25.10.12

ARMADURAS GALVANIZADAS PARA HORMIGÓN

1. General
El hormigón armado es un material fundamental para la industria de la construcción. Puentes de carreteras, edificios comerciales y de viviendas, túneles, etc. son construcciones que se proyectan normalmente aprovechando las propiedades del hormigón armado.
En la mayoría de los casos las armaduras de acero que se utilizan para reforzar el hormigón no necesitan ningún tipo de protección adicional frente a la corrosión. La elevada alcalinidad del hormigón favorece la formación de capas finas de óxido de
hierro estable que “pasivan” el acero e impiden que progrese la corrosión.
Sin embargo, pueden darse ciertas circunstancias en las que no tenga lugar esta pasivación del acero o que, si se produce, no sea suficientemente efectiva como para impedir por completo los fenómenos de corrosión. Las circunstancias más corrientes son las siguientes:
• Defectos en el hormigón: grietas, huecos de grava, recubrimientos demasiado delgados de hormigón sobre las armaduras, etc.
• Carbonatación del hormigón: neutralización de la alcalinidad del hormigón por el anhídrido carbónico del aire.
• Presencia de cloruros en el hormigón: que pueden provenir tanto de los productos que entran en la formulación del hormigón (agua, áridos, aditivos, etc.), como por la exposición prolongada en ambientes ricos en cloruros (agua de mar, ambiente marino, sal de deshielo de las carreteras, etc.).
En los últimos años han aumentado espectacularmente los daños detectados en las estructuras de hormigón armado, debido principalmente al aumento de la contaminación atmosférica y a la utlización creciente de sal para evitar el hielo sobre las carreteras. El término “corrosión del hormigón” es un concepto aceptado hoy en día por la mayoría de los especialistas. Los desperfectos en puentes de hormigón y en otras estructuras sensibles (Fig. 2) son en la actualidad mucho más frecuentes de lo que podría pensarse. Una vez que se ha iniciado la corrosión de las armaduras del hormigón, su reparación es técnicamente difícil y económicamente costosa. Por ello, cada vez es más evidente la conveniencia de proteger las armaduras de acero del hormigón en aquellos casos en que las estructuras vayan a estar expuestas a riesgos de corrosión.

Fig. 1: Corrosión de una armadura no galvanizada.

2. Recubrimientos protectores
Los recubrimientos protectores que pueden aplicarse a las armaduras de acero del hormigón pueden ser de dos tipos; poliméricos o metálicos. Los recubrimientos poliméricos, tales como los de resinas epoxi, presentan algunos inconvenientes, como pueden ser:
• La adherencia entre el recubrimiento y el acero no siempre es la adecuada.
• El recubrimiento puede dañarse con relativa facilidad durante el transporte, manipulación y montaje, dejando al descubierto y sin protección al acero subyacente.
En cuanto a los recubrimientos metálicos, el que se obtiene por galvanización en caliente es el que se ha revelado como el más eficiente desde el punto de vista técnico, entre todos los comercialmente viables.
Las armaduras de acero galvanizadas se vienen empleando desde hace muchos años en todo el mundo (Fig. 3), habiendo demostrado su eficacia y fiabilidad en las condiciones más severas y sobre las estructuras más complicadas. Por otra parte, las numerosas investigaciones realizadas sobre este método de protección en todo el mundo, incluida España (1), han permitido conocer en profundidad las particularidades de la protección que proporciona el zinc a las armaduras y las ventajas de este sistema, entre las que pueden destacarse las siguientes:
• Protección catódica de las zonas desnudas del recubrimiento cuando éste es dañado mecánicamente o por efecto de la soldadura.
• Pasivación del recubrimiento de zinc dentro del hormigón, por formación de capas de hidroxi-cincatos calcicos muy adherentes, una vez fraguado el hormigón.
• Eliminación del riesgo de aparición de las antiestéticas manchas de óxido de hierro, que se producen por oxidación de las armaduras sin galvanizar.
• Mayor resistencia al ataque provocado por la presencia de cloruros, tanto de los endógenos como de los que provienen del exterior (exposición en ambientes ricos en cloruros).
• Reducción drástica del riesgo de desconchado de la capa de hormigón que cubre las armaduras.
• Aumento de la fiabilidad del hormigón armado en cuanto a su comportamiento en ambientes agresivos.
• Mayor tolerancia del hormigón armado a las desviaciones de formulación y ejecución, como pueden ser: una relación demasiado alta agua/cemento; una compactación deficiente; el posicionado incorrecto de las armaduras, que tiene como consecuencia una capa de hormigón excesivamente delgada sobre las mismas, etc.
3. Especificación sobre las armaduras galvanizadas
En la tabla siguiente se indican las principales normas nacionales e internacionales relacionadas con las armaduras galvanizadas para el hormigón armado.
Estas normas especifican normalmente los espesores exigibles a los recubrimientos galvanizados, los ensayos necesarios para comprobar la idoneidad de los mismos y, en algunos casos, las recomendaciones de manipulación de las armaduras y los radios de curvatura adecuados para su doblado, en función de la calidad del acero y de los diámetros de las mismas. En España, al no existir una norma específica para este producto, las armaduras se galvanizan normalmente de conformidad con la norma de galvanización general UNE-EN ISO 1461.
Si, como consecuencia de las operaciones de doblado o fabricación, se produce el agrietamiento o descascarillado de pequeñas porciones del recubrimiento de zinc, las zonas afectadas pueden retocarse mediante pintura rica en zinc (ver Ficha Técnica 2.12).
Este mismo procedimiento de restauración del recubrimiento puede aplicarse a las zonas de las armaduras que hayan podido quedar desnudas por corte o soldadura.
En cuanto al hormigón se refiere, es recomendable utilizar cementos de alcalinidad controlada, con objeto de limitar la posible evolución de hidrógeno que se puede producir por reacción del zinc con el hormigón fresco muy alcalino (hasta que se forma la capa pasivante de hidroxi-cincatos calcicos).

Fig. 2: Renovación de un muro de hormigón armado.


Fig. 3: Redondos de acero galvanizado en la construcción de un muelle en Japón.

4. Economía de las armaduras galvanizadas
Aunque el coste de las armaduras galvanizadas puede llegar a ser hasta un 30% superior que el de las armaduras en negro, este coste supone un porcentaje muy pequeño en relación con el coste total de la obra, normalmente es inferior al 0,5%.
La experiencia adquirida a través de muchos años de utilización de armaduras galvanizadas en diversos países, ha confirmado plenamente la capacidad de la galvanización para reducir los riesgos de corrosión de estas armaduras y, en consecuencia, del deterioro de las estructuras de hormigón. Por ello, si se analizan adecuadamente estos riesgos y las consecuencias que pueden tener los daños que provoca la corrosión en las estructuras de hormigón, se comprobará que en un número elevado de casos estará plenamente justificado el coste adicional que puede suponer la galvanización de sus armaduras.

Fig. 4: Superficie de una barra galvanizada con su típica estructura de mosaico.

(1) CENIM e Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja.