El presente estudio aborda el uso de barras de polímero reforzado con fibra de vidrio (GFRP) como reemplazo del acero en una sección circular de concreto armado, con el fin de evitar la corrosión de las barras de refuerzo y así mejorar su durabilidad. El caso de estudio es la sección de un pilote cuadrado convertida en una sección circular equivalente de concreto armado del puerto artesanal de Huacho, provincia de Huaura, departamento de Lima. Se realizó el análisis comparativo del desarrollo del diagrama de interacción para el diseño por flexocompresión y ratio de cuantía requerida de refuerzo transversal para ambos tipos de refuerzo. Asimismo, se desarrolló el diagrama Momento–Curvatura para calcular factores de ductilidad y deformabilidad de ambas secciones. / The present study addresses the use of fiberglass reinforced polymer (GFRP) bars as a replacement for steel in a circular section of reinforced concrete, in order to avoid corrosion of rebar and thus improve its durability. The case study is the section of a square pile converted into an equivalent circular section of reinforced concrete from the Huacho artisanal port, Huaura province, department of Lima. The comparative analysis of the development of the interaction diagram for the flexo-compression design and ratio of the required amount of transversal reinforcement was carried out for the design by cutting by Excel spreadsheets and the Matlab programming software, for both types of reinforcement. Likewise, the relative flexural stiffness at ultimate load level and the ductility of both sections under lateral load were analyzed by obtaining the Moment-Curvature diagram. / Tesis

Ministerio de Educación, Cultura y Deporte. Beca FPU 12/03242

La presente investigación se centra en el estudio del efecto de la corrosión del acero en estructuras de concreto armado, teniendo en cuenta la actual problemática del deterioro del concreto causado por dicho fenómeno, lo que afecta inmediatamente a las propiedades estructurales de la edificación, pudiendo provocar graves daños y pérdidas de vidas humanas. El objetivo principal de este estudio es conocer el efecto de la corrosión del acero en estructuras de concreto armado, el cual se podrá alcanzar a través de sus objetivos específicos, los cuales son identificar las principales manifestaciones que produce el fenómeno de la corrosión y conocer el efecto de la corrosión del acero en la vida útil de las estructuras de concreto armado. Para esto se realizó una detallada revisión bibliográfica, y con ayudas de fichas de análisis, se tomaron los datos necesarios. Dichos datos fueron procesados y analizados posteriormente con ayuda de gráficos y tablas para poder organizar con mayor facilidad la información. Podemos concluir que los principales efectos en estructuras de concreto armado por la corrosión del acero son la reducción de la sección, pérdida de resistencia mecánica, pérdida de adherencia entre el concreto y el acero, aparición de fisuras y desprendimiento del recubrimiento. La corrosión del acero de refuerzo en estructuras de concreto armado reduce el tiempo de vida útil de las mismas.

Una de las principales patologías que compromete la vida útil de las estructuras de concreto armado es la corrosión del acero de refuerzo, frente a la cual, surge como una medida de protección la adición de compuestos químicos al concreto fresco, denominados inhibidores de corrosión, para mejorar la durabilidad de las estructuras. La presente investigación consiste en evaluar la efectividad de tres aditivos inhibidores de corrosión con importante presencia comercial en el Perú, uno de tipo inorgánico (A) y dos de tipo orgánico (B y C), adicionados a mezclas de concreto diseñadas con relación w/c igual a 0.60 y con cloruro de sodio en distintas concentraciones para inducir la corrosión acelerada de las barras de acero embebidas en las probetas de concreto. La evaluación del estado de corrosión de las barras de acero de refuerzo se realizó por medio de dos técnicas electroquímicas: medición de potenciales y estimación de la velocidad de corrosión, que permitieron identificar la presencia y el avance del fenómeno corrosivo. Asimismo, la evaluación comprendió la rotura de las probetas de concreto para la inspección visual de las barras de acero corrugado embebidas para una correcta interpretación de los valores obtenidos. En base a las técnicas utilizadas, se demostró que el aditivo inhibidor de corrosión inorgánico A es más efectivo en estructuras de concreto armado que contienen una concentración máxima de NaCl de hasta 0.5%, permitiendo al acero de refuerzo alcanzar su estado de pasivación a un nivel superior (EcorrA = -0.17 V CSE) que con los inhibidores de corrosión orgánicos (EcorrB = -0.20 V CSE y EcorrC = -0.23 V CSE). Sin embargo, en estructuras de concreto armado que contienen una concentración de NaCl de hasta 2.5%, se demostró que ninguno de los tres inhibidores de corrosión es efectivo, pero el inhibidor de corrosión orgánico B es el que permitiría extender la vida útil de las estructuras de manera más efectiva en el tiempo, debido a que su velocidad de corrosión es menor (VcorrB = 0.035 μm/año) en comparación con la velocidad de corrosión de los otros dos aditivos inhibidores (VcorrA = 0.039 μm/año y VcorrC = 0.049 μm/año).

La presente investigación tuvo como objeto de estudio la influencia de los parámetros de soldadura mediante GTAW, sobre la microestructura y la resistencia a la corrosión por picaduras del acero inoxidable dúplex 23Cr-4Ni. Se estudiaron cuatro condiciones soldadas mediante el proceso GTAW autógeno en donde se variaron el aporte de calor y la temperatura de precalentamiento. Se realizó el análisis microestructural para cada condición, además se sometieron a ensayos de dureza y ensayos de corrosión por picaduras. La caracterización microestructural se basó en el estudio del porcentaje de fases presentes (ferrita y austenita) y en el cambio de la morfología y tamaño de grano de la ferrita, tanto en la zona de fusión como en la zona afectada por el calor. Asimismo se evaluó la morfología de la austenita, identificando la aparición de austenita primaria, secundaria y Widmanstätten. Se realizaron ensayos de microdureza Vickers, realizando barridos verticales y horizontales en la sección del cordón con el fin de obtener indicadores de cambios en propiedades mecánicas en la soldadura realizada. Se determinó la resistencia a la corrosión por picaduras mediante ensayos de corrosión electroquímicos de polarización anódica en una solución de 3.5% NaCl, los cuales se orientaron a la obtención del potencial crítico de picaduras (Ecp) para cada condición. Debido a que las variaciones en la microestructura y resistencia a la corrosión están fuertemente ligadas al ciclo térmico del proceso de soldadura, se estimó el tiempo t12/8, como medida de la velocidad de enfriamiento para fines comparativos. El análisis microestructural en la zona fundida y zona afectada por el calor reveló una microestructura con alto contenido de ferrita acompañado de austenita primaria, austenita Widmansttäten y precipitación de austenita secundaria al interior de la ferrita. Adicionalmente la cinética de reformación de la austenita se vió dificultada en las condiciones que presentaron mayor tamaño de grano ferrítico. Finalmente, la resistencia a la corrosión por picaduras disminuyó de manera significativa para las condiciones empleadas, resultando mas afectadas, las condiciones que presentaron velocidad de enfriamiento menor. Se encontró nucleación preferencial de las picaduras en las interfaces ferrita/austenita y al interior de la ferrita. Por lo tanto para el rango de calor de aporte empleado no se obtuvo una buena soldabilidad, ya que no se logra un balance apropiado de las fases según el análisis microestructural realizado y la resistencia a la corrosión por picaduras se ve afectada significativamente.

En el presente estudio se diseñará un equipo portátil, basado en un potenciostato estándar, conectado a una celda electroquímica de tres electrodos. Las tarea principales serán, minimizar el ruido, tanto interno (generado en la celda y por los componentes a usar) como externo (inducido por campos electromagnéticos externos al equipo) y lograr que el sistema sea autónomo en su funcionamiento. Se debe tomar muchas precauciones con respecto al ruido externo pues, a diferencia de un equipo de laboratorio, un dispositivo de esta naturaleza estará expuesto a campos electromagnéticos indeseados así como a vibraciones y movimientos bruscos (como producto del traslado y la manipulación) los cuales se debe ponderar al momento del diseño. Otro punto importante es el hecho de que ya no se debe depender de la asistencia de una computadora personal para la realización del ensayo, por lo tanto se hará necesario trabajar con un microcontrolador local que permitirá llevar a cabo los procesos de configuración, adquisición y tratamiento de señales, y también el procesamiento, almacenamiento y transmisión de los datos para su posterior análisis. Para permitir una operación simple y adecuada se contará con una interfaz equipo – usuario basada en un teclado, para introducir las instrucciones básicas para la realización del ensayo, y una pantalla de cristal líquido. Además se implementará un módulo de comunicaciones para el envío, vía puerto serial (utilizando la interfaz RS-232), de los datos obtenidos por el equipo portátil a una aplicación que se ejecutará en una computadora personal, que a su vez permitirá realizar análisis a posteriori más profundos y detallados de los datos obtenidos en los ensayos.

Debido al efecto tremendamente importante de la microestructura en el desempeño de las herramientas, trabajos de investigación y desarrollo han mostrado que los tratamientos térmicos criogénicos son un camino para conseguir la estructura que ofrezca las mejores características frente a solicitaciones de desgaste y dureza. Gran importancia recae tanto en la presencia como en el porcentaje relativo de la austenita retenida frente a los otros constituyentes del acero. El presente trabajo de tesis busca estudiar los efectos de los tratamientos criogénicos comparados con los tratamientos térmicos convencionales en la obtención de una estructura con menor austenita retenida, realizados en el acero de herramienta para trabajo en frío AISISAE D3 (DIN X 210 Cr 12).

El efecto de la corrosión por picadura empieza en la superficie de la tubería llegando a perforarla y ocasionar fugas. Debido a ello en el presente proyecto se definen los conceptos de este tipo de corrosión, la metodología de evaluación de las picaduras en tuberías a presión, y el desarrollo de ejemplos prácticos para evitar los efectos de la corrosión por picadura. En la evaluación se tiene como base el capítulo 6 de la Norma API 579, la cual permite determinar la integridad física de la tubería y además la Norma ASME B31.3 que aporta las condiciones para el desarrollo del ensayo hidrostático y con ello validar los cálculos realizados. La evaluación de la corrosión por picadura se realiza mediante dos niveles de evaluación. Estos se basan según el tipo de picadura como son el de picadura generalizada, picadura localizada, picadura localizada en un área local delgada o picadura generalizada con un área local delgada. Cada nivel cuenta con limitaciones para realizar la evaluación. Para el dimensionamiento de las picaduras se tienen los procesos de inspección visual y de ensayos no destructivos, teniendo cada uno como objetivo la definición de las dimensiones de la picadura. Los niveles de evaluación se enfocan en determinar los nuevos parámetros de operación de la tubería dañada como es la Máxima Presión de Trabajo, la cual debe ser mayor a la de Presión de Diseño o de Operación, y a su vez el daño ocasionado en la tubería que debe de cumplir con los criterios que aprueban la fisonomía de la picadura. Los resultados de la evaluación determinarán si se tiene la aptitud para continuar en servicio conteniendo el daño encontrado. Para luego con el cálculo de la vida remanente, la cual tiene como variable la velocidad de corrosión por el medio al cual está expuesta la tubería, tiene como fin calcular el tiempo de operación o el tiempo de una próxima inspección o la reparación o cambio de la sección dañada y tener como objetivo una visión acertada del estado del componente y confirmar la fiabilidad del componente dañado durante su uso.

El presente trabajo de investigación tuvo como objetivo de estudio realizar una evaluación de la resistencia a la corrosión mediante el ensayo de niebla salina en acero estructural A36 recubiertas de pintura alquídica incorporando nanopartículas de óxido de zinc. Se utilizaron nano ZnO industriales, las cuales fueron caracterizadas por espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia UVvisible, microscopía electrónica de barrido (SEM) y difracción de rayos X (DRX). Se realizó la incorporación de nanopartículas de óxido de zinc en la pintura alquídica en porcentajes en peso de 0,5; 1,5 y 3,0. La evaluación de la incorporación de estás nanopartículas sobre el sustrato metálico se realizó por FTIR, SEM-EDS y DRX. Finalmente, se realizó el ensayo de corrosión acelerada de niebla salina, con una exposición de solución salina de NaCl al 5.0%w. Los resultados de la caracterización de las nano ZnO indicaron que las nanopartículas muestran la estructura cristalina hexagonal tipo wurtzita, sensibilidad a la luz UV-vis con banda característica en el espectro ultravioleta, y en el caso del FTIR mostrón una manda característica en el rango de 400-500cm-1. La incorporación de nano-ZnO de concentración en la pintura alquídica de 0,5% w mostró un mejor aspecto superficial a comparación de 1,5 y 3,0 %w que mostraron un aspecto más rugoso. La mayor resistencia a la corrosión la mostró la concentración de 1.5% w de nano-ZnO en el ensayo de corrosión acelerada de niebla salina. / The objective of this research was to evaluate corrosion resistance by the salt spray test in A36 structural steel coated with alkyd paint incorporating zinc oxide nanoparticles. Industrial ZnO nano were used, which were characterized by infrared spectroscopy with Fourier transform (FTIR), UV-visible spectroscopy scanning electron microscopy (SEM) and X-ray diffraction (XRD). The incorporation of zinc oxide nanoparticles in the alkyd paint was performed in percentages by weight of 0.5; 1.5 and 3.0. The evaluation of the incorporation of these nanoparticles on the metallic substrate was performed by FTIR, SEM-EDS and XRD. Finally, the salt spray accelerated corrosion test was performed, with a 5.0%w NaCl saline solution. The results of the nano-ZnO characterization indicated that the nanoparticles show the wurtzite-type hexagonal crystal with structure, with, sensitivity to UV-vis light with characteristic band in the ultraviolet spectrum, and in the case of FTIR showed a characteristic band in the range of 400-500cm-1. The incorporation of nano-ZnO concentration in alkyd paint 0.5%w showed a better surface appearance compared to 1.5 and 3.0%w which showed a more rough appearance. The highest corrosion resistance was shown by the concentration of 1.5% w of nano-ZnO in the accelerated salt spray corrosion test. / Tesis

Esta tesis es una contribución al conocimiento y la investigación sobre la durabilidad de hormigones con árido reciclado en un ambiente marino como aporte científico y soporte para la elaboración de recomendaciones sobre el uso de este material. La industria de la construcción extrae recursos naturales y deposita residuos de construcción y demolición de grandes cantidades, lo cual tiene implicaciones ambientales y económicas que no se consideran sostenibles. Por ello los gobiernos intentan promover políticas y recomendaciones destinadas a reducir el uso de los recursos primarios y al aumento de la reutilización y el reciclaje. El interés en el uso de áridos reciclados procedentes de residuos de construcción y demolición (RCD) está en continuo crecimiento debido a su potencial frente a diversos usos, entre ellos su utilización como árido en la fabricación de nuevos hormigones, siendo ambientalmente responsable, tecnológicamente válido y económicamente viable. La utilización de árido reciclado de RCD en la producción de hormigón estructural puede afectar su comportamiento frente a propiedades mecánicas y de durabilidad debido a las características particulares del árido como su alta absorción. En el desarrollo de este trabajo se evaluó el comportamiento mecánico y la durabilidad frente a un ambiente marino, para un hormigón estructural con distintos porcentajes de sustitución de árido reciclado grueso (0%, 20%, 50% y 100%) y dos relaciones agua efectiva cemento 0,45 y 0,50 mantenidas a lo largo de la investigación, analizando los mecanismos de transporte que permiten el ingreso y movimiento de los cloruros en el hormigón hasta la armadura, que puede generar la corrosión de armaduras, catalogada como la causa de daño que más afecta a las estructuras de hormigón. Para el desarrollo de esta tesis fueron empleados áridos reciclados producidos en plantas de gestión de residuos españolas. En una primera etapa que corresponde a los estudios previos, fueron determinadas las c / Ulloa Mayorga, VA. (2012). Durabilidad de hormigones armados, con árido reciclado: Una evaluación de la corrosión en un ambiente marino [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/16700