Sensores de corrosividad para estructura de hormigón armado
El desarrollo de sensores insertables dentro de una estructura, está
orientado a la predicción de fallas y al mantenimiento preventivo de
obras de hormigón armado nuevas y en servicio, en particular aquellas
de menor acceso por su ubicación o por la intensidad de uso. Esta
tecnología de medición de la corrosividad es tendencia actual a nivel
mundial, con costos muy elevados asociados a los métodos de
fabricación. Este tema fue una colaboración del INTI - Centro de
Investigación y Desarrollo sobre Electrodeposición y Procesos
Superficiales.
La unión de piedra y acero que constituye el hormigón armado, que
comenzó a finales del siglo XIX con aplicaciones experimentales, pasó a
ser uno de los materiales más usados en obras civiles de los últimos
cien años y el que permitió llegar a estructuras impensables con otros
materiales.
Pero el diseño de estructuras exigidas, la falta de controles e
inspección en el montaje, defectos en la construcción y un
mantenimiento inadecuado, conducen a fallas y pérdidas de vida útil de
las estructuras de hormigón armado. A nivel mundial hoy es un desafío
el mantenimiento de la infraestructura y la incorporación de tecnología
para aumentar su vida útil.
Puente de hormigón armado controlado con sensores de gran tamaño
Esto significa una mejora en la calidad de vida de toda una comunidad,
por la seguridad en las vías de circulación, suministro de aguas y
disminución de gastos del Estado en mantenimiento. Los tecnólogos
trabajan intensamente en fijar criterios de durabilidad de estructuras
armadas desde el punto de vista del diseño, la tecnología del hormigón
y la prevención de fallas por exposición a ambientes agresivos.
Evitar roturas imprevistas y sus consecuencias: Este es el rol que
asumimos en el estudio de los materiales. Y en este material, la causa
principal del deterioro es la corrosión de la armadura y, como
consecuencia, la pérdida de la capacidad portante de la estructura.
Hace más de 20 años comenzaron a desarrollarse técnicas experimentales
capaces de medir la velocidad de corrosión del acero en hormigón.
Algunas exitosas, otras con limitaciones en su aplicación, necesitan la
presencia e interpretación de personal altamente calificado.
El centro INTI-Procesos Superficiales tiene una larga trayectoria en el
estudio de la corrosión de estructuras de hormigón armado. La
intervención en asesoramientos sobre el estado de corrosión de barras
de acero en estructuras armadas: puentes y distribuidor de autopista,
fundaciones y torres industriales, edificios de vivienda, resultó en
recomendaciones de seguimiento de la corrosividad de las estructuras en
el tiempo, no implementadas en general por el usuario.
¿Cómo asegurar el monitoreo continuo de una obra civil sin interrumpir
su servicio y correr con los altos costos de contratación de personal
capacitado e instrumental muy específico?
La respuesta: utilizando sensores permanentes incorporados en la
estructura. La intención de predecir el comportamiento de estructuras
críticas nuevas o en servicio, la tendencia mundial de utilizar
electrodos permanentes para monitorear el comportamiento de las barras
de acero en forma continua, fue un desafío para iniciar este desarrollo
tecnológico.
Los sensores permiten medir el potencial y la corriente de corrosión
del acero, la resistividad eléctrica, temperatura, humedad y,
eventualmente, variables mecánicas. Estos sensores combinados están
dispuestos en un arreglo tan pequeño, que no afecta la integridad del
hormigón y las armaduras.
Al sensar estas variables, pueden detectar la agresividad del hormigón
antes de que comience el proceso de corrosión de las barras de acero.
Es un método predictivo, que permite la detección temprana de un
ambiente corrosivo, programar reparaciones y, así, evitar las
consecuencias de roturas imprevistas en estructuras de la red vial.
De este modo, puede aumentarse notablemente la durabilidad de obras de
infraestructura críticas como puentes, distribuidores de tránsito,
muelles, tanques de almacenamiento y piletas de tratamiento de aguas,
contenedores de hormigón armado para el tratamiento de residuos, a
través de un mantenimiento programado más efectivo.
Las mediciones pueden hacerse eléctricamente en el lugar y, a su vez,
transmitirse en forma inalámbrica para el seguimiento continuo a
distancia de la estructura armada. La incorporación de TICs y la
obtención de datos a distancia, vuelve aún más atractivo el sistema de
medición. En particular para sistemas de acceso geográficamente difícil
o para aquellos de alto impacto socioeconómico.
Como valor agregado, la tecnología de película gruesa utilizada en la
obtención de los sensores desarrollados, hoy en su etapa experimental,
permite fabricarlos en el país a muy bajo costo.
Contacto: INTI - Centro de Investigación y Desarrollo sobre
Electrodeposición y Procesos Superficiales, Ing. Liliana Berardo,
berardo@inti.gob.ar - Teléfono (54 11) 4724 6333.
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