El hormigón es el material estructural usado por excelencia en la construcción, tanto en pilares como en vigas y forjados con responsabilidades de carga debido a las ventajas que ofrece en cuanto a durabilidad, versatilidad y resistencias mecánicas.

Sin embargo la durabilidad del hormigón está sometida a diversas patologías y medios a los que puede verse expuesto que provocan su deterioro.
La presencia de fisuras en el hormigón (por retracción, movimientos, defectos en el cálculo de cargas…), así como el desgaste por erosión y el ataque por heladas son algunas de las patologías que comúnmente nos encontramos.
La patología que afecta al hormigón más frecuentemente es la carbonatación.
¿Qué es la carbonatación? es el proceso por el cual el hormigón de recubrimiento pierde la alcalinidad que mantiene protegida la armadura.
Por lo tanto, un hormigón puede presentar varios niveles de penetración de la carbonatación que estaría relacionado con la calidad del hormigón en cuestión.
El mecanismo por el cual se produce es la reacción del dióxido de carbono de la atmósfera con las sustancias alcalinas existentes en el hormigón. Es un tipo de reacción ácida, de excepcional importancia en la durabilidad del hormigón.
Las armaduras están protegidas frente a riesgos de oxidación por el recubrimiento y por la presencia del hidróxido de calcio; en esta situación el pH es de 12 0 13. Cuando la humedad ambiental mezclada con anhídrido carbónico penetra por los poros, el hidróxido cálcico se transforma en carbonato, disminuyendo la alcalinidad a un pH de valor 9 ó 9,5: en este caso ya no es suficiente para proteger la armadura, comenzando la oxidación.

La carbonatación en el hormigón armado se produce avanzando desde el exterior.

Las posibilidades de difusión de la carbonatación están en relación al tiempo y la profundidad, es un fenómeno relativamente lento -un hormigón bien dosificado en cemento (350 kg/m3) la profundidad a la que llega la carbonatación es de 4 mm en dos años,10 mm en 8 años,20 mm entre los 20 y 25 años.
El espesor y calidad del recubrimiento incide en la acción de estas variables:
  • El proceso de degradación del hormigón (por el cual la alcalinidad se ve afectada por las reacciones causadas por atmósferas contaminantes).
  • La neutralización del anhídrido carbónico (que se propaga por los poros llenos de aire del hormigón, provocando la creación de carbonato cálcico).
  • La formación de óxido (Las tensiones originadas por la herrumbre expansiva formada alrededor de las barras se propaga por toda la armadura, ejerciendo presión sobre el recubrimiento provocando el estallido del mismo)
  • Perdida de sección de las armaduras (al quedar la armadura en contacto del aire se esparce la oxidación a mayor velocidad y volumen, pudiendo desaparecer estribos o cercos).
Todo esto nos indica que ante la carbonatación, que es una degradación química del hormigón, debemos evitar:
  • Mala dosificación del hormigón.
  • Porosidad
  • Puesta en obra que facilite su fisuración
  • Espesores de recubrimientos pequeños
  • Exposición a medios agresivos
La reparación de elementos estructurales debe siempre realizarse mediante materiales que nos ofrezcan buena adherencia, compacidad, resistencia a ataques atmosféricos, y resistencias mecánicas adecuadas al uso.
PROCESO DE REPARACIÓN .
 
Cuando detectamos en una estructura un avanzado estado de Carbonatación del hormigón, debemos tomar inmediatamente medidas para controlar sus efectos, reparar sus daños y rehabilitar su capacidad estructural. Existen muchos métodos para lograrlo, pero expondremos un método relativamente sencillo de exponer y de ejecutar; lo haremos en 3 vías que son complementarias, ya que describiremos el método de protección en una, y las medidas de reparación en las otras dos.
En aquellas zonas de nuestra estructura que a pesar de tener un estado de carbonatación avanzado, aún no se han presentado síntomas externos, como fisuras, manchas de óxido o pérdidas de sección de hormigón o de acero de armar, aplicaremos a ka superficie un tratamiento que denominaremos Tratamiento A y en el que haremos lo siguiente:
1.-Deberá de limpiarse el elemento de hormigón dejando una superficie limpia, seca, libre de polvo, exenta de grasas, pinturas, eflorescencias, y demás contaminantes que puedan interferir con la penetración del producto de impregnación a utilizar.
2.-se aplicará un aditivo inhibidor de la corrosión tipo impregnación “PROSIL de Beissier” o similar, aplicando una sola mano hasta la saturación, con brocha, rodillo o pistola Airless. Si el fondo es muy absorbente, aplicar una segunda mano una  vez desaparecido el brillo de la primera. Este producto tiene gran poder de penetración y secado rápido, su penetración de trabajo efectiva se adquiere a las 12 horas.

Diferencias de color superficial entre hormigón carbonatado (a la derecha) y el hormigón tratado

 

Para el caso de los elementos que presentan fisuras estabilizadas y que no presentan signos claros de oxidación proveniente del interior del elemento de hormigón armado, se recomienda dar un tratamiento que denominaremos Tratamiento B y que es el siguiente:
1.-Se debe preparar la fisura para dejarla saneada, limpia de grasa, pintura o tratamientos superficiales antiguos; para lo cual puede ser necesario el lijado o repicado de dicha fisura, en todo caso debe limpiarse la fisura para eliminar el polvo mediante aire a presión.
2.-Se procederá a inyectar la fisura con una resina de inyección de baja viscosidad tipo “PREPOXY INYECCION de Copsa” o similar, Se dispondrán los inyectores con dispositivo anti retorno con una separación comprendida entre 0.5 y 1.5 veces el grosor de la pieza, en función del ancho de fisura. luego se obturará la fisura entre tramos de inyectores con un mortero de reparación tixotrópico para evitar la pérdida de resina durante la inyección. La inyección debe de realizarse con una bomba manual (no mecánica) para evitar un posible daño en los planos de la fisura. Las fisuras verticales deben ser inyectadas de abajo hacia arriba; tan pronto como la resina inyectada por un inyector salga por el siguiente debe sellarse el anterior y continuar el proceso de inyección desde el siguiente. Después de completar el proceso de inyección, los inyectores y el material de sellado se pueden eliminar.
Luego de esta reparación aplicaremos a estas zonas el Tratamiento A.
Para el caso de los elementos que presentan fisuración excesiva con pérdida de sección y/o desplazamiento del recubrimiento, se recomienda dar un tratamiento que denominaremos Tratamiento C y que es el siguiente:
1.-Remover todo el hormigón deteriorado que presente desprendimientos o una micro-fisuración importante, dejando una superficie limpia, sana, exenta de grasas, lechada de cemento, partículas sueltas o mal adheridas; llegando a una base firme y descubriendo si es necesario las armaduras existentes que presenten alguna oxidación. Estas armaduras deberán descubrirse en una longitud tal que sobrepase en unos centímetros la zona de armadura sana a cada extremo de la oxidada.
2.-Se procederá luego al saneado con medios mecánicos de las armaduras que presentan oxidación, realizado manualmente con un cepillo de cerdas metálicas o en su defecto con chorro de arena. En el caso de que la pérdida de sección de las barras sea importante, se deberá proceder a su sustitución por barras de igual sección y tipo de acero.
3.-Se procederá a dar un revestimiento anticorrosivo a las armaduras del tipo “Prerepar S 100 de Copsa” o similar, una vez saneadas las armaduras se aplicará la primera capa de PREREPAR S 100 recubriendo totalmente la armadura. La segunda capa se aplicará rápidamente, en cuanto haya secado la primera.
4.-Una vez terminado el proceso de pasivación de las armaduras (luego de 3 horas de secado de la segunda capa), se aplicará un mortero tixotrópico de reparación tipo “AGUAPLAST OBRA FACIL de Beissier”. Para rellenos y enfoscados superiores a 8 mm se puede mezclar con arena lavada de grano 0-4 mm en proporción 1 parte de arena por 3 partes de Aguaplast Obra Fácil. Para enfoscados superiores a 15 mm  utilizar malla. Aplicar con llana lisa o espátula de acero inoxidable  hasta lograr la regeneración total del elemento.
Luego de esta reparación aplicaremos a estas zonas el Tratamiento A.
En resumen, ante una patología por carbonatación siempre deberemos rehabilitar las diferentes secciones de hormigón reforzado, y luego aplicar el correspondiente tratamiento de protección (Tratamiento A).