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Protecci贸n cat贸dica de estructuras de hormig贸n armado
En el hormig贸n armado, se crea una pel铆cula pasiva de 贸xido alrededor de las barras de refuerzo con cemento Portland alcalino que protege el acero de la corrosi贸n. Esta pel铆cula de 贸xido se debilita o destruye cuando los iones agresivos, como los cloruros, atacan el hormig贸n que rodea la barra de refuerzo y provocan la corrosi贸n de la barra de refuerzo. La corrosi贸n es un proceso electroqu铆mico en el que se forman regiones an贸dicas y cat贸dicas en el acero. La corrosi贸n ocurre en el 谩rea an贸dica cuando el circuito de la celda de corrosi贸n se completa con la presencia de una varilla de acero continua que conecta las 谩reas an贸dica y cat贸dica y la inmersi贸n en el mismo electrolito. La corrosi贸n contin煤a hasta que ocurre una falla en el 谩rea del 谩nodo.
La protecci贸n cat贸dica es un m茅todo para controlar la corrosi贸n del acero en el concreto contaminado que funciona haciendo cat贸dicas las barras de refuerzo incrustadas. Cuando el acero se vuelve cat贸dico, los iones hidroxilo se acumulan a su alrededor, haci茅ndolo inerte por un per铆odo de tiempo m谩s largo. . Los sistemas de protecci贸n cat贸dica que funcionan en ausencia de una fuente de alimentaci贸n externa y en presencia de un metal noble (como el zinc) actuando como 谩nodo se denominan: sistema pasivo de sacrificio. En el caso de Protecci贸n cat贸dica actual aplicada, que utiliza una fuente de alimentaci贸n externa para impulsar una peque帽a cantidad de corriente a trav茅s de la barra de refuerzo para contrarrestar el flujo de corriente causado por el proceso de corrosi贸n. Los metales como el platino act煤an como 谩nodos que se corroen a un ritmo muy lento.
La protecci贸n cat贸dica se utiliza para proteger casi todo tipo de estructuras de hormig贸n armado como losas horizontales, muros, torres, vigas, columnas y cimientos. Sin embargo, este m茅todo tiene las siguientes limitaciones:
- La protecci贸n cat贸dica no reemplaza al acero corro铆do
- Los sistemas de protecci贸n cat贸dica actuales aplicados no se recomiendan para uso general en estructuras de hormig贸n pretensado, ya que el hidr贸geno producido puede hacer que los aceros de alta resistencia sean intr铆nsecamente fr谩giles.
- Despu茅s de un an谩lisis de corrosi贸n detallado, se puede usar un sistema de sacrificio pasivo para estructuras postensadas.
- Al instalar el sistema, es necesario verificar la continuidad el茅ctrica de la barra de refuerzo y la conductividad i贸nica del hormig贸n.
Se puede proporcionar un sistema de protecci贸n cat贸dica pasiva de sacrificio utilizando uno de los siguientes m茅todos:
a) Se aplica a la superficie de hormig贸n un 谩nodo de placa de zinc recubierto previamente con un adhesivo de hidrogel conductor. El 谩nodo formado se llama 谩nodo de hidrogel de zinc y su apariencia se puede mejorar cubri茅ndolo con varias pinturas. b) El zinc o las aleaciones de zinc se roc铆an sobre el concreto usando un equipo de rociado por arco o rociado por llama. c) 脕nodos galv谩nicos empotrados empotrados en el hormig贸n de reparaci贸n conectado a la barra de refuerzo. Los 谩nodos se instalan a lo largo del per铆metro de las reparaciones de parches de concreto para proteger las 谩reas adyacentes de la corrosi贸n debido al efecto del anillo del 谩nodo. Un sistema de protecci贸n cat贸dica de corriente aplicada incluye un 谩nodo, una fuente de alimentaci贸n de CC y un cable de conexi贸n. Los diferentes tipos de estos sistemas en funci贸n de la instalaci贸n del 谩nodo y su uso son: Sin embargo, la resistencia al desgaste del sistema se reduce. b) Los 谩nodos de masilla conductora consisten en un 谩nodo incrustado en una superficie de hormig贸n con un revestimiento conductor. Se utilizan en superficies verticales, techos y columnas. c) Los 谩nodos tipo placa son placas de 谩nodo fabricadas pegadas a la superficie del hormig贸n. d) Los 谩nodos de montaje en superficie con superposiciones se utilizan generalmente en superficies horizontales y requieren un espesor m铆nimo de superposici贸n de cemento de 13 mm. e) Una malla de 谩nodo de metal precioso fijada al hormig贸n con m煤ltiples pasadores se denomina 谩nodo de metal precioso tipo malla y est谩 cubierta con un material cementoso. f) Las Tiras de Concreto de Pol铆mero Conductivo consisten en una serie de Tiras de Concreto de Pol铆mero Conductivo que contienen 谩nodos de metales preciosos fijados a la superficie de concreto y cubiertos con una capa de cemento. g) Los sistemas de 谩nodos empotrados se empotran en la superficie del hormig贸n o se colocan a nivel de refuerzo de nuevas estructuras. h) Los 谩nodos de ranura de sierra se fabrican mediante la creaci贸n de una serie de ranuras de sierra de peque帽a profundidad y ancho en la superficie del hormig贸n, rellenas con 谩nodos de metales preciosos y hormig贸n polim茅rico conductor. i) Los 谩nodos se pueden colocar al nivel del refuerzo durante la nueva construcci贸n. Este 谩nodo no debe estar en contacto directo con la barra de refuerzo.