Corrosión de aceros inoxidables y galvanizados de alta resistencia, como alternativa a los aceros convencionales de pretensado
- Autores: Francisco Javier Recio Cortés
- Directores de la Tesis: María Cruz Alonso Alonso (dir. tes.)
- Lectura: En la Universidad Autónoma de Madrid ( España ) en 2009
- Idioma: español
- Tribunal Calificador de la Tesis: Enrique Fatás Lahoz (presid.), Concepción Alonso Fuente (secret.), Luis Caballero Molano (voc.), Ulf Nürnberger (voc.), Ángel Cuesta Ciscar (voc.), Mercedes Sánchez Moreno (voc.), Silvia Gutiérrez Granados (voc.)
- Materias:
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- Tesis en acceso abierto en: Biblos-e Archivo
- Resumen
La presente tesis doctoral aborda el estudio del comportamiento frente a la corrosión de dos aceros de alta resistencia planteados como alternativa a los aceros convencionales de pretensazo: 1) Acero inoxidable de alta resistencia, tipo 1.4436 (316L), y 2) Acero galvanizado de alta resistencia con dos espesores de recubrimiento.
En una primera fase se ha realizado un estudio exhaustivo dirigido a conocer los parámetros que afectan al proceso de pasivación y a la resistencia frente a la corrosión por picadura en medios alcalinos que simulan la fase acuosa del hormigón, contaminados con distintas adiciones de ión cloruro. El estudio se abordó a partir del uso de diversas técnicas electroquímicas, como voltametría cíclica, resistencia a la polarización y análisis de ruido electroquímico. Entre los parámetros estudiados se ha considerado la influencia de la variación de la temperatura y del estado tensional de los aceros.
Los estudios de pasivación permiten concluir que el acero convencional e inoxidable permanecen pasivos en todo el rango de pH estudiado, presentando su capa pasiva un comportamiento es asimilable al de un semiconductor cuya respuesta varía en función de las condiciones de formación, pH y temperatura. El acero galvanizado por el contrario, sólo alcanza un estado de pasividad cuando hay presente una suficiente concentración de calcio en disolución.
Respecto a la resistencia frente a la corrosión causada por los cloruros, ambos tipos de acero, inoxidable y galvanizados de alta resistencia, han demostrado aportar una elevada resistencia a la acción de ataque localizado del ión cloruro, mucho mayor que los aceros convencionales de pretensado. Este hecho ha sido posible detectarlo mediante la evaluación del daño generado durante el proceso de picadura en los aceros, calculando la carga electroquímica generada en los procesos de corrosión, que ha resultado ser más precisa que los métodos convencionales de estudio de los potenciales de picadura y repasivación habituales. El aumento de la temperatura, el estado tensional y la disminución de la alcalinidad del medio contribuyen a incrementar la susceptibilidad de sufrir procesos de picadura en ambos tipos de aceros.
En una segunda fase se han abordado los riesgos específicos que pueden sufrir los aceros de alta resistencia con vías a su empleo en estructuras pretensadas sometidos a estados tensionales propios de las cargas de servicio, como el proceso de fragilización por hidrógeno (FH) y el fenómeno de corrosión bajo tensión (CBT). Para el estudio se recurrió al empleo combinado de técnicas electroquímicas junto con ensayos de tracción.
Los aceros galvanizados de alta resistencia han manifestado riesgo de sufrir procesos de FH cuando se encuentran expuestos a medios altamente alcalinos en los que durante el proceso de pasivación se produce un consumo superior al 40% del recubrimiento galvanizado que actúa como una barrera a la difusión del hidrógeno. El acero inoxidable de alta resistencia estudiado es poco sensible a la FH. Sin embargo, cuando se producen picaduras de cierta intensidad en presencia de cloruros y bajo la acción de una carga mecánica puede producirse fragilización en el acero, asociado a procesos de CBT. El daño necesario para que se desarrolle CBT ha permitido estimar que es necesario que el sistema desarrolle una carga electroquímica entre 10-80C/cm2 para este tipo de acero.
