ISSN 0188-7297 CAMBIOS EN LA RIGIDEZ Y RESISTENCIA A LA FLEXIÓN DE VIGAS DE CONCRETO DAÑADAS POR CORROSIÓN DEL REFUERZO Andrés A. Torres Acosta Manuel de Jesús Fabela Gallegos David Vázquez Vega José Ricardo Hernández Jiménez Miguel Martínez Madrid Alejandro Muñoz Noval Publicación Técnica No. 204 Sanfandila, Qro, 2002
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CAMBIOS EN LA RIGIDEZ Y RESISTENCIA A LA … · flexión, aplicada al centro de la viga, y se determinó la resistencia remanente a ... diseño de la estructura producida por agentes
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ISSN 0188-7297
CAMBIOS EN LA RIGIDEZ Y RESISTENCIA A LA FLEXIÓN DE
VIGAS DE CONCRETO DAÑADAS POR CORROSIÓN DEL REFUERZO
Andrés A. Torres Acosta Manuel de Jesús Fabela Gallegos
d = 13 cm Mn = b d2 f'c ω ( 1 - 0.59 ω ) =37067.7 Kgm
φvar = 0.95 cm P = ( 4 Mn ) / L =988.47 Kg
π = 3.142
As = 0.71 cm2
L = 150 cm
3.2 Materiales Utilizados
Las varillas de refuerzo para los especimenes fueron cortadas a una medida
aproximada de 170 cm, esmeriladas en los extremos y marcadas con un número de
control (Figura 3.2). Asimismo, cada varilla fue pesada para determinar la pérdida de peso
al finalizar el experimento y saber el volumen de material corroído durante el mismo. La
masa inicial de las varillas se muestra en la Tabla 3.2.
Se usó duela de 2 cm de espesor y 15 cm de altura como paredes, 4 hojas de triplay de
1.9 cm de espesor como base y tornillos para madera, para fabricar moldes o cimbras,
para colar los especimenes. (Figura 3.3).
3 Método Experimental
25
Figura 3.2 Proceso de cortado y marcado de varillas
El cemento utilizado para la fabricación de los especimenes fue convencional de marca
APASCO, tipo CPC 30 R y peso específico de 3.12. El concreto se fabricó con un F’c =
350 kg/cm2, una edad de 28 días, un tamaño máximo de agregado de 20 mm y el
revenimiento de la mezcla fue de 10 cm. En la Tabla 3.3 se muestran las características
de los materiales utilizados para la fabricación del concreto y en la Tabla 3.4 se muestran
los pesos por cada material en un metro cúbico de mezcla. El aditivo que se le añadió al
concreto fue de marca EUCOMEX de tipo reductor cuyo código es RA 300 y su
dosificación fue de 5 cm3/kg. El material usado como cloruro, fue sal de cocina (NaCl).
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
26
Tabla 3.2 Tabla de masas (mi) iniciales de varillas
Probeta Varilla Masa (gr)
1 1 904.1
2 2 921.9
3 3 914.2
4 4 911.2
5 5 915.7
6 6 916.1
7 7 902.9
8 8 918.3
9 9 913.8
10 10 919.2
11 11 912.6
12 12 919.2
Tabla 3.3 Características de los materiales utilizados para la fabricación del
concreto
Material Procedencia Clasif.
Pétrea
Densidad
(kg/lto)
Humedad
(%)
Módulo de
finura
Grava1 GRAVASA Basalto 2.60 2.09 5-20
Grava 2 La Azteca Basalto 2.60 3.52 43952
Arena Dolores,
Hgo.
De río 2.47 12.26 0-5
3 Método Experimental
27
Tabla 3.4 Cantidad de material usado para la fabricación del concreto
Material Concreto 1 Concreto 2
Cemento (kg/m3) 389 389
Agua (kg/m3) 163 163
Grava 1 (kg/m3) 622 622
Grava 2 (kg/m3) 420 420
Arena (kg/m3) 685 685
Agua (kg/m3) 1.945 1.945
Sal (NaCl) (kg/m3) - 11.67
Figura 3.3 Moldes de madera utilizados
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
28
Los cilindros de concreto simple se probaron conforme a la norma ASTM C-39 para
compresión de cilindros de concreto simple.
3.3 Fabricación de Especimenes
Para fabricar los especimenes se emplearon 6 ollas de 60 litros de capacidad y se
realizó en el siguiente orden (Figura 3.4):
Olla 1 Fabricación de cilindros de prueba de la mezcla sin cloruros y de los controles.
Olla 2 Fabricación de la parte sin cloruros de las vigas 03, 07, 08 y 09.
Olla 3 Fabricación de la parte con cloruros de las vigas 03, 04, 05, 06, 07, 08 y 09.
Olla 4 Fabricación de la parte sin cloruros de las vigas 04, 05, y 06.
Olla 5 Fabricación de la parte sin cloruros de las vigas 10, 11 y 12.
Olla 6 Fabricación de la parte con cloruros de las vigas 10, 11 y 12, y los cilindros de
prueba de esta mezcla.
Figura 3.4 Orden de fabricación de los especimenes
3 Método Experimental
29
3.4 Procedimiento de la Prueba
3.4.1 Sistema para la Aceleración de la Corrosión
Para comprender mejor cómo se da el fenómeno de la corrosión sería conveniente
dejar en claro los términos que se utilizarán posteriormente en esta Tesis, los cuales son:
• Ánodo: Es el material que va a perder electrones en una pila, por lo tanto se oxida. En este caso es el acero.
• Cátodo: Es el material que va a ganar electrones en una pila, es decir en donde se realiza la reducción (Figura 3.5). En este caso es el alambrón de acero.
• Galvanostato: Es el circuito electrónico con el cual se va a controlar la corriente que se desea aplicar a cada espécimen (Figura 3.6).
Figura 3.5 Diagrama del galvanostato utilizado en el experimento.
POT100K+
-
V+
V-LM347
1k
2N5400
1k
Especimen
+15v -15v
-15v
-15v
Varilla
Cátodo
(a)
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
30
Figura 3.6 Proceso de corrosión acelerada
Los especimenes se mantuvieron en un lugar cubierto, sujetos a temperatura y
humedad ambiente. La aceleración del proceso de corrosión se dio en 10 de las 12 vigas
(2 vigas fueron controles y no se les agregó cloruros), según la cantidad de cloruros que
se agregó a cada una y la pérdida de diámetro de la varilla que se requirió en el
experimento.
En la Tabla 3.5 se muestra el cálculo del tiempo necesario para obtener la pérdida
deseada del diámetro del acero de refuerzo en los especimenes. A su vez, se calculó la
cantidad de corriente que se va a aplicar al sistema, cuyo valor es utilizado para calcular el
tiempo necesario para aplicar dicha corriente y perder el porcentaje de diámetro deseado.
En la Tabla 3.6 (página 24) se observa, para cada espécimen, la medición de su
resistencia, la medición de la resistencia del canal que ocupa en el galvanostato, su
correspondencia en probeta y varilla, y el cálculo del voltaje requerido para que los
ÁNODO
CÁTODOGALVANOSTATOe-Alambrón
VarillaCORROSIÓN
e-
M M+ + e-
REACCIÓN EN EL ANODO
PRODUCTO DE CORROSIÓN (EXPANSIVO)
3 Método Experimental
31
componentes del galvanostato no sufran fallas durante el experimento y quede satisfecha
la necesidad de la corriente calculada en la Tabla 3.5.
Para el control de la corriente suministrada a los especimenes se fabricó una tablilla
con resistencias de un valor de 10 ohms y 100 ohms para medir el voltaje que circula a
través de dichas resistencias. Aplicando la Ley de Ohm V = RI, sobre el voltaje medido en
las resistencias, se obtiene la corriente aproximada que circula por esa resistencia y, por lo
tanto, en el espécimen y el circuito. Para los especimenes 03, 04, 05, 06, 09, 10, 11 y 12
se usaron resistencias de 10 ohms y para el 07 y 08 se usaron las de 100 ohms para
obtener valores amplificados (Figura 3.7).
Figura 3.7 Diagrama de conexión de los especimenes con el galvanostato y la
fuente de poder
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
32
Tabla 3.5 Cálculo de los tiempos para la etapa de la corrosión acelerada para cada viga del estudio
Datosρ = 7.87 gr/cm3 (densidad del acero) I = Intensidad de corriente (Amp) x = Pérdida de radio (cm) V = Volumen perdido (cm3)n = 2 (valencia Fe+2)F = 96500 coul/mol (constante de Faraday) Aw = 55.85 gr/mol (peso atómico Fe) π = 3.1416
Probeta A
L = 2.5 cm A = φ*π*L=
7.4613 cm2
% pérdida = 10 % I = A*i= 1492.26 µA/cm2
I = 200 µA/cm2 X = ro*%= 0.0475 cm φvar = 0.95 cm V = A*x= 0.3544 cm3
ro = 0.475 cm T = (ρ*V*n*F)/(I*Aw) = 6459107 Seg. 75 días
Probeta B
L = 25 cm A = φ*π*L=
74.613 cm2
% pérdida = 10 % I = A*i= 14922.6 µA/cm2
i = 200 µA/cm2 X = ro*%= 0.0475 cm
φvar = 0.95 cm V = A*x= 3.5441 cm3
ro = 0.475 cm T = (ρ*V*n*F)/(I*Aw) = 6459107 Seg.
75 días
Probeta C
L = 100 cm A = φ*π*L=
298.452 cm2
% pérdida = 10 % I = A*i= 59690.4 µA/cm2
i = 200 µA/cm2 X = ro*%= 0.0475 cm φvar = 0.95 cm V = A*x= 14.1765 cm3
ro = 0.475 cm T = (ρ*V*n*F)/(I*Aw) = 6459107 Seg. 75 días
Probeta D
L = 25 cm A = φ*π*L=
74.613 cm2
% pérdida = 20 % I = A*i= 14922.6 µA/cm2
i = 200 µA/cm2 X = ro*%= 0.095 cm φvar = 0.95 cm V = A*x= 7.0882 cm3
ro = 0.475 cm T = (ρ*V*n*F)/(I*Aw) = 12918214 Seg. 150 días
Probeta E
L = 25 cm A = φ*π*L=
74.613 cm2
% péerdida = 5 % I = A*i= 14922.6 µA/cm2
i = 200 µA/cm2 X = ro*%= 0.02375 cm φvar = 0.95 cm V = A*x= 1.7721 cm3
ro = 0.475 cm T = (ρ*V*n*F)/(I*Aw) = 3229553.5 Seg. 37 días
Tabla 3.6 Cálculo del circuito para cada viga del estudio
3 Método Experimental
33
Pdr=
I corr
2 Vc-e
r
Pote
ncia
de
disi
paci
ón
real
- -
0.29
0.14
0.14
0.14
0.04
0.04
0.08
0.12
0.15
0.11
Vc-e
r
Volta
je
cole
ctor
em
isor
re
al
- -
4.93
9.41
9.11
9.56
25.2
2
24.7
8
1.35
8.36
9.85
7.62
Vv+V
r+V
c-e
Volta
je d
e ex
cita
ción
to
tal
- -
26.0
7
21.5
9
21.8
9
21.4
4
5.78
6.22
29.6
5
22.6
4
21.1
5
23.3
8
Vr=2
I corr
Rc
Volta
je
resi
sten
cia
cana
l
- -
17.9
1
14.9
2
14.9
2
14.9
2
2.98
2.98
17.9
1
14.9
2
14.9
2
14.9
2
Vv=I
corr
Rv
Volta
je
viga
(v
olts
)
- -
7.16
5.67
5.97
5.52
1.79
2.24
10.7
4
6.72
5.22
7.46
Vc-e
Volta
je
cole
ctor
emis
or
(vol
ts)
- -
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
1.00
Ve=P
/ I co
rr
Volta
je d
e ex
cita
ción
(v
olts
)
- -
1.01
4.02
4.02
4.02
40.2
1
40.2
1
1.01
4.02
4.02
4.02
Pd=I
corr2
Rc
Pote
ncia
de
disi
paci
ón
(wat
s) - -
0.53
0.11
0.11
0.11
0.00
0.00
0.53
0.11
0.11
0.11
Rc
Res
iste
ncia
de
l Can
al
(ohm
s)
- - 150
500
500
500
1000
1000
150
500
500
500
Can
al d
e m
edic
ión
y co
ntro
l de
co
rrie
nte
- - 1 13
14
15
5 6 3 16
17
18
I corr
Inte
nsid
ad
de
corr
osió
n (m
A)
- -
59.6
9
14.9
2
14.9
2
14.9
2
1.49
2
1.49
2
59.6
9
14.9
2
14.9
2
14.9
2
i corr
Cor
rient
e de
co
rros
ión
(mA
/cm
2)
- - 200
200
200
200
200
200
200
200
200
200
Rv
Res
iste
nci
a el
éctr
ica
de la
vig
a (o
hm)
- - 120
380
400
370
1200
1500
180
450
350
500
L cor
r
Long
itud
de
corr
osió
n (c
m)
Con
trol
Con
trol
100
25
25
25
2.5
2.5
100
25
25
25
Varil
la
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
11
12
Viga
01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
34
3.4.2 Monitoreo y Medición de Grietas
Una vez que comienza a circular la corriente en los especimenes, el acero de
refuerzo se comienza a corroer. Este producto de corrosión genera grietas en el concreto,
por acumulación del mismo. Para medir la longitud de las grietas, se trazaron retículas rectangulares de 2.5 cm por
2.5 cm en hojas de acetato. Con esta hoja de acetato transparente cuadriculada se
obtenía la longitud aproximada de la grieta (Figura 3.8).
Figura 3.8 Cuadrícula de acetato para la medición de la longitud de grieta
Para la medición del ancho de las grietas se utilizó un comparador de grietas
transparente, el cual tiene impreso varias líneas de distintos espesores. Este comparador
mide 5 cm de base y 8 cm de altura (Figura 3.9). Este monitoreo y medición de grietas se
realizó cada semana después del monitoreo de la rigidez de cada elemento (pruebas de
carga y descarga).
3 Método Experimental
35
Figura 3.9 Plantilla para la Medición del Ancho de Grieta
3.4.3 Monitoreo de la Rigidez (Pruebas de Carga – Descarga)
El proyecto global contempla investigar, a nivel de laboratorio, los cambios estructurales
en vigas de concreto reforzado producidos por el fenómeno de corrosión de la varilla de
refuerzo.
Se colocaron masas verticalmente en la parte central de la viga, de 0 a 120 kg en pasos
de 20 kg, lo que equivale a un total de 1180 N. Por cada 20 kg aplicados
(aproximadamente 196 N), se registraba el desplazamiento en la parte central de la viga,
utilizando un transductor de desplazamiento por contacto tipo LVDT, marca HBM, modelo
W10TK, con intervalo de desplazamiento de ±10 mm, conectado a un acondicionador
amplificador de señal marca HBM, modelo AB12, con tarjeta para transductor de
desplazamiento HBM MC50. Por cada viga se realizaron tres ciclos de carga y descarga.
Los registros de carga y su deflexión correspondiente se llevaron de manera manual.
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
36
A partir de los datos de las pruebas de carga – deflexión de la viga, se realizó una
regresión lineal del promedio de los datos para cada viga, considerando únicamente los
dos últimos ciclos. El primer ciclo de carga –deflexión fue discriminado para este cálculo
debido al comportamiento histerético del primer ciclo para todas las vigas.
Con la pendiente resultante de las gráficas generadas, se estimó la rigidez
equivalente keq aplicando la expresión de un resorte elástico sencillo:
δeqkF = (3.1)
La masa de cada una de las vigas se determinó a partir de la medición directa con una
báscula tipo de palancas con capacidad para 110 Kg., marca ELE, modelo EL 22-8550.
A partir de la expresión derivada de la relación Carga–Deflexión para una viga
simplemente apoyada con carga en el centro, enunciada a continuación:
ylEIP 3
48= (3.2)
se obtiene la rigidez equivalente keq:
348lEIkeq = (3.3)
Del keq calculado de la aplicación de la carga y la deflexión generada, se obtiene el
valor del producto EI para caracterizar cada viga, es decir:
48
3lkEI eq= (3.4)
3.4.4 Prueba de Carga Máxima Estática a Flexión
La prueba de carga realizada en esta investigación se definió en base a las bibliografías
consultadas en las que se señala cómo se fue aplicando la carga a los especimenes. A
3 Método Experimental
37
continuación se mencionan algunas de las pruebas que han realizado otros investigadores
en sus estudios.
J. Rodríguez en sus publicaciones (Rodríguez et al, 1997 y 1996) aplica la carga de dos
maneras distintas, en una la carga se mantiene continua de 6,500 N/min (660 kg/min
aproximadamente) hasta la falla del espécimen y en la segunda la carga (4,800 N/min o
490 kg/min aproximadamente) es aplicada en dos fases: la primera se mide un
desplazamiento de 0.8 mm y se detiene la prueba por 10 minutos para una inspección
detallada del espécimen. Una vez pasados los diez minutos se continúa cargando con los
mismos intervalos (0.8 mm/min) de desplazamiento hasta aplicar la carga de servicio y
una vez alcanzada dicha carga, los intervalos cambian a 1.5mm/min hasta la falla del
espécimen.
También, J. Rodríguez (Rodríguez et al, 1993 y 1996) realizó las pruebas de carga de
su experimento en dos fases, en la primera se cargó al elemento con un desplazamiento
de 0.5 mm/min (3,000N/min o 300 kg/min aproximadamente) hasta la carga de servicio.
Después de llegar a la carga de servicio, se retiró la carga del elemento, y comenzando de
cero volvió a cargar al espécimen con el desplazamiento de 0.5 mm/min hasta la carga de
servicio y de ahí en adelante hasta la falla con intervalos de 0.25 mm/min.
Pritpal S. Mangat (Mangat y Elgarf, 1999) aplicó una carga de 5,000 N/min (510 kg/min
aproximadamente) continua hasta la falla.
Autores como R. Huang y C. C. Yang (Huang y Yang, 1997), J. G. Cabrera (Cabrera,
1996), Abdullah A. Almusallam (Almusallam et al, 1997 y 1996) y G. J. Al-Sulaimani (Al-
Sulaimani et al, 1990) emplearon máquinas universales de carga (Instron) de diferentes
capacidades como 100 y 25 toneladas.
Para la investigación presentada en este trabajo, no es viable aplicar los niveles de
carga como los casos anteriores, ya que los especimenes utilizados en este trabajo son de
una capacidad de carga menor a los utilizados por los otros investigadores; en
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
38
consecuencia las pruebas de carga serían muy rápidas y no se apreciaría la reacción del
elemento a la carga aplicada.
Por lo tanto, la prueba de carga fue igual para todos los especimenes. Se realizó en
una máquina INSTRON 8503 de 50 toneladas de capacidad, en la cual se colocó una viga
de acero como base en forma de I con 10 pulgadas de peralte y 4 pulgadas de patín con
dos apoyos adaptados sobre placa de acero de ¼ de pulgada de espesor soldada a la
viga a 70 cm cada uno del centro de la viga I atornillada al pistón de la máquina (Figura
3.10 y 3.11). La velocidad de desplazamiento del pistón fue de 1 mm/min y a todos los
elementos se les aplicó una precarga de 1 KN (100 Kg aproximadamente). Cada KN de
carga se medía el desplazamiento de la viga de manera manual.
Figura 3.10 Viga de acero empleada en máquina INSTRON como base de apoyo
para las vigas estudiadas
3 Método Experimental
39
Figura 3.11 Viga de acero montada en máquina INSTRON
3.4.5 Pérdida Gravimétrica del Acero
Posterior a la prueba de carga se limpiaron las varillas de acero de refuerzo del
concreto adherido y se elimino el producto de la corrosión con un cepillo de alambre de 1”
adaptable a un taladro eléctrico.
Estas varillas se pesaron para comparar la pérdida de peso sufrida durante el
experimento. La diferencia de peso, designada ∆W, es necesaria para calcular la pérdida
gravimétrica de la masa del acero. La fórmula deducida y aplicada para el cálculo de la
pérdida gravimétrica de la masa del acero es la siguiente:
X = ∆W *103
ρ π φ L (3.5)
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
40
donde: ∆W: Diferencia entre el peso inicial – peso final (gr); ρ: Densidad del acero (7.87
gr/cm3); π: 3.1416; φ: Diámetro de la varilla de refuerzo (9.5 mm); L: Longitud de acero
dañado por corrosión (mm).
41
Capítulo 4 Resultados y Discusión
4.1 Pruebas Mecánicas del Concreto
Para determinar la resistencia a la compresión del concreto utilizado, cuatro
cilindros de 15 cm de diámetro x 30 cm de altura, se fabricaron con el mismo concreto
empleado en las vigas de prueba: con cloruros (CCL1 y CCL2) y sin cloruros (SCL1 y
SCL2). Estos cilindros se probaron una semana después de la prueba de resistencia
elástica de las vigas siguiendo la prueba ASTM C-39 para compresión de cilindros de
concreto simple. Los resultados de f’c obtenidos en las pruebas de los cuatro cilindros se
muestran a continuación (Tabla 4.1):
Tabla 4.1 Carga final de los cilindros de prueba
Nomenclatura de
Cilindros
Peso
(Kg)
Carga de
Ruptura (Kg)
f’C
(Kg/cm2)
SCL1 12.10 63,246 357.9 Sin
cloruros SCL2 12.00 65,659 371.6
CCL1 12.09 58,230 329.5 Con
Cloruros CCL2 12.04 61,467 347.8
Como puede observarse, la resistencia de diseño a la compresión, o f’c de diseño,
del concreto utilizado es de 350 Kg/cm2 (definida por la fabrica de concretos), lo cual
concuerda con los valores obtenidos experimentalmente. Únicamente el cilindro CCL1
presentó un valor de f’c menor al de diseño.
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
42
4.2 Morfología de Grietas Observadas
Durante el tiempo que se le aplicó corriente eléctrica a los especimenes se acumuló
en la vecindad de la varilla el producto de corrosión, grietas longitudinales, paralelas a la
barra de refuerzo, de las cuales se midieron su longitud y ancho durante este periodo. En
la Figura 4.1 se muestra cómo se representó en papel la medición de las grietas presentes
durante el monitoreo de una de las vigas. En la Tabla 4.2 se indican los valores de ancho
máximo, ancho mínimo y ancho promedio de las grietas de todas las vigas a las que se les
aplicó corriente eléctrica, así como las fechas en las que se realizaron dichas mediciones.
Figura 4.1 Mapa de grieta de la Viga 05
Tabla 4.2 Anchos máximo, mínimo y promedio de las grietas de las vigas
Nov. 8 del 2001Semana 4
Ancho máximo = 2 mmAncho prom. = 0.79 mm
Ancho mínimo = 0.05 mm
Nov. 23 del 2001Semana 6
Ancho máximo = 2 mm Ancho prom. = 0.92 mm
Ancho mínimo = 0.08 mm
Dic. 7 del 2001 Semana 8
Ancho máximo = 3 mmAncho prom. = 0.94 mm
Ancho mínimo = 0.05 mm
Dic. 19 del 2001Semana 10
Ancho máximo = 4 mm Ancho prom. = 1.05 mm
Ancho mínimo = 0.05 mm
Ene. 4 del 2002 Semana 12
Ancho máximo = 4 mmAncho prom. = 1.41 mm
Ancho mínimo = 0.05 mm
Capítulo 4 Resultados y Discusión
43
Anch
o M
in.
(mm
)
0.08
0.15
0.1
0.05
0.08
V08
Anch
o Pr
om.
(mm
)
0.09
0.15
0.23
0.23
0.23
Anch
o M
ax.
(mm
)
0.1
0.2
0.33 0.4
0.4
Anch
o M
in.
(mm
)
0.05
0.05
0.05
0.05
0.08
V07
Anch
o Pr
om.
(mm
)
0.07 0.1
0.11
0.15
0.19
Anch
o M
ax.
(mm
)
0.08
0.15 0.2
0.25 0.3
Anch
o M
in.
(mm
)
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
0.08
0.05
V06
Anch
o Pr
om.
(mm
)
0.5
0.66
0.79
0.96
1.12
1.35
1.42
Anch
o M
ax.
(mm
)
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
4.5
Anch
o M
in.
(mm
)
0.05
0.08
0.05
0.05
0.05
V05
Anch
o Pr
om.
(mm
)
0.79
0.92
0.94
1.07
1.41
Anch
o M
ax.
(mm
)
2.0
2.0
3.0
4.0
4.0
Anch
o M
in.
(mm
)
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
V04
Anch
o Pr
om.
(mm
)
0.75
0.83
0.74
0.98
0.98
Anch
o M
ax.
(mm
)
1.5
2.0
2.5
3.0
4.0
Anch
o M
in.
(mm
)
0.05
0.05
0.05
0.08
0.05
V03
Anch
o Pr
om.
(Mm
)
1.23 1.7
1.85
2.35
2.48
Anch
o M
ax.
(mm
)
2.0
3.0
4.0
5.0
6.0
Fech
a
8-N
ov-0
1
21-N
ov-0
1
23-N
ov-0
1
7-D
ic-0
2
19-D
ic-0
2
4-En
e-02
14-E
ne-0
2
12-F
eb-0
2
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
44
Tabla 4.2 Anchos máximo, mínimo y promedio de las grietas de las vigas (continuación)
Anch
o M
in.
(mm
)
0.05
0.05
0.05
0.05
0.05
V09
Anch
o Pr
om.
(mm
)
1.45
1.65
2.05
2.41
2.98
Anch
o M
ax.
(mm
) 2.0
6.0
8.0
9.0
10.0
Anch
o M
in.
(mm
)
0.05
0.05
0.05
0.05
V12
Anch
o Pr
om.
(mm
)
0.16
0.28
0.27
0.27
Anch
o M
ax.
(mm
) 0.3
0.8
0.8
0.8
Anch
o M
in.
(mm
)
0.05
0.05
0.05
0.05
V11
Anch
o Pr
om.
(mm
)
0.46
0.74
0.69
0.63
Anch
o M
ax.
(mm
)
1.25
2.0
2.0
2.0
Anch
o M
in.
(mm
)
0.05
0.08
0.08
0.05
0.05
0.08
0.05
V10
Anch
o Pr
om.
(mm
)
0.51 1.0
0-92
1.14
1.24
1.34
1.78
Anch
o M
ax.
(mm
)
1.25 4.0
4.0
3.0
6.0
6.0
8.0
Fech
a
8-N
ov-0
1
21-N
ov-0
1
23-N
ov-0
1
7-D
ic-0
2
19-D
ic-0
2
4-En
e-02
14-E
ne-0
2
12-F
eb-0
2
Capítulo 4 Resultados y Discusión
45
4.3 Relación Pérdida Teórica vs. Pérdida Gravimétrica
4.3.1 Pérdida Gravimétrica del Acero
Ya limpias las varillas del concreto y el producto de corrosión (Figura 4.2) se pesaron.
En la Tabla 4.3 se muestra la diferencia de peso ∆W.
Figura 4.2 –Proceso de limpiado de varillas.
Tabla 4.3 Resultados de pérdida gravimétrica del acero
Donde: PCRIT es la carga crítica donde se observa un cambio drástico en la pendiente F-
(KN); PMAX es la carga máxima de diseño obtenida al momento que el acero inicia su
fluencia (KN); CRIT es el desplazamiento del pistón al momento de presentarse PCRIT
(mm); MAX es el desplazamiento del pistón al momento de presentarse PMAX (mm); m1 es
la pendiente antes de PCRIT y PMAX (KN/mm); m2 es la pendiente entre PCRIT y PMAX
(KN/mm) y m3 es la pendiente después de PMAX (KN/mm).
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
56
Se puede observar de la tabla anterior (4.7), que no se presentan cambios significativos
entre la mayoría de las vigas para los valores de carga máxima y la pendiente m1 de todas
las vigas, pero se observa un cambio de pendiente entre m1 y m2 de casi la mitad en las
vigas con corrosión uniforme (V03 y V10) únicamente.
4.6 Discusiones Generales En la Tabla 4.8 se resumen los resultados derivados de la investigación, mostrándose,
para cada una de las vigas, el ancho máximo de grieta, AMG; la rigidez a flexión inicial y
final, KINI y KFIN, respectivamente; la pérdida de masa gravimétrica de la varilla de acero de
refuerzo, WG; la pérdida de teórica o Faradaica de masa, WF; valor promedio de la
pérdida de radio, xPROM, y la pérdida de radio nominal de la varilla por corrosión, x/r0.
Tabla 4.8 Resumen de los Resultados Obtenidos
Viga AMG
(mm) KINI
(N/mm) KFIN
(N/mm) WG
(gm) WF
(gm) SCEF
(%) xPROM
(mm) xPROM/r0
V01 - 4,574 4,521 - - - - -
V02 - 7,042 6,465 - - - - -
V03 7.0 5,956 4,356 85.1 104.6 81.4 0.363 0.076
V04 4.0 5,971 3,909 19.9 29.8 66.8 0.339 0.071
V05 4.0 5,981 5,433 21.0 29.2 71.9 0.358 0.075
V06 8.0 6,939 3,822 40.1 56.9 70.5 0.684 0.144
V07 0.3 7,287 5,862 3.2 2.88 111.1 0.546 0.115
V08 0.4 6,911 5,563 2.7 2.88 93.7 0.460 0.097
V09 11.0 6,034 4,403 83.3 103.4 80.6 0.355 0.0747
V10 8.0 4,886 4,403 37.1 50.5 73.8 0.633 0.133
V11 2.0 5,724 5,230 12.9 14.4 89.6 0.220 0.046
V12 0.8 5,712 5,211 12.6 13.5 93.3 0.215 0.045
Capítulo 4 Resultados y Discusión
57
4.6.1 Levantamiento de Grietas
Las grietas debidas a corrosión se presentaron en la cara inferior de las vigas, paralelas
a la varilla de refuerzo. El ancho y la longitud de las grietas fue mayor conforme avanzó el
proceso de corrosión. La Figura 4.1 muestra varias etapas en las que se aprecia el
crecimiento de una grieta en una de las vigas con corrosión localizada. La segunda
columna de la Tabla 4.8 muestra, para cada viga, los datos correspondientes al ancho
máximo de grieta, AMG, obtenidos al término del proceso de aplicación de la corrosión
acelerada.
Además de las grietas en la cara inferior, las vigas con mayor longitud activa de
corrosión (V03 y V09), así como una de las vigas de longitud activa intermedia (V10)
sujeta a la mayor pérdida de radio, presentaron grietas longitudinales en las caras
laterales. Lo anterior concuerda con resultados de investigaciones previas (Torres Acosta
1999) en donde la expansión de los productos de corrosión en concreto genera más de
una grieta en el concreto. Los resultados de esta investigación sugieren que se requiere
de un mayor avance del proceso de corrosión localizada para generar grietas de mayor
longitud y ancho, similares a las obtenidas en vigas sujetas a corrosión generalizada.
Por otro lado, en las vigas con corrosión generalizada (V03 y V09) se observó también
que se presentaron en promedio seis grietas perpendiculares a la grieta longitudinal
principal. Estas grietas transversales pueden ser debidas a la flexión que resulta de la
pérdida de anclaje entre el concreto y la barra de refuerzo por efecto de la corrosión.
Similarmente, las vigas con corrosión localizada presentaron en menor grado el mismo
tipo de grietas transversales (dos a tres grietas transversales en promedio).
4.6.2 Pérdida de Rigidez a Flexión por Corrosión
A través del método usado de carga y descarga se determinó la pérdida de rigidez a
flexión de las vigas estudiadas, observando que esta rigidez, en términos de la pendiente
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
58
de una gráfica de la fuerza de Carga-Desplazamiento, disminuye al aumentarse la pérdida
de radio por corrosión. En la Tabla 4.8, columnas tercera y cuarta, se presentan el valor
de rigidez a flexión antes de iniciarse el proceso acelerado de corrosión (rigidez inicial,
KINI) y el valor final del proceso de corrosión (rigidez final, KFIN) obtenidos en cada viga,
incluidas las vigas de control. Las Figuras 4.3 a la 4.6 presentan los diagramas de carga-
deflexión para una viga control (Figura 4.4), otra con corrosión generalizada (Figura 4.5) y
otra con corrosión localizada (Figura 4.6). De estas figuras se puede observar que en la
viga control (V02) no se presentan cambios de consideración en su rigidez. Sin embargo,
en los casos de las vigas sujetas a corrosión es visible una disminución en las pendientes
de estas líneas, mostrando el valor máximo antes de iniciarse el proceso de corrosión y el
valor mínimo al finalizar el tiempo de exposición a la corrosión acelerada. Es importante
aclarar que las vigas con corrosión localizada tuvieron disminuciones en el valor de la
rigidez del mismo orden que aquéllas con corrosión generalizada.
De la Tabla 4.8 se puede observar una disminución muy marcada en la rigidez en
flexión de las vigas con corrosión localizada, de un 9% para una pérdida de radio de sólo
un 4.5%, hasta un 45% (promedio 27.5%) para una pérdida de radio de tan sólo un 14.4%.
4.6.3 Eficiencia del Sistema de Corrosión Acelerada
Para evaluar la eficiencia del sistema de inducción de la corrosión, se comparó la
pérdida de masa medida con la pérdida de masa teórica de la varilla de acero de refuerzo,
es decir, la masa gravimétrica contra la masa Faradaica. La masa Faradaica, WF, se
calculó de la siguiente expresión (Fontana 1988):
FnAdtIW W
F ⋅⋅⋅ñ
=∆)( (4.2)
donde I·t·dt = área bajo la curva Corriente-Tiempo (Amp·sec), AW es el peso molecular del
Fe (55.9 g/mol), I es la corriente total aplicada (A), t es el tiempo de aplicación de la
corriente (s), n es la valencia (para Fe Fe2+ n = 2) y F es la constante de Faraday (9,487
C/mol). Los valores obtenidos se muestran en la Tabla 4.8. La relación WG/ WF
Capítulo 4 Resultados y Discusión
59
(llamada aquí eficiencia del sistema de corrosión, SCEF, en Tabla 4.8) proporciona valores
desde 0.67 a 1.11, mientras que el promedio para todos los experimentos es de 0.83. Los
valores más altos de aprovechamiento de la corriente fueron en las vigas de corrosión
sub-localizada.
4.6.4 Pérdida de Radio Promedio por Corrosión
Con los valores medidos de la masa final de las varillas de acero y calculada la pérdida
de masa gravimétrica, WG, se estimó el valor promedio de pérdida de radio, xPROM, como
fue descrito previamente. Los valores estimados de xPROM se presentan en la Tabla
4.8. Como siguiente paso, a partir de la historia de la corriente aplicada, se estimó el
valor teórico de la pérdida de radio en función del tiempo, denotado como xTEOR,
combinando las expresiones 2 y 1. A continuación se determinaron los valores de pérdida
de radio promedio en el tiempo utilizando la siguiente interpolación: xPROM(t)= (t / tFIN)
·xPROM, en donde tFIN = es el tiempo al desconectar (en días) a la viga del dispositivo
electrónico (galvanostato), t = tiempo (en días).
La Figura 4.10 muestra los valores experimentales de la relación xPROM(t)/r0 y el ancho
máximo de grieta medido para corrosión generalizada (CG), corrosión localizada (CL) y
corrosión sub-localizada (CAL) comparados con los resultados de otras investigaciones
(Torres Acosta y Martínez Madrid 2001). De esta figura se puede observar que las grietas
por corrosión se propagan con mayor rapidez cuando la corrosión es generalizada que
cuando es localizada. Esto es corroborado con los valores de las pendientes de la las
líneas de proyección mostradas en la Figura 4.10, las cuales se estimaron con un valor
promedio de 115.8 mm, 54.9 mm y 3.1 mm para CG (LC=100 cm), CL (LC=25 cm) y CAL
(LC=2.5 cm) respectivamente. Con los resultados experimentales obtenidos se encontró
una relación casi lineal entre la proporción de pérdida de radio y el ancho máximo de
grieta.
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
60
Figura 4.10 Valores experimentales entre el ancho máximo de grieta por corrosión (AMG) y xPROM/r0. En las líneas de tendencia y= AMG y x = xPROM/r0
Asimismo, en la misma figura se observa que los valores obtenidos por otras
investigaciones quedan entre los rangos definidos de las vigas con corrosión altamente
localizada (V07 y V08) y los valores de las otras vigas con longitudes mayores de 25 cm.
Esta diferencia podría ser debida a que en la investigación de referencia se utilizaron
probetas de concreto (prismas, columnas, trabes y losas) a los cuales no se les aplicó
carga alguna durante el proceso de corrosión acelerada, en comparación con los
resultados de esta investigación en donde las vigas fueron cargadas constantemente
(prueba de carga-descarga) por lo que muy probablemente generó que las grietas por
corrosión aumentaran en grosor y longitud (grieta activada por cargas externas).
y = 3,1338xR 2 = 0,5261
y = 54,923x
R 2 = 0,7609
y = 115,76x
R 2 = 0,5874
y = 11,952x
R 2 = 0,2143
0,01
0,1
1
10
100
0,001 0,01 0,1 1x/r0
AM
G( m
m )
Otros Autores CG CL CAL
y = 3,1338xR 2 = 0,5261
y = 54,923x
R 2 = 0,7609
y = 115,76x
R 2 = 0,5874
y = 11,952x
R 2 = 0,2143
0,01
0,1
1
10
100
0,001 0,01 0,1 1x/r0
AM
G( m
m )
Otros Autores CG CL CAL
Capítulo 4 Resultados y Discusión
61
De los resultados presentados se podría inferir que, en elementos con zonas de
corrosión muy localizadas, la propagación de las grietas (por corrosión) es más lenta,
necesitando mayor volumen de productos expansivos de corrosión para poderse propagar
en longitud y ancho. Esto apoya trabajos anteriores en donde se observó un
comportamiento similar en el agrietamiento del concreto por corrosión localizada (Torres
Acosta 1999).
4.6.5 Pérdida de Rigidez por Corrosión
En la Figura 4.11 se presenta la proporción del cambio de la rigidez por corrosión,
expresada como (KINI – Ki )/ KINI en función de la pérdida de radio, xPROM(t)/r0, para (a) CG,
(b) CL y (c) CAL, en donde Ki representa el valor actual de rigidez a lo largo del tiempo.
De esta figura se puede inferir que, en base a la similitud que presentan los resultados
observados de las pendientes de las tendencias (en Figura 4.11b sólo se muestran cuatro
líneas de tendencia por haber espacio insuficiente), el cambio de rigidez por corrosión es
independiente de la longitud corroída. El proceso de degradación por corrosión incluye,
además de la disminución del radio original de la barra de refuerzo, la propagación de
grietas en el concreto.
Del análisis de la proporción del cambio de rigidez por corrosión en función del
incremento del perímetro de las vigas ocasionado por el ensanchamiento de las grietas
(ancho máximo de grieta, AMG, dividido entre el perímetro de la viga inicial, 500 mm) se
observaron las tendencias mostradas en la Figura 4.12. De aquí se desprende que hay
mayor proporción de cambio de la rigidez en las vigas con corrosión altamente localizada
(CAL), con respecto al ancho de la grieta, que en las vigas con corrosión localizada o
generalizada.
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
62
Figura 4.11 Cambios en rigidez en flexión por corrosión (KINI – Ki / KINI) y xPROM/r0
para (a) CG, (b) CL y (c) CAL. En las líneas de tendencia y= (KINI – Ki / KINI) y x = xPROM/r0
Esta diferencia implica que la degradación en el concreto (disminución de rigidez) producto
de la expansión de los productos de corrosión, es más marcada cuando se presenta una
grieta en una zona pequeña, comparada con zonas amplias de corrosión.
x / r0
y = 2,7393xR
2= 0,7135
y = 2,0089xR2 = 0,0638
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,05 0,1 0,15
KIN
I -K
i/ K
INI
V03V09
(a)
x / r0
y = 2,7393xR
2= 0,7135
y = 2,0089xR2 = 0,0638
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,05 0,1 0,15
KIN
I -K
i/ K
INI
V03V09
(a)
y = 2,7393xR
2= 0,7135
y = 2,0089xR2 = 0,0638
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,05 0,1 0,15
KIN
I -K
i/ K
INI
V03V09
(a)
y = 4,4837xR2 = 0,7018
y = 2,4891xR2 = -0,725
y = 2,8836xR2 = 0,8771
y = 0,9561xR2 = 0,4513R2
V04V05V06V10V11V120,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,05 0,1 0,15x / r0
KIN
I -K
i/ K
INI
(b)
y = 4,4837xR2 = 0,7018
y = 2,4891xR2 = -0,725
y = 2,8836xR2 = 0,8771
y = 0,9561xR2 = 0,4513R2
V04V05V06V10V11V120,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,05 0,1 0,15x / r0
KIN
I -K
i/ K
INI
(b)
y = 1,7154xR 2= 0,5069
y = 2,0533xR
2= 0,7096
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,05 0,1 0,15x / r0
KIN
I -K
i/ K
INI
V07V08
(c)
y = 1,7154xR 2= 0,5069
y = 2,0533xR
2= 0,7096
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,05 0,1 0,15x / r0
KIN
I -K
i/ K
INI
V07V08
y = 1,7154xR 2= 0,5069
y = 2,0533xR
2= 0,7096
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,05 0,1 0,15x / r0
KIN
I -K
i/ K
INI
V07V08
(c)
Capítulo 4 Resultados y Discusión
63
Figura 4.12 Cambios en la rigidez en flexión por corrosión (KINI – Ki / KINI) y AMG / Peímetro0 para (a) CG, (b) CL y (c) CAL. En las líneas de tendencia y= (KINI – Ki / KINI)
y x = AMG / Perímetro0
y = 16,416xR 2= 0,8874
y = 7,2248xR 2= 0,1713
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,01 0,02 0,03AMG / Perímetro0
KIN
I -K
i/ K
INI
V03V09 (a)
y = 16,416xR 2= 0,8874
y = 7,2248xR 2= 0,1713
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,01 0,02 0,03AMG / Perímetro0
KIN
I -K
i/ K
INI
V03V09 (a) y = 33,35x
R2 = 0,8009y = 40,039xR 2= 0,801
y = 7,1862xR2 = 0,4791
y = 17,221xR
2= 0.2014
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,01 0,02 0,03AMG / Perímetro0
KIN
I-K
i/ K
INI (b)
V04V05V06V10V11V12
y = 33,35xR2 = 0,8009
y = 40,039xR 2= 0,801
y = 7,1862xR2 = 0,4791
y = 17,221xR
2= 0.2014
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,01 0,02 0,03AMG / Perímetro0
KIN
I-K
i/ K
INI (b)
V04V05V06V10V11V12
y = 255,07xR2 = 0,0146
y = 151,47xR2 = 0.126060,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,01 0,02 0,03
AMG / Perímetro0
KIN
I -K
i/ K
INI V07
V08 (c)
y = 255,07xR2 = 0,0146
y = 151,47xR2 = 0.12606
y = 255,07xR2 = 0,0146
y = 151,47xR2 = 0.126060,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0 0,01 0,02 0,03
AMG / Perímetro0
KIN
I -K
i/ K
INI V07
V08 (c)
63
Capítulo 5 Conclusiones y Recomendaciones
5.1 Conclusiones
El experimento realizado en esta Tesis ha sido de gran utilidad, ya que se ha adquirido
cierta experiencia para la realización de más experimentos de este tipo y se han obtenido
los primeros resultados a nivel nacional en materia de capacidad de carga de elementos
de concreto dañados por corrosión. Estos resultados han sido muy útiles para entender
cómo se pueden conservar de mejor manera las estructuras de concreto reforzado y
desarrollar materiales protectores de estas estructuras. También, estos resultados se
pueden aplicar en las diferentes áreas de trabajo de la Ingeniería, como la Ingeniería
Estructural, Hidráulica, Marítima y Fluvial, Ambiental y Sanitaria, de Comunicaciones y
Transportes, etc.
Los beneficios arrojados por esta investigación son: que se puede hacer un diagnóstico
visual y analítico del estado de las estructuras de concreto reforzado dañadas por
corrosión; trabajar para hacer mejores estructuras de concreto, más durables y confiables;
y trabajar en materiales como pinturas, aleaciones, láminas, etc. que funcionen como
ánodos de sacrificio para proteger el acero de refuerzo de las estructuras, provocando un
menor daño en el mismo.
Debido a que el concreto es un material al que no se le puede predecir su
comportamiento de manera exacta, se estima que las desviaciones del estudio fueron
provocadas en mayor parte por la fabricación de las probetas, dado que se fabricaron en
dos tiempos (primero la parte sin cloruros y después la parte con cloruros o viceversa).
La resistencia característica en compresión del concreto contaminado con cloruros
disminuyó en un 10 % aproximadamente con relación al mismo concreto preparado sin
esta contaminación. Esta diferencia es despreciable de acuerdo con la normatividad de
ACI.
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
64
Las grietas debidas a corrosión fueron observadas en la cara inferior de las vigas (la
cara más cercana a la varilla de refuerzo) y eran paralelas al acero de refuerzo. Estas
grietas debidas a corrosión se ensancharon y alargaron conforme la corrosión avanzaba.
Se encontró una relación casi lineal entre la pérdida promedio de radio (xPROM) de la varilla
y en ancho máximo de grieta. También se observó que en las vigas con corrosión
generalizada se presentaron grietas perpendiculares a la varilla de refuerzo, generadas
(posiblemente) por el proceso de carga y descarga.
El sistema para corroer las varillas mostró una eficiencia adecuada cuyos valores
fluctuaron entre el 67 y el 111%, según la longitud de corrosión, donde los valores más
altos fueron para las vigas con corrosión localizada y los menores para las vigas con
corrosión generalizada.
EL método usado para el proceso carga y descarga pudo detectar física y
objetivamente la pérdida de rigidez de los elementos estudiados, observando que la
rigidez disminuyó al aumentarse la pérdida de radio por corrosión. No se encontró relación
entre la pérdida de rigidez en el tiempo y la longitud de corrosión.
Para los elementos estudiados (geometría y dimensiones propuestas), la variación de
la carga máxima resistente en función de la pérdida de radio de la varilla por corrosión fue
pequeña. La única diferencia importante fue la observada en las vigas con corrosión
generalizada (100 cm), que presentaron dos máximos de carga (a 4 y 9 KN
aproximadamente) al igual que un cambio de pendiente considerable después de alcanzar
la carga el valor del primer máximo (4 KN). A pesar de que las vigas con corrosión
generalizada presentaron valores máximos de carga del mismo orden que los controles,
sus deformaciones fueron mayores que los controles, implicando una posible pérdida en la
seguridad del elemento. De los resultados obtenidos en capacidad de carga, se puede
deducir que para corrosión localizada, la resistencia del elemento estructural disminuye
poco en comparación con la resistencia del elemento corroído en forma generalizada.
Capítulo 5 Conclusiones y Recomendaciones
65
Debido al número limitado de vigas probadas en esta investigación, en los resultados
obtenidos no se encontró una relación marcada entre la pérdida promedio de radio, xPROM,
y la profundidad de picadura máxima.
Se encontró una relación muy general en cuanto al valor de xPROM y la pérdida de
rigidez (Kini-Ki / Kini) de los elementos, donde el valor de xPROM es directamente
proporcional a la pérdida de rigidez. Con los datos experimentales obtenidos, no se
encontró diferencia marcada de la relación xPROM - Kini-Ki / Kini entre los valores de las
vigas con corrosión generalizada y las vigas con corrosión localizada. Asimismo, se
obtuvo una correlación entre el ancho máximo de las grietas en el concreto y la relación
Kini-Ki / Kini, donde ambos valores experimentales presentaban una proporcionalidad
directa. También se pudo observar que para corrosión localizada los valores de la relación
entre xPROM y Kini-Ki / Kini fueron una magnitud mayor comparada con los valores obtenidos
con corrosión generalizada.
5.1 Recomendaciones
Es necesario realizar mayores estudios en este tema, debido a que en este trabajo sólo
se mostraron valores de un número reducido de probetas. Sería conveniente hacer el
experimento con un número mayor de probetas, con diferentes dimensiones y armados.
Asimismo, aumentar las variables como temperatura, humedad, etc., para simular los
diferentes ambientes a los que pueden estar expuestas las estructuras de concreto
reforzado y controlar el proceso de fabricación de las probetas de trabajo, dado que este
proceso se da en dos tiempos.
Cambios en la Rigidez y Resistencia a Flexión de Vigas de Concreto Dañados por Corrosión del Refuerzo
66
67
Capítulo 6 Referencias
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