Protección Anticarbonatación
  
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Descripción General
Se pretende dar una visión general sobre la protección del hormigón frente al dióxido de carbono presente en el aire a fin y efecto de evitar que queden mermadas sus propiedades físico-químicas.
Campo de Aplicación
Este procedimiento es aplicable a vigas, pilares y demás elementos estructurales cuyo acabado final sea mortero u hormigón armado que puedan verse afectados por la carbonatación.
Objetivo
El presente Pliego de Condiciones tiene por objeto determinar las condiciones en que deben realizarse los trabajos de protección anticarbonatación en superficies de mortero u hormigón armado.
Análisis Previos / Prescripciones Generales / Diagnóstico
Degradaciones del hormigón armado
Las degradaciones en el hormigón tienen su origen en causas muy diversas, basadas principalmente en:
- Falta de compacidad y de impermeabilidad.
- Defectuosa disposición de las armaduras.
- Acción de agentes exteriores agresivos.
- Corrosión de las armaduras.
- Deficiente calidad del hormigón por otros factores.
La corrosión de las armaduras próximas a la superficie ocasiona fisuración y fractura o fragmentación del hormigón.
Una vez iniciado este proceso es irreversible si no se emprende la reparación a su debido tiempo.
Las causas principales de dicho proceso esencialmente son:
- La carbonatación del hormigón.
- Presencia de iones despasivantes: (Cl-)
- Pilas de pH diferencial y de aireación diferencial.
- Pilas galvánicas.
- Corrientes erráticas.
En el presente Pliego, se tratarán los procedimientos para la protección del hormigón armado frente a problemas de carbonatación.
Concepto de carbonatación
Proceso físico-químico derivado de la reacción entre el dióxido de carbono del aire y el hidróxido cálcico libre, procedente de la hidratación de alita y la belita.
La carbonatación es un proceso superficial ligado a las concentraciones de CO2 presentes en el aire, a la presencia de humedad y a la temperatura ambiente. El contenido de dioxido de carbono en aire oscila entre el 0.03%, alcanzando valores superiores al 0.10% en atmosferas agresivas.
Según las recomendaciones de Cembureau, se distinguen distintos grados de ataques químicos del agua en función de la concentración de CO2 .
La reacción progresa hacia el interior, reduciendo la basicidad del hormigón. Pasa de un pH 11, 12 a un pH < 9, lo que coloca a las armaduras en zona despasivada. (Fig.1)
Efectos de la carbonatación
El descenso del pH del hormigón, provoca un ascenso de la velocidad de corrosión de las armaduras.
Los efectos sistemáticos de la corrosión serán:
- Aparición de tensiones radiales.
- Fisuración del recubrimiento, en la dirección de la armadura.
- Desprendimiento del recubrimiento
- Armaduras al descubierto.
Protección frente a la carbonatación
Las propiedades que se deben exigir a los revestimientos protectores vienen condicionadas por las solicitaciones a las que van a estar sometidas.
A continuación se enumeran las propiedades exigibles de forma general:
- Resistencia a la intemperie.
- Adherencia
- Impermeabilidad al agua y a los cloruros
- Resistencia a la difusión de gases, tales como CO2 , vapor de agua y oxígeno.
- Permeabilidad al vapor de agua para permitir que el hormigón transpire.
- Resistencia a los cambios térmicos.
- Resistencia a la abrasión
- Resistencia a los agentes químicos.
- Estética agradable.
Permeabilidad al vapor de agua y al CO2
Para conocer el grado de eficacia de un producto frente a carbonatación, así como para evitar problemas derivados de la impermeabilidad total (no transpiración del hormigón) se establecen los coeficientes μHo2 y μco2.
Este factor μ representa la relación de proporción entre la resistencia a la difusión de un gas en relación a la del aire.
La resistencia al CO2 se define como:
SDCO2 se expresa en m y representa el espesor de una capa de aire que ofrecería, teóricamente, la misma resistencia a la difusión del dioxido de carbono ofrecida por la película del producto aplicado.
La protección frente a carbonatación se considera suficiente cuando:
- SDCO2 > 50 m
La resistencia al vapor de agua también ha sido definida por los mismos investigadores como:
SDHO2 se expresa en m y representa el espesor de una capa de aire que ofrecería, teóricamente, la misma resistencia a la difusión del vapor de agua ofrecida por la película del producto aplicado.
Para permitir la transpiración es necesario al menos:
Materiales empleados
- Productos base
Pintura anticarbonatación para hormigones y morteros, monocomponente, a base de resinas acrílicas en dispersión acuosa que produce un aspecto mate.
Pintura de protección plastoelástica, monocomponente, a base de una dispersión acuosa de resinas acrílicas con la propiedad de puentear fisuras incluso a temperaturas negativas.
Revestimiento elástico para regularización y tapaporos de hormigón y mortero, monocomponente de resinas acrílicas en dispersión.
- Productos complementarios
Imprimación de un solo componente, a base de resinas vinílicas en base disolvente, que mejora la adhesión en superficies de hormigón o mortero.
Imprimación de un solo componente, en base de resinas acrílicas en dispersión acuosa, que mejora la adhesión en superficies de hormigón o morteros.
Procedimiento de Ejecución
Preparación de los soportes
El soporte debe estar sano, compacto, limpio y exento de polvo, suciedad, lechadas superficiales, partículas sueltas, restos de desencofrantes y restos de otros oficios, mediante repicado o cualquier otro tipo de procedimiento manual o preferiblemente mecánico.
Realizadas las operaciones de saneado y con el fin de obtener superficies totalmente limpias, éstas se someterán a cualquiera de los sistemas que a continuación se indican:
- Agua a alta presión.
Consiste en proyectar sobre el soporte agua con una presión mínima de 150 atm., mediante un equipo especial, a través de una lanzadera provista de una boquilla adecuada y con una presión en bomba controlada con un manómetro.
- Chorro de arena.
Consiste en proyectar sobre el soporte un chorro de arena de sílice mediante un compresor de caudal variable en función de la distancia al soporte, con una presión de 7 atm. aproximadamente. La granulometría de la arena estará comprendida entre 1 y 2 mm. y el operario que realice el trabajo actuará provisto de una escafandra protectora ventilada con aire fresco.
- Chorro de agua-arena.
Sistema combinación de los otros mencionados, en el que se utiliza básicamente el equipo de chorro de agua a alta presión y una lanza de proyección con un dispositivo que permite incorporar la arena de sílice en la boquilla. (Efecto Venturi).
- Otros tipos:
- Pistola de aire comprimido, con agujas.
- Limpieza con chorro de vapor.
Efectuadas las fases de saneado y limpieza se recomienda llevar a cabo ciertos controles que permitan determinar si los soportes reunen las condiciones necesarias y suficientes para continuar las sucesivas etapas del proceso. Estos controles pueden ser:
-Pasando la mano sobre el soporte comprobar la existencia de polvo u otras partículas sueltas.
-Golpeando la superficie del soporte con un martillo u otro objeto contundente, se puede detectar la existencia de zonas huecas o mal adheridas.
Con un destornillador, cuchillo o cualquier objeto punzante es posible determinar la cohesión del hormigón, así como las zonas blandas o degradadas que se rayan con relativa facilidad.
-Mojando con agua el soporte se comprobará la existencia de restos de desencofrante pinturas de silicona u otros productos que den lugar a la formación de "perlas" o gotas de agua en la superficie.
Aplicación
- Utiles y herramientas
Mezclado:
-Manualmente utilizando las herramientas tradicionales.
-Mecánicamente mediante una batidora eléctrica de baja velocidad (300r.p.m.) provista de un hélice de 10 a 15 cm. de diámetro.
-Recipiente: con asa y de boca y fondo anchos.
Ejecución manual:
Mediante brocha, rodillo o llana según el caso. Consultar las Hojas Técnicas.
Ejecución mecánica (por proyección):
Las pinturas se puede aplicar mediante pistola air-less.
Características del equipo Air-less:
-Presión de 180 bar.
-Boquilla de 0,380,66 mm.
-Angulo de aplicación de 50/60°.
Ensayos de Control de Ejecución
Antes de los trabajos
Se pueden realizar los siguientes ensayos:
-Profundidad de carbonatación
-Ensayos de resistencias mecánicas del soporte
-Evaluación de la compatibilidad con la superficie a pintar
Finalizados los trabajos
Pueden realizarse los siguientes ensayos:
-Medida de tolerancias superficiales
-Ensayo de adherencia. Método de tracción.
Recomendaciones Especiales
Compatibilidad
Las pinturas anticarbonatación para hormigones y morteros, monocomponente, a base de resinas acrílicas en dispersión acuosa pueden ser usadas en trabajos de repintado sin usar imprimación, siempre que la capa antigua haya sido convenientemente limpiada. Las capas antiguas, y que aún posean buena adherencia al soporte, pueden incluso ser recubiertas sin problemas mediante la mencionada pintura una vez limpias.
Condiciones de almacenamiento
Conservar los productos en sus envases de origen bien cerrados y no deteriorados, almacenados al abrigo de las heladas.
Limpieza de herramientas
-La limpieza de los útiles y herramientas se realizará con agua inmediatamente después de su uso, siempre y cuando en la ficha técnica del producto no se recomiende otro sistema.
Medidas de precaución
Deben respetarse las instrucciones de seguridad impresas en la etiqueta y los reglamentos locales vigentes.
La imprimación de un solo componente, a base de resinas vinílicas en base disolvente es inflamable.
Durante la aplicación en locales cerrados o poco ventilados es preciso disponer de una buena ventilación.
En estado líquido estos productos contaminan el agua, por lo que no deben ser vertidos en desagües, cursos de agua o terreno.