Revista de Metalurgia, Vol 55, No 3 (2019)

Predicción del agrietamiento inducido por corrosión en hormigón armado mediante modelización por elementos finitos


https://doi.org/10.3989/revmetalm.150

José H. Castorena-González
Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS), México
orcid http://orcid.org/0000-0001-9978-4455

Citlalli Gaona-Tiburcio
Universidad Autónoma de Nuevo León, FIME - Centro de Innovación e Investigación en Ingeniería Aeronáutica, México
orcid http://orcid.org/0000-0001-9072-3090

David M. Bastidas
National Center for Education and Research on Corrosion and Materials Performance, NCERCAMP-UA, Dept. Chemical, Biomolecular, and Corrosion Engineering, The University of Akron, Estados Unidos
orcid http://orcid.org/0000-0002-8720-7500

Rosa E. Núñez-Jáquez
Universidad Autónoma de Sinaloa (UAS), México
orcid http://orcid.org/0000-0003-2330-6187

José M. Bastidas
Centro Nacional de Investigaciones Metalúrgicas (CENIM, CSIC), España
orcid http://orcid.org/0000-0001-9616-0778

Facundo M. Almeraya-Calderón
Universidad Autónoma de Nuevo León, FIME - Centro de Innovación e Investigación en Ingeniería Aeron, México
orcid http://orcid.org/0000-0002-3014-2814

Resumen


Este trabajo propone un método de elementos finitos (FE) para calcular la profundidad de penetración por corrosión (rcrit) en las armaduras de acero, necesaria para originar la aparición de la primera grieta visible en el recubrimiento de hormigón. El análisis por FE se ha llevado a cabo utilizando el programa comercial ANSYS. El método de FE obtenido se ha desarrollado en función del espesor del recubrimiento de hormigón libre (C), el diámetro de la armadura (D), la longitud de la zona anódica (L), y el tipo de hormigón. Los resultados obtenidos muestran una gran influencia de la corrosión localizada (pequeñas zonas anódicas frente a grandes zonas catódicas) en la predicción del valor de rcrit. Esta influencia sólo puede ser analizada tridimensionalmente. El modelo de FE propuesto se validó utilizando datos de la bibliografía. La originalidad del procedimiento propuesto radica en la consideración de la dirección longitudinal en el análisis, para tener en cuenta la extensión de la zona anódica. El tipo de corrosión tiene una gran dependencia de la relación entre C/L, ocasionando corrosión uniforme para valores entre 0,02 < C/L < 0,1, y originando corrosión localizada para valores entre 0,5 < C/L < 4,0.

Palabras clave


Agrietamiento hormigón; Armaduras acero; Corrosión localizada; Espesor recubrimiento hormigón; Método elementos finitos; Modelización; Profundidad penetración corrosión

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