Corrugado de Acero Inoxidable

8/17/2019 Corrugado de Acero Inoxidable

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Nota TécnicaA b r i l 2 0 0 1 I n f o r m e t é c n i c o r e a l i z a d o p o r C E D I N OX

Puentes y túneles.

Construcciones en ambientes marinos

e industriales.

Construcciones en ambientes húmedos.

Construcciones amagnéticas.

Aplicaciones criogénicas.

Edificios resistentes al fuego.

Restauración de monumentos.

Balcones y voladizos.

Anclajes.

Construcciones en zonas de difícil acceso.

Conducciones y almacenamiento de aguas.

Peldaños de escaleras.

Suelos antideslizantes.

Corrugado de Acero Inoxidable


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El número

de estructuras

de hormigón

armado

dañadas es

muy grande

Hoy en día y en todos los

países, el número de es-

tructuras de hormigón

armado dañadas es muy

grande. El problema del

deterioro progresivo de las estructuras

de hormigón armado en ambientes

agresivos es candente y de actualidad y

cada vez más frecuentemente observa-

mos en autopistas y puentes, princi-

palmente, la realización de un

mantenimiento necesario y bastante

caro. Estructuras diseñadas en un princi-

pio para tener una duración de 100 años

o superior, son objeto de sucesivas repa-

raciones o incluso reemplazadas com-

pletamente a los pocos años de servicio.

Lo cierto es que el hormigón además de

aportar unas prestaciones en resistencia

muy amplias, ha demostrado poseer una

durabilidad adecuada para la mayoría de

los usos a los que es destinado.

Esta durabilidad se debe al resultado de

la acción protectora que el propio

hormigón ejerce sobre el acero de las

armaduras, debido, por un lado, a la

elevada alcalinidad del hormigón, queforma sobre la superficie del acero una

capa resistente que lo mantiene inaltera-

ble por tiempo indefinido, y por otro

lado, al mismo recubrimiento de la ar-madura por parte del hormigón, ya que

supone una fuerte barrera física para el

acceso de los agentes corrosivos.

Sin embargo, existen ambien-

tes agresivos o sustancias

que se añaden durante el

amasado del hormigón, que

pueden provocar la

corrosión de las armaduras, destruyendo

previamente la capa protectora delacero. Esto se produce ante la presencia

de una cantidad suficiente de cloruros,

bien porque se añadan durante el

amasado, bien porque penetren desde el

exterior en ambientes marinos, bien por

el uso de sal para el deshielo.

Así mismo, se puede iniciar el fenómeno

de la corrosión a causa de la disminución

de la alcalinidad del hormigón, por

haber reaccionado éste con el dióxido de

carbono que suele contaminar la

atmósfera.

Esta durabilidad

se debe al resultado

de la acción

protectora que

el propio hormigón

ejerce sobre el acero

de las armaduras


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El hormigón es un compuesto cuyos

componentes fundamentales son:- Arena.- Piedras.- Cemento.- Agua.

En función de distintas proporciones a

combinar entre ellos, tenemos los distin-

tos tipos posibles de hormigón a fabricar.

Entre el hormigón y las barras corru-

gadas de acero, se produce una granadherencia que da como resultado de

esta simbiosis, los siguientes beneficios

mutuos:

1. El acero provoca un aumento en la

resistencia mecánica del hormigón, la

cual no se ve afectada por las varia-

ciones de temperatura, al poseer estos

dos materiales similares coeficientes de

dilatación.

2. El hormigón protege al acero contra

la corrosión. Debido a los componen-

tes del hormigón, éste presenta una

alcalinidad elevada que hace que la ve-

locidad de corrosión de la estructura

de acero sea muy lenta.

Esta simbiosis funciona bien hasta que la

alcalinidad del hormigón se reduce y elpH se coloca a niveles de pH = 9 ó infe-

riores. Tanto más grave será el problema

cuanta menos alcalinidad tengamos en

el hormigón. Como todos vds. saben, el

pH es un logaritmo y por lo tanto, la

velocidad de corrosión aumenta expo-

nencialmente con la disminución del pH.

Los tres factores que influyen en la de-

gradación de la estructura del hormigón

son:

- CARBONATACIÓN.

- CLORUROS.

- PÉRDIDA DE LA ALCALINIDAD.

El mecanismo de la agresión puede

interpretarse de la siguiente forma:

El anhídrido carbónico (CO2) se

encuentra presente en la at-

mósfera, pero además en dis-

tintas zonas, sobre todo

industriales, urbanas y en ge-

neral contaminadas, los niveles son

mayores a los habituales. Este gas

reacciona con el agua presente en los

intersticios del hormigón, originándose

ácido carbónico (H2CO3) que ataca al hi-dróxido cálcico (Ca(OH)2) presente en el

hormigón formando carbonato cálcico y

bicarbonato cálcico, este último soluble

en agua, lo que hace al fenómeno impa-

rable y que se propague hacia el interior.

Al alcanzar la armadura de acero, provo-

ca su oxidación con el consiguiente au-

mento de volumen. Este aumento de

volumen se traduce en nuevas tensiones

internas que terminan por agrietar el

hormigón, debilitando la resistencia de

la estructura y abriendo nuevos caminos

al CO2, en su acción degradante.

Los cloruros pueden llegar al hormigón

por dos caminos: uno de ellos, debido al

lanzamiento masivo de sal (cloruro sódi-

co) sobre carreteras, puentes y viaduc-

tos, para eliminar hielo y nieve. El otro,

es la cercanía del mar estando los clo-

ruros en el propio medio ambiente oporque se añade arena que los contiene

durante el amasado.

Otros agentes que

contribuyen enorme-

mente a disminuir la

alcalinidad del hormi-

gón, son los gases sul-

furosos y nitrosos, presentes también en

los típicos ambientes contaminados

industriales, ya que combinados con elagua de lluvia conforman lo que

conocemos por "lluvia ácida".

El acero provocaun aumento

en la resistencia

mecánica

del hormigón



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Todos estos fenómenos que

afectan directamente a ladurabilidad de las constru-

cciones, se tratan de evitar

por dos caminos:

1. Variando las proporciones de los

componentes que forman parte del

hormigón, se mejoran en parte sus

características tanto mecánicas como

de durabilidad y compacidad.

2. Utilizando barras corrugadas de

acero inoxidable, cuyo uso se inició en

Japón y en los países nórdicos, y que

en la actualidad, va extendiéndose por

el resto de Europa.

El acero inoxidable es un material

óptimo para este tipo de aplicación, no

sólo por sus especiales características de

resistencia a la corrosión sino por sus

buenas propiedades mecánicas que

permiten, con un adecuado diseño, ali-

gerar los pesos de las estructuras al dis-

minuir las secciones de las barras a

emplear.

Las barras corrugadas de acero ino-

xidable cumplen las especificaciones re-

queridas por las normas internacionales

existentes relativas a ellas (BS 6744,

UNE-36067,...).

Las barras corrugadas de acero inoxida-

ble son perfectamente soldables por

cualquiera de los procedimientos con-

vencionales. Las soldaduras no requieren

tratamientos térmicos posteriores, y no

se ven afectadas sus características mecá-

nicas.

Las barras corrugadas de acero inoxi-

dable tienen un excelente comporta-miento en condiciones extremas de

temperatura.

A 600 ºC, la resistencia a la tracción

apenas ha variado. A -196 ºC la duc-tibilidad es prácticamente la misma que

a temperatura ambiente lo que les hace

válidos para aplicaciones criogénicas.

Hasta el momento hay poca bibliografía

al respecto, y son pocos los trabajos de

investigación objetivos y serios realizados

en el mundo. Los datos que vamos a

ofrecer a continuación forman parte de

un estudio realizado por el BUILDING

RESEARCH ESTABLISHMENT del ReinoUnido referentes a unos experimentos

llevados a cabo en Beckton, localidad al

este de Londres.

Durante un período de 10 años, se

estudió la resistencia a la corrosión dedistintos tipos de corrugados en distintas

probetas en las que se variaba el diseño

de la mezcla de hormigón y la profun-

didad del recubrimiento (sección efec-

tiva). También se variaba el contenido de

cloruros presentes en el hormigón,

introduciéndolos en forma de cloruro

cálcico disuelto en el agua de la mezcla.

La duración del corrugado fue estimada

por medidas de pérdida de peso(corrosión severa) y extensión de las pi-

caduras. En el hormigón se estudió la

composición de la mezcla, el nivel de

contaminación de cloruros y la extensión

de la carbonatación.

Los aceros estudiados se encuentran en

la figura nº 1, junto con su composición

química.

Se utilizaron dos mezclas de hormigón

1:6 y 1:8, por ser las más representativas

(figura nº 2).

Las distintas cantidades de ión cloruroañadidas fueron: 0; 0,32; 0,96; 1,9; 3,2,

expresadas en %.

Los resultados encontrados

para los distintos tipos de

acero de la prueba se exponen

en las gráficas de las figuras

números 3, 4, 5, 6 y 7 .

Sobra cualquier comentario acerca de la

comparación entre los aceros inoxida-bles y el resto en cuanto a duración, pér-

dida de espesor, etc.

5

Las barras corrugadas

de acero inoxidable

cumplen las

especificaciones

requeridas por

las normas

internacionales


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COMPOSICIÓN QUÍMICA DE LOS ACEROS EMPLEADOS (figura 1)

COMPOSICIÓN

QUÍMICA

C

Si

N

Mn

P

S

Cr

Ni

Mo

Al

Cu

Magnético Sí Sí Sí Sí No No No

0,3

0,05

0,05

0,3

0,05

0,05

0,045

0,28

0,016

0,36

0,018

0,008

13,2

0,07

0,09

0,27

-

0,047

0,48

0,026

0,39

0,018

0,005

16,6

0,19

0,17

-

-

0,096

0,47

0,02

0,78

0,021

0,023

17,76

8,80

0,18

-

0,10

0,056

0,29

0,030

1,64

0,030

0,009

16,96

10,10

1,42

-

0,02

0,041

0,46

0,022

1,87

0,030

0,007

17,28

12,35

2,14

-

0,15

ACERO

CONSTRUCCIÓN

ACERO

GALVANIZADO

ACEROS INOXIDABLES

AISI 405 AISI 430 AISI 302 AISI 315 AISI 316

DISEÑO MEZCLA (figura 2)

PROPORCIÓN CEMENTO/GRAVILLA

CONTENIDO APROX. EN CEMENTO (Kg/m3 )

FINOS < 5 mm (%)

GRAVILLA > 5 mm (%)

1:8

220

40

60

1:6

290

40

60

POBRE (1:8)

Alta Permeabilidad

RICO (1:6)

Baja Permeabilidad



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RESISTENCIA A LA CORROSIÓN DE LA ARMADURA (figura 3)

0: SIN NINGÚN VESTIGIO DE CORROSIÓN

1: PEQUEÑAS PICADURAS DIFÍCILES DE APRECIAR

2: PEQUEÑAS PICADURAS FÁCILMENTE VISIBLES

3: GRANDES PICADURAS (10% DE PÉRDIDA DE ÁREA TRANSVERSAL)

4: CORROSIÓN GENERALIZADA (25% PÉRDIDA DE ÁREA TRANSVERSAL)

AISI 316

AISI 430

AISI 405

GALVANIZADO

ACEROCONSTRUCCIÓN

0 1 2 3 4

Hormigón (1:8) sin adición de clorurosTiempo: 10 años







AISI 316

AISI 430

AISI 405

GALVANIZADO

ACEROCONSTRUCCION

0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4

Hormigón (1:8) 3,2% clorurosTiempo: 10 años

7


7/10







AISI 316

AISI 430

AISI 405

GALVANIZADO

ACEROCONSTRUCCIÓN

0 1 2 3 4

Hormigón (1:6) 0,96% clorurosTiempo: 10 años

8

P é r d i d a d e l p e s o a n u a l e n %

Contenido en cloruros en %

Aisi 316

DURACIÓN DE DISTINTOS CORRUGADOS EN HORMIGÓN EN FUNCIÓN DEL CONTENIDO DE CLORUROS (figura 6)

Acero Construcción Aisi 430

0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,32 0,64 0,96 1,28 1,60 1,92 2,24 2,56 2,88 3,20



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9

PÉRDIDA ANUAL DE ESPESOR (MICRAS/AÑO) (figura 7)

M i c r a s / a ñ o

Contenido en cloruros en %

Aisi 405 Hierro galvanizado Aisi 302

Hormigón (1:8) 10 mm

GAMA DE FABRICACIÓN

DIÁMETRO(mm)

345 6 8

10 12 1416 20 25

28 32

7,10 12,70 19,60 28,30 50,30 78,50

113,10 153,90 201,00 314,00 491,00

616,00 804,00

0,055 0,100 0,156 0,225 0,396 0,620 0,890 1,210 1,58 2,47 3,87

4,836,31

15 15 - 35 15 - 35 15 - 35 15 - 35 15 - 35 15 - 35 15 - 35 15 - 35 15 - 35 15 - 35

15 15

-6.000 6.000 6.000 6.000 6.000 6.000 6.000

2.000 - 12.0002.000 - 12.0002.000 - 12.000

--

SECCIÓN (mm2 )

PESO(Kg/m)

ACABADOLONGITUD

(mm)

345 6 8

10 12 1416 20 25

28 32

7,10 12,70 19,60 28,30 50,30 78,50

113,10 153,90 201,00 314,00 491,00

616,00 804,00

0,055 0,100 0,156 0,225 0,396 0,620 0,890 1,210 1,58 2,47 3,87

4,836,31

15 15 - 35 15 - 35 15 - 35 15 - 35 15 - 35 15 - 35 15 - 35 15 - 35 15 - 35 15 - 35

15 15

-6.000 6.000 6.000 6.000 6.000 6.000 6.000

2.000 - 12.0002.000 - 12.0002.000 - 12.000

--

Acabado 15 Material suministrado en rollo Acabado 35 Material suministrado en barra

0 0,32 0,64 0,96 1,28 1,60 1,92 2,24 2,56 2,88 3,20

10

20

30

40


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10

“ROLDÁN, SA. división de producto largo del grupo ACERINOX es un proveedor cualificado en diversos tipos de acero inoxidable.”

CARACTERÍSTICAS MECÁNICAS

DIÁMETRO(mm)

3 - 1416 - 32

>700 >700

>600 >525

>12 >15

>1,05 >1,05

Rm(MPa)

Rp 0,2 (MPa)

A (5xD)(%)

RmRp 0,2

CARACTERÍSTICAS GEOMÉTRICAS El corrugado fabricado por ROLDÁN, S.A.

cumple las siguientes normas:

UNE 36 - 067 - 94. Alambres corrugados

de acero inoxidable austenítico.DIN 488 BS 6744

UNE 36 - 068 - 94. Barra corrugada de acero soldable para armaduras de

hormigón armado.

CARACTERÍSTICAS FÍSICAS

COMPOSICIONES QUÍMICAS

CALIDAD

1.4301/1.4307/1.43111.4401/1.4404/1.4571/1.4429

1.4462

7,9 8,0 7,8

0,5 0,5 0,5

15 15 15

0,730,75 0,8

200 200 200

DENSIDAD (Kg/dm3 )

CALOR ESPECÍFICO

(J/gr o K)

CONDUCTIVIDAD TÉRMICA (20 o C)

(W/ o Kxm)

RESISTIVIDAD Ωmm2

m

MÓDULOELASTICIDAD

(kN/mm2 )

1.43011.4307

1.43111.44011.44041.4429 1.45711.4462 F111

HORMIGÓN

T

CALIDAD

16 16

16 16 16 16

16,5 1312 12

100

16,5 16,5

16,5 16,5 16,5 16,5 17,5 13,5

200

17 17

17 17 17 17 18 14

300

17,5 17,5

17,5 17,5 17,5 17,5 18,5

-

400

18 18

18 18 18 18 19 -

500

18,5 18,5

18,5 19 19 19 19 -

600

18,5 18,5

18,5 19,5 19,5 19,5 19,5

-

700

19 19

19 19,5 19,5 19,5 19,5

-

800

EN 10.088

AISI

1.4301

1.4307

1.4401

1.4404

1.4571

1.4311

1.4429

1.4462

304

304L

316

316L

(316Ti)

304LN

316LN

2205

UNS

S30400

S30403

S31600

S31603

SB1635

S30453

S31653

S31803

RDN

130

142

250

273

280

146

279

900

C

≤ 0,07

≤ 0,030

≤ 0,070

≤ 0,030

≤ 0,080

≤ 0,030

≤ 0,030

≤ 0,030

Si

≤ 1,00

≤ 1,00

≤ 1,00

≤ 1,00

≤ 0,75

≤ 1,00

≤ 1,00

≤ 1,00

Mn

≤ 2,00

≤ 2,00

≤ 2,00

≤ 2,00

≤ 2,00

≤ 2,00

≤ 2,00

≤ 2,00

P

≤ 0,045

≤ 0,045

≤ 0,045

≤ 0,045

≤ 0,045

≤ 0,045

≤ 0,045

≤ 0,030

S

≤ 0,030

≤ 0,030

≤ 0,030

≤ 0,030

≤ 0,030

≤ 0,030

≤ 0,030

≤ 0,015

N

≤ 0,10

≤ 0,10

≤ 0,10

≤ 0,10

-

≤ 0,12-0,16

0,12-0,16

0,10-0,20

Cr

18 - 19,5

18 - 19,5

16,5 - 18

16,5 - 18

16,5 - 18

18 - 9,5

16,5 - 18

21 - 23

Mo

-

-

2 - 2,5

2 - 2,5

2 - 2,5

-

2,5 - 3

2,5 - 3,5

Ni

8 - 10,5

8 - 10

10 - 13

10 - 13

10,5 - 13,5

8,5 - 11,5

11 - 14

4,5 - 6,5

Ti

-

-

-

-

≥5(C+N)≤0,7

-

-

-

PRE

20,4

20,4

20,7

20,7

20,4

22,6

30,5

34,2

Coeficiente dilatación térmica (x10-6 mm/o C)

PRE Índice de resistencia a la corrosión por picaduras


10/10

Centro para la Investigación yDesarrollo del Acero Inoxidable

C/ Santiago de Compostela, 100 - 28035 MADRID - Tf.: 91/398 52 31- Fax: 91/398 52 90 - e-mail: [email protected] I m p r e s o e n p a p e l r e c i c

l a d o Roldán S.A.

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