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Comportamiento frente a la corrosión de un acero inoxidable ferrítico en disoluciones alcalinas

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2015-07
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2015-07-27
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Las estructuras de hormigón armado (EHA) se caracterizan por tener una elevada resistencia a corrosión, debido en parte a las condiciones de alcalinidad. Estas estructuras no sólo están constituidas por el hormigón, sino también por las armaduras de acero (generalmente de acero al carbono) usadas como refuerzo. El acero forma una capa de óxido sobre su superficie a causa del contacto con el hormigón que lo protege contra la corrosión. Sin embargo, este tipo de armaduras trabajan en muy diversos ambientes los cuales también repercuten de forma directa sobre la estructura. Es el caso de medios, como los que se intentan simular en este proyecto, donde existe la presencia de cloruros, en ocasiones unidos a descensos del pH, que pueden provocar que la armadura del hormigón pase de un estado pasivo a uno activo. Estos factores provocan la pérdida de rendimiento de las estructuras, lo cual se traduce en un coste adicional, debido al mantenimiento. Con el objetivo de solucionar este problema y aumentar la vida en servicio de estas armaduras, principalmente en estos ambientes o medios más agresivos, se introduce el uso de los aceros inoxidables como material de refuerzo, que a pesar de ser más caros ofrecen una alta resistencia y una mayor resistencia a corrosión debido a sus aleantes. Dado el alto precio de los grados austeníticos más tradicionales (AISI 304 Y 316) y dúplex más novedoso (SAF 2001,2304 y 2205) el acero AISI 410 HW estudiado en el presente proyecto podría ser una de las opciones. Al ser un inoxidable ferrítico con menor cantidad de aleantes su coste es más bajo en comparación a los inoxidables utilizados hasta el momento. Los resultados que se presentan en este trabajo intentan evaluar la resistencia a corrosión de un inoxidable ferrítico como refuerzo en estructuras de hormigón armado, en disoluciones que simulan medios carbonatados y no carbonatados con distintas concentraciones en cloruros. Para este trabajo se usó como material de referencia el acero al carbono, con el objetivo de estudiar y comparar la pasividad y comportamiento a corrosión con un material utilizado tradicionalmente en este tipo de armaduras. Se ha podido observar, tras la valoración de resultados, que el empleo de los aceros inoxidables ferríticos es una opción que podría cobrar importancia para competir en prestaciones, propiedades y ventajas económicas con el acero al carbono corrugado, destacando una mayor resistencia a la corrosión y variaciones menos significativas en los dos ambientes estudiados que las sufridas por los aceros al carbono a medida que se encuentran sometidos a condiciones más agresivas, en lo que a estos dos factores se refiere, pH y cloruros.
Reinforced concrete structures are featured for their high corrosion resistance, partly due to their alkalinity conditions. These structures are not only made of the concrete, but also of reinforced steel (generally of carbon steel) used as reinforcement. The steel makes up an oxide layer on its surface because of the contact with concrete that protects it against the corrosion. However, this type of reinforcements work in varied environments, which also affect directly in the structure. It is the case of the environments, like this project tries to simulate, where there is a presence of chlorides, often with decrease of the pH, which are capable of making the reinforce concrete changes from a passive state to an active one. These factors produce a leak of performance, which is meant in an additional cost because of the maintenance. In order to solve this inconveniences and to increase the life in service of these reinforcements, mainly in these environments more aggressive, it is introduced the use of stainless steels as reinforced material, despite the fact that they are more expensive, showing a stronger corrosion resistance due to their alloys. In consequence of the high cost of the most traditional austenitic stainless steel (AISI 304 and 316) and the newest duplex (SAF 2001, 2304 and 2205), the AISI 410 HW steel studied in this project could be on of the options. Due to be a ferritic stainless steel with fewer amounts of alloys, its cost is lower in comparison with the stainless steels used up to now. The results shown in our work try to assess the corrosion resistance of a ferritic stainless steel as a support of reinforced concrete structures, under solutions that simulate carbonated and non-carbonated environments with different chloride concentrations. In this research, the carbonic steel is used as the reference material, in order to analyse and compare the passivity and the behaviour against the corrosion with material used typically in this type of structures. It is observed, after the result assessments, that the use of ferritic stainless steel is an option that could take advantage of its performances, features and economical benefits in comparison with corrugated carbonic steel. It is pointed out its better corrosion resistance and its changes less significant in both studied environments respect to carbonic steel, which is more affected by pH and chlorides.
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Keywords
Estructuras de hormigón, Acero, Corrosión
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