Desde que se construyeron las pirámides de Egipto y el Coliseo Romano, la humanidad ha estado en busca de un material de construcción versátil, fácil de fabricar y transportar, económico y, sobre todo, duradero. El hormigón -una mezcla de agua, cemento y distintos tipos de minerales y rocas- cumple estas propiedades, por lo que es el material más utilizado en la actualidad para todo tipo de construcciones. Sin embargo, se enfrenta a un problema que trae de cabeza a profesionales de la construcción en todo el mundo: la corrosión de las barras de acero que refuerzan internamente las estructuras de hormigón armado. Esta situación provoca un rápido deterioro interno de las armaduras y puede llegar a ocasionar el colapso de edificaciones.
A pesar de que se han realizado investigaciones para determinar cuáles son los factores que más influyen en este proceso, aún no se ha conseguido dar con una solución eficaz. Se sabe que la corrosión es producida por dos agentes. Uno de ellos es la carbonatación, es decir, la reacción química que se produce cuando el recubrimiento de hormigón entra en contacto con el dióxido de carbono. Esto da lugar a un descenso del pH y de su capacidad protectora contra ácidos. El otro es la presencia de cloruros -compuestos de cloro- que atacan el acero localmente y provocan la pérdida de material. En este caso centra su último estudio un grupo de investigación internacional de la RILEM (Unión Internacional de Laboratorios y Expertos en Materiales de Construcción, Sistemas y Estructuras).
"Hemos puesto en común investigaciones realizadas anteriormente para conocer qué pasa realmente en la zona de contacto hormigón-armadura cuando se produce la corrosión por cloruro y cuáles son los factores que influyen de manera dominante en el proceso", explica Mercedes Sánchez, investigadora de la Universidad de Córdoba que ha participado en el estudio. El objetivo final es determinar en qué factores debería la comunidad científica centrar sus estudios en un futuro para avanzar en la investigación contra la corrosión del acero en estructuras de hormigón armado y en la búsqueda de soluciones eficaces para evitar, o al menos retardar, el proceso.
Los resultados del estudio ofrecen a la comunidad científica un catálogo de parámetros con diferentes grados de influencia y marca cuáles deberían dejar de ser prioritarios. En esa categoría se encuentran, por ejemplo, la proporción de cemento y agua o el tipo de cemento, ya ampliamente estudiados.
Por otro lado, el desarrollo científico futuro podría beneficiarse de considerar otros factores, como las propiedades del acero, la distribución de la humedad en el hormigón y la existencia de pequeños huecos de aire. Los datos indican una fuerte influencia en el desarrollo de la corrosión de las barras de acero pero han recibido, sin embargo, poca atención científica hasta hora.
En este sentido, Mercedes Sánchez forma parte de un equipo de investigación de la Universidad de Córdoba que trabaja actualmente para incorporar sustancias en la masa de hormigón que permitan atrapar los cloruros y evitar, de este modo, que lleguen a las barras de acero y aceleren el proceso de corrosión.
El hormigón no sólo es el material del presente sino también del futuro. “Ahora se están creando hormigones con bacterias que son capaces de reparar grietas, hormigones sostenibles creados con materiales reciclados o especializados para crear jardines verticales”, comenta la investigadora. Actualmente, su grupo está trabajando en una nueva línea de investigación centrada en la incorporación del Internet de las Cosas para monitorizar estructuras de hormigón armado en tiempo real, con el fin de facilitar el proceso de inspección y la toma de decisiones.
Ueli M. Angst, Mette R. Geiker, Maria Cruz Alonso, Rob Polder, O. Burkan Isgor, Bernhard Elsener, Hong Wong, Alexander Michel, Karla Hornbostel, Christoph Gehlen, Raoul François, Mercedes Sanchez, Maria Criado, Henrik Sørensen, Carolyn Hansson, Radhakrishna Pillai, Shishir Mundra, Joost Gulikers, Michael Raupach, José Pacheco, Alberto Sagüés “The effect of the steel–concrete interface on chlorideinduced corrosion initiation in concrete: a critical review by RILEM TC 262-SCI”. Materials and Structures. DOI: 10.1617/s11527-019-1387-0