Estudio de los efectos estructurales del deterioro por corrosión de armaduras en estructuras hiperestáticas

Resumen

La corrosión de armaduras es uno de los procesos de deterioro más frecuentes, que da lugar a pérdida de sección resistente de las armaduras y a un aumento de su volumen. Ello genera un empuje al vacío que provoca fisuración, salto del recubrimiento de hormigón y acelera el proceso de deterioro. Además, la corrosión de la armadura puede llevar asociados otros fenómenos más locales como la modificación de las propiedades del hormigón y del acero y de la adherencia entre ambos. Si bien el proceso de corrosión, en sus fases de iniciación y de propagación han sido estudiados mediante diversos modelos de durabilidad, sus efectos en la seguridad y funcionalidad estructural, no lo han sido tanto. En el caso de estructuras hiperestáticas, la pérdida de sección de armadura genera, además de una pérdida directa de resistencia y rigidez, redistribuciones de esfuerzos entre las zonas más dañadas y menos dañadas, que pueden jugar un papel relevante retrasando el colapso estructural. Estos efectos redundantes e interactivos son difíciles de evaluar, siendo, necesario disponer, de modelos teóricos y de resultados de ensayos sobre estructuras con armaduras corroídas, que permitan evaluarlos. Campaña Experimental. A tal fin, se llevaron a cabo ensayos sobre vigas continuas de dos vanos iguales de 2.4 m de luz, sometidas a distintos niveles de carga permanente y de grados de corrosión. Las vigas, de sección rectangular, de 0,12m de canto y 0,25m de ancho, estaban armadas en toda su longitud con 2Ф12 inferiormente y 2Ф10 superiormente, disponiendo un refuerzo superior de 2Ф10, de 2 metros de longitud, sobre el apoyo central. Se indujo un proceso de corrosión forzada, aplicando una corriente constante durante un plazo de tiempo concreto, a las armaduras inferiores. No se dispusieron estribos para evitar la corrosión de las armaduras superiores. Dentro de cada grupo caracterizado por el nivel de corrosión aplicado, se ensayaron 3 vigas, cada una con un nivel de carga distinto, tratando de evaluar así el efecto de la carga sobre la evolución del deterioro. Uno de los grupos no se sometió a corrosión siendo utilizado como referencia. Una vez finalizado el proceso de corrosión de los elementos se llevaron cada uno de ellos hasta rotura, evaluando la reducción de capacidad de la estructura. Los ensayos fueron simulados mediante un modelo numérico de análisis no lineal, utilizado para el diseño de los modelos.