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Effectiveness and Durability of Different Paints as Anti-Carbonation Barriers Applied to Concrete Structures Efectividad y Durabilidad de Diferentes Pinturas como Barreras Anti-Carbonatación aplicadas a Estructuras de Hormigón.
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Effectiveness and Durability of Different Paints as Anti-Carbonation Barriers Applied to Concrete Structures Efectividad y Durabilidad de Diferentes Pinturas como Barreras Anti-Carbonatación aplicadas a Estructuras de Hormigón CABAÑA, Guillermo; YORIS, Adrian; GRETHER, Rudy; DEFAGOT, Carlos; ULIBARRIE, Néstor. Centro de Investigación y Desarrollo para la Construcción y la Vivienda (CECOVI) Facultad Regional Santa Fe – Universidad Tecnológica Nacional 7 y 8 de Noviembre de 2013
INTRODUCCIÓN Frente de Carbonatación Corrosión en el hormigón armado: uno de los principales factores que afectan la durabilidad de las estructuras. CO2 El hormigón confiere al acero una protección físico-química. Capacidad que disminuye paulatinamente debido a la carbonatación (pH de 13 a menos de 9). La corrosión inducida por la carbonatación es una de las principales causas de deterioro en el Centro-Norte de la República Argentina
INTRODUCCIÓN Alternativas para atenuar los efectos de la corrosión: Uso de Aceros galvanizados Uso de Armaduras revestidas con epoxi xc = k * t1/2 Mejorar la calidad del Hormigón de Recubrimiento (permeabilidad – espesor) Aplicación de pinturas en la superficie del hormigón
MATERIALES Se evaluaron 5 tipo de pinturas Hormigón celular de espuma Hormigón normal a/c = 0,5 Se utilizaron 2 tipos de Hormigones
MATERIALES Características de los hormigones Se evaluaron en 2 condiciones de exposición en un ambiente urbano: protegido de la intemperie (interior) a la intemperie (exterior)
MATERIALES Elaboración y pintado de las probetas • Las pinturas fueron aplicadas en tres manos mediante pincel, cuando las probetas tenían las siguientes edades: • Probetas de hormigón normal: 90 días. • Probetas de hormigón celular: 60 días.
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Ambiente de exposición Temperatura media: 12° C Invierno Humedad relativa. 65 % Ciudad de Santa Fe Temperatura media: 26° C Verano Humedad relativa: 55 % El régimen de precipitaciones varía entre 900 mm y 1000mm anuales Esto ubica a esta ciudad en un ambiente de clasificación A2 - A3 según el Reglamento CIRSOC Zona poco industrial Concentraciones promedio de contaminantes (mg/m3) período 2006-2008
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Determinaciones • Espesor de las películas de pintura • Envejecimiento natural de las películas de pintura • Permeabilidad al aire de los hormigones pintados • Permeabilidad al aire de los hormigones pintados. • Evaluación con ultrasonido • Ensayo de carbonatación. • Evaluación de costo
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Espesor de las películas de pintura Se utilizó un reloj comparador analógico milesimal (graduación: 0,001 mm)
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Envejecimiento natural de las películas de pintura Aspecto general de la pintura que puede ser: Excelente, Muy bueno, Bueno, Regular o Malo El ensayo se realizó a los 2, 4, 9, 16 y 20 meses de exposición sobre 4 probetas de cada pintura: probetas de Hº normal y H° celular expuestas a la intemperie -exterior- y protegidas de la intemperie -interior-.
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Envejecimiento natural de las películas de pintura Parámetros evaluados en envejecimiento de pinturas (20 meses de exposición)
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Envejecimiento natural de las películas de pintura Aspecto general de las pinturas aplicadas (20 meses de exposición) aa al tr sk ab
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Permeabilidad al aire de los hormigones pintados Se evaluó la permeabilidad en rodajas de hormigón de 5cm de espesor pintadas en todo su perímetro y en una rodaja sin pintar. Permeabilímetro Permea-TORR
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Permeabilidad al aire de los hormigones pintados Resultados del ensayo de permeabilidad al aire Criterios de clasificación para ensayo de permeabilidad al aire
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Evaluación con ultrasonido Se llevó a cabo cada 4 meses en las probetas de H° normal (con exposición a la intemperie -exterior-) y cada 2 meses en las de H° celular (con exposición a la intemperie -exterior- y protegidas de la intemperie -interior-),
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Evaluación con ultrasonido Parámetros ultrasónicos para H° normal pintado y sin pintar (exterior)
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Evaluación con ultrasonido Parámetros ultrasónicos para H° celular pintado y sin pintar (exterior)
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Evaluación con ultrasonido Parámetros ultrasónicos para H° celular pintado y sin pintar (interior)
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Evaluación de carbonatación Se llevó a cabo cada 4 meses en las probetas de H° normal (con exposición a la intemperie -exterior-) y cada 2 meses en las de H° celular (con exposición a la intemperie -exterior- y protegidas de la intemperie -interior-), Carbonatación en probetas de H° de peso normal sin pintar (20 meses de exposición) Carbonatación en probetas de H° celular sin pintar (10 meses de exposición)
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Evaluación de carbonatación Avance de la carbonatación en H° normal pintado y sin pintar (exterior)
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Evaluación de carbonatación Avance de la carbonatación en H° celular pintado y sin pintar (exterior)
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Evaluación de carbonatación Avance de la carbonatación en H° celular pintado y sin pintar (interior)
METODOLOGÍAS, ANÁLISIS Y RESULTADOS Evaluación de carbonatación Evaluación de costos
CONCLUSIONES • Considerando los ensayos de permeabilidad: • Los hormigones recubiertos con pinturas alquidálica, acrílica A y especial presentan menor permeabilidad. • Considerando los ensayos de carbonatación: • Los hormigones recubiertos con pinturas alquidálica, acrílica A y especial presentan menor avance del frente. • Considerando los ensayos de envejecimiento: • La pintura alquidálicapresenta un comportamiento general “malo”. • Todas las pinturas alternativas presentan un ahorro económico, en mayor o menor medida, respecto a la pintura especial. • La aplicación de pinturas convencionales es factible como barreras que disminuyen el avance del frente de carbonatación. • En base a los resultados obtenidos, es necesario poder contar con datos que se prolonguen en el tiempo para conocer mejor las características de estas pinturas.
AGRADECIMIENTOS La concreción del ensayo de permeabilidad al aire en el hormigón endurecido pintado fue posible gracias a la colaboración del Centro de Investigación y Desarrollo en Construcciones del Instituto Nacional de Tecnología Industrial (INTI – Construcciones). La elaboración del hormigón celular fue posible gracias a la colaboración de la empresa Sika Argentina por habernos brindado una muestra del “agente espumante”.