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Artículo 24º Prevención y protección contra acciones físicas y químicas

24.1. Generalidades
24.2. Durabilidad del hormigón
24.3. Corrosión de las armaduras
24.4. Limitaciones a los contenidos de agua y de cemento

24.1. Generalidades

Cuando el hormigón haya de estar sometido a acciones físicas o químicas que, por su naturaleza, puedan perjudicar a algunas cualidades de dicho material, se adoptarán, tanto en el proyecto como en la ejecución de la obra, las medidas oportunas para evitar los posibles perjuicios o reducirlos al mínimo. Para ello, deberán observarse las prescripciones de carácter general que a continuación se indican, así como las particulares de los apartados 24.2 y 24.3 de este Artículo.

En el hormigón se tendrá en cuenta no sólo la durabilidad del hormigón frente a las acciones físicas y al ataque químico, sino también la corrosión que puede afectar a las armaduras metálicas, debiéndose, por tanto, prestar especial atención a los recubrimientos de las armaduras principales y estribos.

En estos casos, los hormigones deberán ser muy homogéneos, compactos e impermeables.

Comentarios 

Debe advertirse que, independientemente de los casos de hormigonado en tiempo frío indicados en el Artículo 18º, existe también el peligro de heladas en épocas posteriores. Frente a ellas el hormigón ya endurecido se comporta como un material pétreo cualquiera, siendo su menor o mayor capacidad de absorción de agua la causa determinante de su mejor o peor comportamiento. 

Las aguas puras, como las de lluvia, nieve y algunos manantiales de montaña, disuelven la cal libre del hormigón, debido especialmente a su alto contenido en anhídrido carbónico.

Por último, este Artículo es de aplicación en aquellos casos en que el hormigón se encuentra en contacto con un medio químicamente agresivo (atmósfera, agua y líquido en general, suelo o cualquier sustancia).

24.2. Durabilidad del hormigón

Durabilidad de un elemento de hormigón es su capacidad de comportarse satisfactoriamente frente a las acciones físicas, químicas agresivas y proteger adecuadamente las armaduras y demás elementos metálicos embebidos en el hormigón durante la vida de servicio de la estructura. La durabilidad debe conseguirse a través de un adecuado proyecto, construcción y mantenimiento del elemento.  

Por lo que respecta a la durabilidad del hormigón, deberá elegirse cuidadosamente en el proyecto el tipo y clase del cemento que haya de ser empleado, según las características particulares de la obra o parte de la misma de que se trate y la naturaleza de las acciones o ataques que sean de prever en cada caso. Si se emplean distintos tipos de cementos en una misma obra, se tendrá presente lo indicado en los últimos párrafos de los Artículos 15º y 17º.

En cuanto a los áridos, deberá comprobarse que cumplen las limitaciones indicadas en el Artículo 7.º y, de modo especial, las relativas a reactividad con los álcalis del cemento.

Con independencia de las precauciones señaladas, que tienen un carácter marcadamente preventivo, deberán adaptarse medidas especiales de protección del hormigón ya endurecido, mediante revestimientos o tratamientos superficiales adecuados, en función de la naturaleza e intensidad de las acciones nocivas actuantes.

Comentarios 

En la protección frente a los agentes físicos y químicos agresivos, las medidas preventivas suelen ser las más eficaces y menos costosas. Por ello, la durabilidad es una cualidad que debe tenerse en cuenta durante la realización del proyecto, estudiando la naturaleza e intensidad potencial previsible del medio agresivo y eligiendo los materiales, dosificaciones y procedimientos de puesta en obra más adecuados en cada caso.

Entre las muchas variables que influyen en los fenómenos de carácter agresivo, la compacidad del hormigón es una de las más importantes y todo lo que se haga por aumentarla redunda en una mayor durabilidad del elemento correspondiente.

Por otra parte, la elección del tipo y clase del cemento o cementos que vayan a emplearse, es otro extremo con repercusión directa en la durabilidad del hormigón.

Por último, se reseñan a continuación las sustancias que, de un modo genérico, poseen carácter agresivo para el hormigón:

a) gases que posean olor amoniacal o que, por su carácter ácido, enrojezcan el papel azul de tornasol humedecido con agua destilada;

b) líquidos que desprendan burbujas gaseosas, posean olor nauseabundo, dejen residuos cristalinos o terrosos al evaporarlos o que por su carácter ácido enrojezcan el papel azul de tornasol; aguas muy puras o de alta montaña y aceites vegetales;

c) tierras o suelos con humus y sales cristalizadas; sólidos secos o húmedos cuyas dispersiones acuosas enrojezcan el papel azul de tornasol. 

24.3. Corrosión de las armaduras 

Es necesario considerar desde el proyecto el grado de agresividad que presenta para las armaduras el medio ambiente donde vaya a estar situada la obra. Este grado de agresividad está en relación directa con la presencia de uno o varios factores, que será necesario evitar o al menos contrarrestar.

En la fase de proyecto de la estructura se deben tener en cuenta todas las consideraciones que se hacen en 13.3 respecto de distancias a los paramentos y en el Artículo 44º en relación al riesgo de corrosión por fisuración en fase de servicio.

Con respecto a los materiales empleados, se prohibe poner en contacto las armaduras con otros metales de muy diferente potencial galvánico; y se recuerda la prohibición de emplear materiales que contengan iones despasivantes tales como cloruros, sulfuros y sulfatos en proporciones superiores a las indicadas en los Artículos 6º, 7º y 8º. 

Comentarios

El hormigón, en general, y el de cemento portland en particular, es un medio alcalino, protector de las armaduras contra la corrosión. Pero si por una circunstancia cualquiera (penetración de agua, disoluciones ácidas o gases húmedos ácidos) la alcalinidad disminuye, la protección puede peligrar e incluso anularse. Además la presencia de aniones, tales como los cloruros, pueden desencadenar también una fuerte corrosión de las armaduras. 

Los productos de la corrosión (herrumbre), por las condiciones de su formación y por su naturaleza, en ningún caso pueden servir de protección a las armaduras, por lo que el fenómeno corrosivo, una vez iniciado, progresa de manera continua si persiste la causa que lo originó. Por otra parte, los productos de la corrosión se forman con carácter expansivo, desarrollando grandes presiones que provocan la fisuración y el agrietamiento del hormigón junto a las armaduras y abren nuevos cauces a los agentes agresivos. De aquí la gran importancia que tienen la compacidad y los recubrimientos en la protección de las armaduras del hormigón.

También pueden provocar corrosión la existencia de corrientes vagabundas en las armaduras.

A efectos de protección de las armaduras contra posibles peligros de corrosión de uno u otro tipo, deben tenerse en cuenta los hechos siguientes:

1. La corrosión, como fenómeno cuya ocurrencia es aleatoria, está regida por las leyes de la probabilidad y, en consecuencia, implica siempre un riesgo. 
2. Una eficaz garantía contra este riesgo consiste en la observancia de las indicaciones y recomendaciones anteriormente hechas.
3. La corrosión de las armaduras, como la de cualquier estructura metálica, puede combatiese más fácil y económicamente si se prevé por anticipado. En cambio, una vez comenzada, sus efectos son imposibles o muy difíciles de evitar, y siempre a un costo elevado.
4. Cuando se presuman riesgos serios de corrosión, es aconsejable documentarse debidamente, recurriendo a las publicaciones especializadas o al dictamen de especialistas idóneos.

24.4. Limitaciones a los contenidos de agua y de cemento

Los valores de la relación agua/cemento (a/c) y los contenidos en cemento de los hormigones, deberán cumplir las limitaciones indicadas en el cuadro adjunto, en función del ambiente al que vayan a estar sometidos. Las definiciones de los diferentes ambientes figuran en 13.3, indicándose con el subíndice h la existencia de heladas, y con el f, la utilización de fundentes,

CUADRO 24.4.

Ambiente	Relación máxima a/c	Contenido mínimo en cemento kg/m^3
		Hormigón en masa	Hormigón armado
I II II h II f (*) III III h III f (*) Químicamente agresivo (**)	0,65 0,60 0,55 0,50 0,55 0,50 0,50 0,50	150 175 175 200 200 200 200 200	250 275 300 300 300 300 325 325

(*) En estos casos, deberán utilizarse aireantes, que produzcan un contenido de aire ocluído mayor o igual que el 4,5%.
(**) En el caso particular de existencia de sulfatos, el contenido mínimo en cemento de los hormigones en masa se elevará a 250 kg/m³. Además, tanto para hormigones en masa como para los armados, el cemento deberá ser resistente a los sulfatos si el contenido en sulfatos del agua es mayor o igual que 400 mg/kg, o si en suelos es mayor o igual que
3.000 mg/kg.

Comentarios 

Una condición para garantizar la durabilidad del hormigón, así como su colaboración a la protección de las armaduras frente a la corrosión consiste en obtener un hormigón con una permeabilidad reducida. Para obtenerla son decisivos la elección de una relación agua/cemento suficientemente baja, la compactación idónea del hormigón, un contenido adecuado de cemento y la hidratación suficiente de éste, conseguida por un cuidadoso curado.

Las limitaciones al contenido de cemento y agua del hormigón (esta última, a través de la limitación de la relación agua/cemento) dadas en el articulado junto con los recubrimientos establecidos en 13.3., son en general suficientes para conseguir la citada garantía. 

Existen procedimientos directos como el ensayo para la determinación de la profundidad de penetración de agua, según lo indicado en UNE 83.309/90, cuya realización se recomienda en casos especiales, determinados por las características de la obra o por la especial agresividad del ambiente. En este sentido se considera suficientemente impermeable el hormigón si cumple: 

Profundidad máxima de penetración £ 50 mm

Profundidad media de penetración £ 30 mm 

Se recuerda (Artículo 14º) que el contenido máximo de cemento del hormigón está limitado a 400 kg/m , salvo casos excepcionales.

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