Propone el INTI, sensores de corrosividad para estructura de hormigón armado

La unión de piedra y acero que constituye el hormigón armado, que comenzó a finales del siglo XIX con aplicaciones experimentales, pasó a ser uno de los materiales más usados en obras civiles de los últimos cien años y el que permitió llegar a estructuras impensables con otros materiales. 

Pero el diseño de estructuras exigidas, la falta de controles e inspección en el montaje, defectos en la construcción y un mantenimiento inadecuado, conducen a fallas y pérdidas de vida útil de las estructuras de hormigón armado. A nivel mundial hoy es un desafío el mantenimiento de la infraestructura y la incorporación de tecnología para aumentar su vida útil.

Puente de hormigón armado controlado con sensores de gran tamaño

Esto significa una mejora en la calidad de vida de toda una comunidad, por la seguridad en las vías de circulación, suministro de aguas y disminución de gastos del Estado en mantenimiento. Los tecnólogos trabajan intensamente en fijar criterios de durabilidad de estructuras armadas desde el punto de vista del diseño, la tecnología del hormigón y la prevención de fallas por exposición a ambientes agresivos.

Evitar roturas imprevistas y sus consecuencias: Este es el rol que asumimos en el estudio de los materiales. Y en este material, la causa principal del deterioro es la corrosión de la armadura y, como consecuencia, la pérdida de la capacidad portante de la estructura.

Hace más de 20 años comenzaron a desarrollarse técnicas experimentales capaces de medir la velocidad de corrosión del acero en hormigón. Algunas exitosas, otras con limitaciones en su aplicación, necesitan la presencia e interpretación de personal altamente calificado.

El centro INTI-Procesos Superficiales tiene una larga trayectoria en el estudio de la corrosión de estructuras de hormigón armado. La intervención en asesoramientos sobre el estado de corrosión de barras de acero en estructuras armadas: puentes y distribuidor de autopista, fundaciones y torres industriales, edificios de vivienda, resultó en recomendaciones de seguimiento de la corrosividad de las estructuras en el tiempo, no implementadas en general por el usuario.

¿Cómo asegurar el monitoreo continuo de una obra civil sin interrumpir su servicio y correr con los altos costos de contratación de personal capacitado e instrumental muy específico?

La respuesta: utilizando sensores permanentes incorporados en la estructura. La intención de predecir el comportamiento de estructuras críticas nuevas o en servicio, la tendencia mundial de utilizar electrodos permanentes para monitorear el comportamiento de las barras de acero en forma continua, fue un desafío para iniciar este desarrollo tecnológico

Los sensores permiten medir el potencial y la corriente de corrosión del acero, la resistividad eléctrica, temperatura, humedad y, eventualmente, variables mecánicas. Estos sensores combinados están dispuestos en un arreglo tan pequeño, que no afecta la integridad del hormigón y las armaduras.

Al sensar estas variables, pueden detectar la agresividad del hormigón antes de que comience el proceso de corrosión de las barras de acero. Es un método predictivo, que permite la detección temprana de un ambiente corrosivo, programar reparaciones y, así, evitar las consecuencias de roturas imprevistas en estructuras de la red vial.

De este modo, puede aumentarse notablemente la durabilidad de obras de infraestructura críticas como puentes, distribuidores de tránsito, muelles, tanques de almacenamiento y piletas de tratamiento de aguas, contenedores de hormigón armado para el tratamiento de residuos, a través de un mantenimiento programado más efectivo.

Las mediciones pueden hacerse eléctricamente en el lugar y, a su vez, transmitirse en forma inalámbrica para el seguimiento continuo a distancia de la estructura armada. La incorporación de TICs y la obtención de datos a distancia, vuelve aún más atractivo el sistema de medición. En particular para sistemas de acceso geográficamente difícil o para aquellos de alto impacto socioeconómico.

Como valor agregado, la tecnología de película gruesa utilizada en la obtención de los sensores desarrollados, hoy en su etapa experimental, permite fabricarlos en el país a muy bajo costo.

Contacto: INTI - Centro de Investigación y Desarrollo sobre Electrodeposición y Procesos Superficiales,  Ing. Liliana Berardo, berardo@inti.gob.ar - Teléfono (54 11) 4724 6333