Evaluación de capacidad portante de elementos estructurales presforzados dañados por corrosión: caso de vigas

Abstract

The following study shows the results of measurements of lengths and widths of cracks in prestressed concrete beams, subjected to a process of accelerated corrosion by applying a galvanic current, as well as assessing their capacity. NaCl was added in 1% to the middle third of each beam relative to the weight of cement, in order to accelerate corrosion in that area. The results show a significant increase in the occurrence of longitudinal cracks in the direction of prestressing steel, taking an increase in accumulated lengths 1.7 cm / day after connection. Similarly crack widths increased since galvanostat connection, presenting a 10-fold increase. The corrosion rate calculated showed that in one year the steel bars of prestressing lost 0.75 mm of radius, which gives the element at high risk due to corrosión, also it was observed when cleaning rebar that corrosión was located. Theoretical mass loss (faradaic) and gravimetric (real) was calculated and found that both were similar, showing a system efficiency of 95%. Bending capacity decrease 41%. For rods extracted, tension test had a percentage of loss of capacity from 12 to 15%.

La siguiente investigación muestra los resultados del levantamiento de longitudes y anchos de grietas en vigas de concreto presforzado sometidas a un proceso de corrosión acelerado, mediante la aplicación de una corriente galvánica, así como la evaluación de su capacidad de carga. Se adicionó 1% de NaCl al tercio medio de cada viga en relación a la masa del cemento, con la finalidad de acelerar el proceso de corrosión en esa zona. Los resultados muestran un incremento considerable en la aparición de grietas longitudinales en el sentido del acero de presfuerzo, teniéndose un incremento en las longitudes acumuladas de 1.7 cm/día después de la conexión. De igual modo los anchos de grieta aumentaron a partir de la conexión del galvanostato, presentando un incremento 10 veces mayor. La velocidad de corrosión calculada mostró que en un año las barras de acero de presfuerzo, a la densidad de corriente aplicada, perderían 0.75 mm de radio, lo que coloca al elemento en un alto riesgo debido a la corrosión, además se observó al limpiar las barras de acero que la corrosión presentada fue de tipo localizada. Se calculó la pérdida de masa teórica (faradaica) y la gravimétrica (real) y se encontró que ambas fueron muy similares, presentando una eficiencia en el sistema de 95%. Para la capacidad de carga a flexión se tuvo una disminución promedio de 41% entre vigas que no fueron sometidas al proceso de corrosión acelerada y aquellas que si lo fueron. En el caso de las varillas extraídas de las vigas y probadas a tensión se encontró que tuvieron un porcentaje de pérdida de capacidad de carga del 12 al 15%.