Cubierta de hormigón

La cubierta de hormigón debe tener un espesor mínimo por tres razones principales:

• para proteger las barras de refuerzo de acero (barras de refuerzo) de los efectos ambientales para evitar su corrosión;
• para proporcionar aislamiento térmico, que protege las barras de refuerzo del fuego, y;
• para dar a las barras de refuerzo suficiente incrustación para que puedan estresarse sin resbalarse.

La falla prematura de los refuerzos de acero corroídos y la expansión de los productos de corrosión de hierro alrededor de las barras de refuerzo se encuentran entre las principales causas de la degradación del hormigón. El acero al carbono de las barras de refuerzo está protegido de la oxidación por el oxígeno atmosférico por el alto pH del agua intersticial de hormigón. La superficie de la barra de hierro está pasivada siempre que el valor de pH sea superior a 10,5. El agua de cemento fresco tiene un pH de aproximadamente 13,5, mientras que el pH del agua de cemento evolucionado ~ 12,5 se controla mediante la disolución de hidróxido de calcio (portlandita). El dióxido de carbono presente en el aire se difunde lentamente a través de la cubierta de hormigón sobre la barra de refuerzo y reacciona progresivamente con los hidróxidos alcalinos (KOH, NaOH) y con el hidróxido de calcio, lo que conduce a la carbonatación de la pasta de cemento hidratada. Como resultado, el pH del cemento cae y cuando su valor está por debajo de 10.5 – 9.5, la superficie de acero ya no se apacigua y comienza a corroerse. Por lo tanto, se requiere un espesor suficiente de la cubierta de hormigón para ralentizar el proceso de carbonatación hacia la barra de refuerzo. La cubierta de hormigón mínima dependerá de las condiciones ambientales encontradas y debe ser más gruesa cuando el hormigón también está expuesto a humedad y cloruro (proximidad al mar, uso de sal descongelante para puentes o carreteras, …). Un hormigón de alta calidad fabricado con una baja relación agua-cemento (c/p) tendrá una menor porosidad y será menos permeable al agua y a la entrada de especies corrosivas (oxígeno disuelto, cloruro, …). Una cubierta más gruesa o un concreto más compacto también reducirán la difusión de CO2 en el concreto, protegiéndolo mejor de la carbonatación y manteniendo un pH más alto durante un período de tiempo más largo, aumentando así la vida útil de la barra de refuerzo.