universitat politècnica de valència

387 Pages·2017·14.27 MB·English

by  Pablo Monzón Bello

UNIVERSITAT POLITÈCNICA DE VALÈNCIA
DEPARTAMENTO DE CONSTRUCCIONES ARQUITECTÓNICAS

Análisis de la corrosión de las armaduras de acero en el hormigón:
generación de monocapa inhibidora sobre la superficie de acero

TESIS DOCTORAL
Presentada por:
Pablo Monzón Bello

Dirigida por:
Dr. Juan Soto Camino
Dr. Manuel Valcuende Payá
Dr. José Manuel Gandía Romero

Valencia, julio 2017

Juan Soto Camino, Catedrático de Escuela Universitaria y Doctor en Química;
Manuel Valcuende Payá, Titular de Universidad y Doctor Arquitecto; José Manuel
Gandía Romero, Ayudante Doctor y Doctor Ingeniero de Edificación.

CERTIFICAN: que la presente memoria, bajo el título: “Análisis de la corrosión de
las armaduras de acero en el hormigón: generación de monocapa inhibidora
sobre la superficie de acero”, ha sido realizada bajo nuestra dirección en la
Universidad Politécnica de Valencia en el programa de doctorado de Arquitectura,
Edificación, Urbanística y Paisaje, y constituye su Tesis para optar al Grado de
Doctor por la Universitat Politècnica de València.

Y para que así conste, a efectos de su presentación para optar al Grado de Doctor,
expedimos la presente que firmamos en Valencia a 14 de septiembre de 2017.

Los directores:

Juan Soto Camino Manuel Valcuende Payá José M. Gandía Romero

A mis padres y
abuelos

AGRADECIMIENTOS
En primer lugar, me gustaría agradecerles a mis directores de Tesis, los
Doctores Juan Soto, Manolo Valcuende y José Manuel Gandía, su gran ayuda y
apoyo en el desarrollo de la presente investigación, así como en dar respuesta a las
diferentes dudas y preguntas que siempre surgen a lo largo de una Tesis Doctoral.
También a los compañeros del laboratorio de Electroquímica y Materiales de
la Escuela de Ingeniería de Edificación, Román Bataller, José Enrique Ramón,
Rafael Calabuig, Jesús Martínez, Mª Dolores Marcos, por su aportación y ayuda en
la preparación de algunos de los estudios realizados. No puedo olvidarme de Daniel
Palací, por su ayuda en el desarrollo de la parte de estadística de los primeros
capítulos.
Esta Tesis está dedicada especialmente a mi familia, mi madre, hermano y
sobrinos. También, y de forma muy especial, a las personas importantes en mi vida
que ya no están con nosotros, mi padre y mis abuelos. Sé que allí dónde os
encontréis estaréis orgullosos del trabajo realizado.
Por último, una parte de esta Tesis es para las personas que han compartido
fatigas y preocupaciones, dudas y desánimos. Para Cristina, su hijo Arturo y Pili van
los últimos agradecimientos.

RESUMEN
La corrosión de las armaduras es un fenómeno que puede reducir en gran
medida la vida útil de cualquier estructura o elemento constructivo de hormigón
armado. La pérdida de sección y de adherencia como consecuencia de procesos de
corrosión, o las fisuras producidas en la matriz envolvente debido a las tensiones
generadas por los productos de corrosión, afectan negativamente a la capacidad
mecánica, funcional y estética del material. Por tanto, el estudio de dichos procesos
y de métodos que permitan reducir la cinética de corrosión, son de suma importancia
en el ámbito de la arquitectura y la ingeniería.
En la primera parte de esta Tesis se estudia el empleo de nuevos métodos para
el ánalisis de los procesos de corrosión, mediante el uso conjunto de técnicas
electroquímicas y estadísticas avanzadas. Esta combinación genera una información
cualitativa y cuantitativa, que demuestra ser más completa y útil que la obtenida
mediante las metodologías tradicionales.
En la segunda parte del trabajo se selecciona una serie de compuestos
orgánicos tipo amina y carboxilato para que actúen como inhibidores de la
corrosión. Con ellos se desarrollan, optimizan y describen diferentes protocolos de
fijación de monocapas sobre las armaduras de acero, comprobando su efectividad
tras someterlas al ataque químico en disoluciones con diferentes mecanismos y
niveles de agresividad.
A continuación, se estudia la efectividad del recubrimiento inhibidor en
armaduras embebidas en probetas de mortero y hormigón. Para ello, se utilizan los
protocolos clásicos de trabajo para el seguimiento de los procesos de corrosión.
Finalmente, se prosigue con el análisis de la respuesta de las monocapas bajo
cargas estáticas y dinámicas de tracción en las barras, y con la comprobación del
comportamiento e influencia de los revestimientos generados sobre la adherencia del

sistema hormigón-acero.