Resumen de Evaluación del daño por corrosión bajo tensión en un acero de pretensado mediante condiciones experimentales de fatiga
El trabajo de investigación trata de valorar el daño causado por la corrosión bajo tensión en un acero de pretensado, analizando la modificación de otras propiedades con referencia al acero sin dañar. La propiedad fundamental que se ha analizado es la fatiga.
La parte experimental consiste en: organización de una intercomparación para una caracterización completa del material y para reducir los posibles errores sistemáticos en la metodología de trabajo, que incluye los ensayos de: tracción, doblado alternativo, composición química y relajación; planificación experimental de ensayos de corrosión bajo tensión para caracterizar el material, conocer su tiempo de rotura y utilizando esta información, establecer niveles de corrosión; estudiar el efecto del nivel de corrosión en el ensayo de tracción y en el ensayo de doblado alternativo; por último, planificación experimental de ensayos de fatiga con el objetivo de trazar las curvas de Wohler de las muestras sin corroer y de aquellas con un cierto nivel de corrosión y así llegar al objetivo final de la Tesis, valorar el daño causado por la corrosión bajo tensión a través de su comportamiento en el ensayo de fatiga.
Dado que tanto los procesos de corrosión como los de fatiga están afectados por circunstancias aleatorias debidas fundamentalmente al estado superficial del material, imposibles de homogeneizar, los resultados obtenidos conllevan inevitablemente una gran dispersión de datos. Por ello, se ha incluido en el análisis de los resultados la estimación de la incertidumbre de los ensayos realizados y el análisis estadístico de probabilidad mediante un software llamado SAFD.
Del ensayo de tracción y del ensayo de doblado alternativo tras la corrosión se puede decir que el comportamiento deformacional en ambos casos parece afectarse a mayor nivel de corrosión más que su capacidad resistente.
Del ensayo de fatiga se puede decir que a partir de un cierto nivel de corrosión, el daño que se observa en el comportamiento a fatiga es del mismo orden de magnitud, ligeramente superior al 50 por ciento y que el daño se alcanza casi en el 40 por ciento del tiempo de vida de la probeta ante el fenómeno de corrosión bajo tensión no progresando hasta que se produce la rotura frágil.
Esto parece indicar que existe un cambio de etapa en el proceso de fisuración del alambre entre el primer nivel de corrosión, en el que el porcentaje de daño es de un 25 por ciento, y entre los siguientes niveles de corrosión, en los que el porcentaje de daño es de un 50 por ciento.
En el primer nivel de corrosión, el proceso de rotura de la probeta se cree que está en la etapa de nucleación, en la que se produce el inicio de la grieta. Esto está mantenido por el hecho de que el 70 por ciento de las probetas con el grado de corrosión más bajo, han roto en el ensayo de fatiga fuera de la zona corroída. Parece ser que ese tiempo no ha sido suficiente para iniciar una grieta en la zona corroía. Al ensayar ese alambre en fatiga puede ser que se nuclee y se propague otra fisura fuera de la zona corroída que sea más crítica que la producida por corrosión bajo tensión.
En los siguientes niveles de corrosión, segundo, tercero y cuarto, en los que se ha obtenido un porcentaje de daño similar, la rotura ha pasado a la siguiente etapa, la de propagación, en la que ya se han formado las fisuras. Si bien es cierto que al existir entre la fase de nucleación y la de propagación un solapamiento, es difícil su evaluación porque al no producirse este cambio de forma brusca, es complicado determinar cuando acaba una fase y cuando comienza la otra.
Las fracturas obtenidas en el ensayo de fatiga con muestras previamente corroídas analizadas mediante microscopio óptico revelan un carácter frágil con ausencia total de estricción en la zona. A pesar de que la rotura se produce por la fractura final de la muestra corroída en el ensayo de fatiga tiene una apariencia más próxima a la de rotura de corrosión bajo tensión pura.
