárbaro! Está muy bien explicado! Muchas gracias!

    • Reply Roberto velez - 12 enero, 2020

      Buenas tardes que se puede hacer si una losa tiene varias varillas que tienen carbonatacion y ya hay despredimiento de grandes pedazos de aplanado

  • Reply joaquin - 16 febrero, 2016

    muy buen articulo, se agradece colega 🙂

  • Reply Daniel Gómez B - 14 mayo, 2016

    ¡Excelente públicación!
    Quisiera preguntar si conoces las consecuencias de que haya acero (no de refuerzo) utilizado como separadores en una pared de espesor determinado, donde no existe ningún tipo se recubrimiento, los separadores llegan a las caras del concreto y se trata de una estructura sumergida (captación) imagino que el acero se correrá
    ¿causaría alguna patología en el concreto?

  • Reply Daniel Gómez B - 14 mayo, 2016

    ¡Excelente públicación!
    Quisiera preguntar si conoces las consecuencias de que haya acero (no de refuerzo) utilizado como separadores en una pared de espesor determinado, donde no existe ningún tipo se recubrimiento, los separadores llegan a las caras del concreto y se trata de una estructura sumergida (captación) imagino que el acero se correrá
    ¿causaría alguna patología en el concreto?

  • Reply fausto melendez - 11 julio, 2016

    Agradeceré que nos comenten cómo descargar los archivos que no tienen directamente la opción de DESCARGAR …!!

  • Reply fausto melendez - 11 julio, 2016

    Muy prácticos artículos técnicos de ingeniería civil…!!

  • Reply Rigoberto - 4 enero, 2017

    Que buen articulo, rebate la creencia de que el concreto lo aguanta todo. Una mala dosificacion que es muy comun en obras sin inspeccion de calidad, poco revestimiento, uso de aceros con corrosion, exposicion a entornos agresivos tiene sus consecuencias en el acero.

  • Reply bryan - 12 marzo, 2018

    ing. Muy buen articulo, queria hacerle una consulta, respecto al ejemplo de carbonatacion que pone para un concreto 350, existe alguna investigacion o estudio para esos valores de profundidad de cabonatacion que indica a partir de los años y si es asi , podria brindarme algun nombre o articulo , muchas gracias.

  • Reply Rebeca Rbo - 20 agosto, 2020

    Buena publicación ing. respecto a la cabonatación del concreto, se puede decir que es lo mismo a cuando le aparece salitre al concreto endurecido??

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