Mapeo de corrosión de media celda para hormigón

El mapeo de corrosión de media celda es un método eficaz para evaluar la gravedad de la actividad de corrosión en estructuras de hormigón. Es el procedimiento más conocido para identificar la probabilidad de corrosión activa; sin embargo, la prueba no proporciona ninguna información sobre la cinética de la actividad de corrosión. El procedimiento fácil y rentable de la prueba la hace popular entre ingenieros e inspectores de estructuras. El método se ha utilizado para la inspección de tableros de puentes, estacionamientos, monitoreo de corrosión de vigas, vigas y pilares de concreto reforzado.

¿Qué es el mapeo de corrosión de media celda?

El mapeo de corrosión de media celda consiste en medir la diferencia de potencial entre un electrodo de referencia estándar, normalmente un cobre / sulfato de cobre (media celda estándar portátil) colocado en la superficie del concreto con el refuerzo de acero debajo.

El mapeo de corrosión de media celda ofrece una forma rápida, rentable y no destructiva para la evaluación de la corrosión. La prueba proporciona información valiosa sobre la probabilidad de corrosión y ayuda a garantizar la calidad de la reparación y rehabilitación del hormigón. Varias asociaciones de estándares han estandarizado el procedimiento de prueba, incluidas ASTM C 876, UNI 10174 y RILEM TC 154. Dependiendo del valor de potencial de corrosión de media celda medido, se determina la probabilidad de corrosión activa.

Medición de potencial de media celda(mV, CSE)	Probabilidad de corrosión activa (%)
> – 200	< 10
-200 to -350	incierta
< -350	> 90

CSE: electrodo de referencia de sulfato de cobre Cuando la medición del potencial de media celda es más negativa que -350 mV (electrodo CSE), entonces la probabilidad de tener corrosión activa es más del 90%. Cuando el valor medido es más positivo que -200 mV, la probabilidad de corrosión activa es menor al 10%. Para valores potenciales entre -200 mV y -350 mV, existe incertidumbre al interpretar los resultados de la prueba.

Cómo realizar el mapeo de corrosión de media celda

En condiciones ideales de laboratorio, realizar la medición de la corrosión de media celda es sencillo; sin embargo, realizar la prueba en el campo puede resultar un desafío. Los siguientes pasos le ayudarán a realizar una medición eficaz y fiable en el campo:

1- Puntos de medición

Lo primero que hay que hacer es conocer las ubicaciones de las pruebas. En general, una cuadrícula esquemática lo ayudará a tomar las medidas sin problemas y administrar los resultados de las pruebas. No existe una regla general sobre el espaciado de la cuadrícula. Una malla más fina será más precisa, pero también más cara. Un espacio amplio puede reducir la resolución de los resultados de la prueba y puede dar como resultado mediciones de potencial de media celda inexactas. Se debe seleccionar un espacio adecuado con respecto al área bajo investigación.

2- Prueba de conexión / conectividad de barras de refuerzo

Los potenciales de media celda en cada punto de prueba se miden en un punto de referencia idéntico. Se requiere una conexión eléctrica a la red de barras de refuerzo en esta ubicación de referencia. Normalmente, la cubierta de hormigón debe retirarse localmente (esto se puede lograr perforando el hormigón) para establecer una conexión eléctrica sólida con las barras de refuerzo. Para hacerlo, primero es necesario ubicar la barra de refuerzo (esto se puede hacer usando un localizador de barras de refuerzo). La red de barras de refuerzo normalmente proporciona una malla conectada. Sin embargo, en áreas más grandes, como losas de cubierta, es necesario verificar si la red de barras de acero está conectada.

3- Conexión eléctrica a voltímetro

El cable de conexión del terminal negativo debe conectarse al electrodo de referencia, mientras que el otro cable debe conectarse a la red de barras de refuerzo en la ubicación de referencia. El voltímetro debe poder medir voltaje de corriente continua (CC) y tener la capacidad de funcionar con batería. El voltímetro debe tener una impedancia de entrada variable que varíe de 10 a 200 MΩ. Puede utilizarse para determinar la impedancia de entrada requerida para obtener lecturas de precisión.

4- Humedecimiento previo de la superficie

Si la superficie del hormigón está demasiado seca, se requiere el prehumedecimiento. El prehumedecimiento se puede lograr rociando agua sobre el lugar que se va a analizar o usando una esponja húmeda. ASTM C 876 describe cómo se puede lograr una condición de humectación previa adecuada.

5- Realizar mediciones

En cada ubicación, el valor del potencial de media celda debe registrarse al 0.01 V más cercano (ASTM C 876). Para cada punto, registre las coordenadas del punto de prueba, así como el valor del potencial de corrosión. Si las condiciones climáticas, incluida la temperatura, cambian, los valores de la medición de media celda deben ajustarse para las variaciones de temperatura.

Cómo presentar las mediciones de potencial de media celda

Los mapas de potencial de media celda se utilizan ampliamente para presentar los resultados de la prueba. Los mapas de contorno pueden mostrar el gradiente de los valores potenciales de media celda, se pueden interpretar fácilmente. Un ejemplo de estos mapas de contorno se ilustra en la figura siguiente. Alternativamente, los resultados se pueden presentar utilizando una distribución de frecuencia acumulativa.

Mediciones de potencial de media celda: parámetros de influencia

Cuando se trata de valores de potencial de media celda, se debe tener en cuenta el efecto de las condiciones ambientales (como la humedad y la humedad), así como las propiedades de los materiales de hormigón (hormigón denso versus hormigón poroso, hormigón carbonatado). Según Ping Gu y J.J. Beaudoin (1998) Los siguientes parámetros pueden influir en las mediciones del potencial de corrosión: + Resistividad eléctrica del hormigón + Densidad del hormigón + Espesor de la cubierta + Recubrimientos epoxi + Presencia de superposiciones de asfalto + Disponibilidad de oxígeno

Observaciones sobre la prueba de potencial de media celda

+ Es difícil obtener una medición de potencial de media celda eficaz y confiable cuando la resistividad eléctrica de la cubierta de concreto es alta. Mojar la superficie del concreto puede ayudar a reducir el impacto de la resistividad eléctrica en las mediciones de media celda. La cobertura densa, así como la cobertura de hormigón gruesa pueden reducir la cantidad de oxígeno y dar como resultado valores de potencial de media celda más negativos, sin que necesariamente haya corrosión activa. + La disminución de la concentración de oxígeno en la superficie del refuerzo de acero en concreto completamente saturado resultará en lecturas de potencial de corrosión más negativas. + Otro desafío es cuando la superficie de concreto está cubierta con revestimientos o asfalto. No es posible realizar mediciones efectivas sobre revestimientos de asfalto. En este caso, la práctica general es perforar la capa de asfalto para llegar a la superficie del hormigón. Se pueden utilizar soluciones conductoras para realizar conexiones eléctricas entre el electrodo y la superficie de hormigón. + Al realizar una prueba de potencial de media celda, se debe recordar que la superficie debe estar libre de pintura y recubrimientos químicos epoxi. Además, la prueba en el refuerzo de acero inoxidable y la barra de refuerzo recubierta de epoxi aumentará la posibilidad de error al realizar las mediciones.