Desempeño de concreto reforzado en estructuras marinas: análisis de las propiedades del índice de durabilidad y predicciones de tiempo de iniciación de la corrosión

Abstract

This Thesis presents a comparison of main index properties collected during durability inspections of five Mexican seaports. The analyzed data in this research involve the compressive strength, saturated electrical resistivity, ultrasonic pulse velocity, percent total void content, capillary (or effective) porosity, and the chloride concentration profiles to get the apparent chloride diffusion coefficient. These variables are compared to each other to determine their degree of correlation. Two models of corrosion initiation time were used: Fick’s Second Law of Diffusion; and UNE (a Spanish Standard for its acronym in Spanish) report 83994-2, where electrical resistivity is used for the calculation of the structural element service life. Previous variable mappings were used to clean the data for both models, and initial variables compared to the field data obtained of initiation time for both models. Results show the feasibility of using the correlations of variables to clean the necessary data to calculate the corrosion initiation time. Additionally, it was demonstrated that electrical resistivity is one of the main durability indexes for in-service concrete structures exposed to marine environments.

Esta Tesis presenta una comparación de varias propiedades recopiladas durante las inspecciones de durabilidad de cinco puertos marítimos mexicanos. Los análisis de datos en esta investigación implican la resistencia a la compresión, la resistividad eléctrica saturada, la velocidad del pulso ultrasónico, el porcentaje de contenido total de vacíos, la porosidad capilar (o efectiva) y los perfiles de concentración de cloruro para obtener el coeficiente de difusión aparente de cloruro. Estas variables se comparan entre sí para determinar su grado de correlación. Se utilizaron dos modelos de tiempo de iniciación a la corrosión: la Segunda Ley de Difusión de Fick y el informe UNE 83994-2 (cuyas siglas corresponden a Una Norma Española), en el que se utiliza la resistividad eléctrica para el cálculo de la vida útil de los elementos estructurales. Las correlaciones de variables anteriores se utilizaron para limpiar los datos necesarios para alimentar ambos modelos y se compararon las variables iniciales con el tiempo de inicio de la corrosión obtenidos de ambos modelos. Los resultados muestran la viabilidad de utilizar las correlaciones de variables para limpiar los datos necesarios para calcular el tiempo de iniciación de la corrosión. Además, se demostró que la resistividad eléctrica es uno de los principales índices de durabilidad para estructuras de concreto en servicio expuestas a ambientes marinos.