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SENSORES PARA EL MONITOREO NO DESTRUCTIVO DE LA CORROSIÓN DE ARMADURAS EN ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN Gustavo Duffó Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) - Gerencia Materiales, Depto. Corrosión Jefe División Corrosión Aplicada Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET) Investigador Principal Universidad Nacional de Gral. San Martín Profesor Titular Degradación de Materiales Ensayos No Destructivos en la Ingeniería Civil CAI - 10/Agosto/17

DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

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Page 1: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

SENSORES PARA EL MONITOREO

NO DESTRUCTIVO DE LA CORROSIÓN

DE ARMADURAS EN ESTRUCTURAS DE

HORMIGÓN

Gustavo Duffó

Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA) - Gerencia Materiales, Depto. Corrosión

Jefe División Corrosión Aplicada

Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas (CONICET)

Investigador Principal

Universidad Nacional de Gral. San Martín

Profesor Titular Degradación de Materiales

Ensayos No Destructivos

en la Ingeniería Civil

CAI - 10/Agosto/17

Page 2: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

Deterioro del hormigón armado

Deterioro

Físico

Deterioro

Químico

Corrosión de las

armaduras

• Ataque por sulfato

• Ataque ácido

• Agua de mar

• Reacción álcali-agregado

• Lixiviación

• etc.

• Fisuración

• Congelamiento

• Fuego

• etc.

Medición

de parámetros

asociados

Page 3: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

PARÁMETROS A CONOCER

EcorrJO2

Icorr

[Cl-]

TH

Normas + Recomendaciones

Page 4: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

Probabilidad

de corrosión

Ecorr

(VCu/CuSO4)

> 95 % < -0,350

aprox. 50% -0,200 a -0,350

< 5 % > -0,200

POTENCIAL DE CORROSIÓN

Norma ASTM C-876

ASTM C 876, “Standard test method for half-cell potential for uncoated reinforcing steel in concrete”

American Society of Testing and Materials, Philadelphia (1987).

Page 5: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

DENSIDAD DE CORRIENTE

DE CORROSIÓN

Icorr

(µA/cm2)

Corrosión Vcorr

(µm/año)

< 0,1 Despreciable < 1,2

0,1 a 0,5 Baja 1,2 a 5,8

0,5 a 1 Moderada 5,8 a 11,6

> 1 Alta > 11,6

M.C. Andrade y M.C. Alonso, Construction and Building Materials, 15, 141 (2001).

Page 6: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

RESISTIVIDAD ELÉCTRICA

Resistividad

(k.cm)Fenómeno probable

> 100 Hormigón muy seco. Las velocidades de corrosión

serán muy bajas independientemente del

contenido de cloruros y del nivel de

carbonatación.

50 a 100 Bajas velocidades de corrosión

10 a 50 Moderada a alta velocidad de corrosión si el acero

está activo en hormigones carbonatados y/o

contaminados con cloruro.

< 10 La resisitividad no es un parámetro que controle la

velocidad de corrosión

M.C. Andrade y M.C. Alonso, Construction and Building Materials, 15, 141 (2001).

Page 7: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

CONCENTRACIÓN DE CLORURO

Page 8: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

• Mediciones desde “afuera” de la estructura

• Mediciones desde “adentro” de la estructura

SENSORES

FORMAS DE MEDIR LOS

PARÁMETROS RELACIONADOS

CON LA CORROSIÓN

DE LAS ARMADURAS

Page 9: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

Gecor – 6

Mediciones

desde “afuera”

de la

estructura

* Ecorr

* Vcorr

* Resistividad

* Temperatura

Disponible en nuestro grupo

Page 10: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

EVALUAR LA DURABILIDAD DE

CONTENEDORES DE RESIDUOS

RADIOACTIVOS DE BAJO NIVEL DE

ACTIVIDAD DESDE EL PUNTO DE VISTA

DE LA CORROSIÓN DE LAS ARMADURAS

(fabricados con Hormigón Armado)

Durabilidad > 300 años

DESARROLLO DE SENSORES DE CORROSIÓN

Page 11: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

SENSOR LISTO PARA INSTALAR

Electrodos

embebidos

* Ecorr

* Vcorr

* Resistividad

* [Cl-]

* O2

* Temperatura

Page 12: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

FACTIBLE DE INSTALAR EN

ESTRUCTURAS

NUEVAS O YA EXISTENTES

Page 13: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

PROTOTIPO DE CONTENEDOR DE

RESIDUOS RADIOACTIVOS DE BAJO

NIVEL DE ACTIVIDAD

(Ho.Ao. desarrollado en el INTI)

Page 14: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros
Page 15: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

EVALUACIÓN DE NUEVOS HORMIGONES

PARA LA CONSTRUCCIÓN DEL

REPOSITORIO DE RESIDUOS RADIOACTIVOS

(Ho.Ao. desarrollado en el LEMIT)

Page 16: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

• GECOR 6

• Sensores

• Armaduras (barras y

mallas), contraelectrodos

de acero inoxidable y

electrodos de referencia

internos

Page 17: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros
Page 18: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

REPRESA

HIDROELÉCTRICA

PIEDRA DEL AGUILA

A requerimiento del

Organismo Regulador de

Seguridad de Presas

(ORSEP)

Page 19: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros
Page 20: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

HYDROPOWER

AND DAMS

(2014)

Page 21: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

REPRESA HIDROELÉCTRICA

AES-ALICURA

Page 22: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

SISTEMA DE ANCLAJE

AreniscaPelita

Page 23: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros
Page 24: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

REPRESA

HIDROELÉCTRICA

CABRA CORRAL

Page 25: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

PROTOTIPO DEL SUPERCONTENEDOR DE

RESIDUOS RADIOACTIVOS

BÉLGICA (SCK) - PROYECTO EUROPEO DE

COOPERACIÓN (ESV EURIDICE GIE)

Laboratorio Magnel

Universidad de Gent

Page 26: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

CORROSION ENGINEERING

SCIENCE AND TECHNOLOGY (2014)

Page 27: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

SILO DE

ALMACENAMIENTO

EN SECO DE ELEMENTOS

COMBUSTIBLES

NUCLEARES GASTADOS

Central Nuclear Atucha I

Page 28: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

REACTOR CAREM 25

El Proyecto Carem 25 tiene

por objeto la construcción y

puesta en marcha de un

prototipo de reactor nuclear

de baja potencia, diseñado

íntegramente en el país

Page 29: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

REACTOR CAREM 25

Sensores

Page 30: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

CONCLUSIÓN

• La utilización de sensores en la

determinación de parámetros relacionados

con la corrosión de armaduras es una de las

herramientas más promisorias para

establecer la vida útil de una estructura de

hormigón armado

• Más de 10 años de experiencia en el empleo

de sensores en diferentes áreas (nuclear,

hidroeléctrica, convencional, etc.)

Page 31: DEGRADACION DE BIOMATERIALES - La casa de los Ingenieros

MUCHAS GRACIAS POR

SU ATENCIÓN

Gustavo Duffó

Comisión Nacional de Energía Atómica (CNEA)

Consejo Nacional de Investigaciones

Científicas y Técnicas (CONICET)

Universidad Nacional de San Martín (UNSAM)

[email protected]