INSTITUTO UNIVERSITARIO DE TECNOLOGIA EXTENSION CIUDAD GUAYANA DEL MAR RIF: J-00066762-4 METALURGIA
EVALUACION DE LA CORROSION DE ACERO REFORZADO EN AMBIENTES SALINOS EN IUTEMAR GUAYANA
JOYNER SAMUELS
SAN FÉLIX, ABRIL 2014
CAPÍTULO I
EL PROBLEMA
1.1 Planteamiento del problema El concreto reforzado con varillas de acero es uno de los materiales de construcción más usado en todo el mundo, sin embargo, como todo material en servicio su tiempo de vida estará influenciada del medio ambiente al cual este expuesto. El problema de la degradación de las estructuras de concreto debido a procesos de corrosión es serio y de grandes implicaciones económicas. La habilidad para evaluar la corrosión de las varillas de refuerzo en estructuras y poder estimar la vida en servicio remanente es tema de estudios en muchas partes del mundo. Para estimar la vida útil de una estructura de concreto reforzado, es necesario conocer la velocidad con la cual se corroe el acero embebido en el concreto. El deterioro de las estructuras de concreto reforzado ha sido un tema de estudio por su relevancia para la industria de la construcción. Se calcula un costo de 300.000 millones de dólares por fallas en la infraestructura en los Estados Unidos de América. Así mismo, se estima que de esa cantidad, es posible evitar pérdidas por alrededor de 100.000 millones de dólares tomando medidas de prevención contra la corrosión. En el mapa de Venezuela, la zona costera se extiende de oeste a este, desde Castillete hasta la isla Corocoro en el Delta del Amacuro, con una fachada caribeña de 2394 kilómetros. Es de esperar que en esta costa se desarrolle una infraestructura hotelera, habitacional, muelles, etc., que para su construcción necesita de materiales como el acero reforzado y los profesionales técnicos interesados en la carrera de la corrosión deben estar preparados para estos retos.
Fundación la Salle de Ciencias Naturales campus Guayana, establecida en la UD104 de San Félix, Estado Bolívar, posee dentro de sus instalaciones la escuela Técnica de Fundación la Salle y el Instituto Universitario de Tecnología del Mar (IUTEIN) Extensión Guayana. Este último proporciona formación a nivel superior en las especialidades de Administración, Contabilidad y Finanzas en el área social; además ofrece las carreras de Mecánica, Electricidad, Seguridad Industrial y Metalurgia, caracterizadas por la búsqueda del desarrollo integral, por medio de la educación basada en la excelencia académica y la constitución social del individuo. El problema que se plantea es que las futuras necesidades de acero reforzado para la construcción de infraestructura en zonas costeras, donde el ambiente severo es predominante, requiere que se investigue sobre la corrosión de este material y en este ambiente, que además es poco conocido en Venezuela, ya que el deterioro acelerado de las construcciones terminadas serian causantes de diversos tipos de accidentes y mayores pérdidas económicas al país. Las causas principales de este problema lo constituyen la fabricación de acero reforzado a partir de materia prima de menor calidad, por problemas operacionales que varían las especificaciones del producto obtenido y, motivado a esto, la compra de grandes volúmenes de cabillas a proveedores de cualquier país, sin importar mucho la calidad de este material con tal de suplir al mercado nacional y no paralizar las construcciones. Las consecuencias que se observan, es que deben utilizarse mas materiales como refuerzo en las columnas de viviendas o cabillas de un espesor mayor para evitar agrietamiento acelerado, lo que implica gasto mayor en los materiales usados y edificios multifamiliares que soporten solo unos pocos pisos, pérdidas económicas por reemplazo del material dañado y menor tiempo de vida de la infraestructura construida. Si persiste esta situación se tendrían muchas viviendas o infraestructuras construidas que solo durarían poco tiempo, por el desgaste de este material por
efectos de la corrosión, además de que volvería a incrementarse el numero de personas que deberá esperar de nuevo por una solución habitacional mas estable. También en caso de un evento sísmico o de otra naturaleza, las viviendas podrían destruirse y ocasionar además, perdidas humanas. Debido a esto se plantea estudiar el efecto de la corrosión de acero reforzado, en ambiente salino, a fin de verificar la calidad de este material actualmente y poder plantear alternativas que solucionen el problema planteado. Lo cual es muy importante, ya que disminuiría los costos de compras impulsivas al exterior y satisfacería a los habitantes de estas viviendas fabricadas. Además, se busca motivar el estudio de estos temas porque de continuar esta situación se estaría siempre en una dependencia tecnológica de otras naciones, lo que conduce al desempleo, pérdida de recursos, etc.
1.2 Objetivo general Evaluar la corrosión de acero reforzado, en ambientes salinos, en Iutemar Fundación La Salle, de San Félix.
1.2.1 Objetivos específicos
Definir los requisitos de calidad del acero reforzado necesarios para someterse a ambiente salino.
Calcular la concentración de los cloruros para cada ambiente.
Elaborar cuatro pilones de acero reforzado con concreto armado, que serán sometidos a los ambientes salinos.
Indagar la opinión de los estudiantes acerca de los procesos de corrosión en acero reforzado.
Presentar los resultados de la evaluación de corrosión de cada uno de los pilones expuestos a los ambientes salinos.
1.3. Delimitación del problema La presente investigación se realizó en Iutemar Fundación La Salle, Campus Guayana, la cual tiene como finalidad evaluar la corrosión de estructuras de acero reforzado, en ambientes salinos. El tiempo estipulado en el cual se efectuará la investigación será en el lapso comprendido entre Abril y Julio de 2014.
CAPÍTULO II
MARCO TEÓRICO
2.1 Antecedentes de la empresa San Juan Bautista de la Salle, nació en 1651; él fue quien comenzó los primeros trabajos de la investigación y éste crea las primeras escuelas cristianas, esto fue en España en el siglo XVII. Esto fue motivación para el Sr. Pablo Mandase Soto (Hermano Ginés), quien nació en el País Vasco-España en el año 1912 y llega a Venezuela en el año 1939; es geólogo, biólogo y antropólogo. El 15 de mayo de 1940 un grupo de alumnos de la Salle de Caracas, bajo la dirección de su profesor el Hermano Ginés, funda una agrupación dedicada al estudio científico de la naturaleza de Venezuela, la sociedad de Ciencias Naturales La Salle que ya cumplió 64 años, es el primer paso que conduce después a la creación de la fundación La Salle de Ciencias Naturales, el 21 de agosto de 1957, tras la redacción del Acta de Constitución de la Fundación La Salle de Ciencias Naturales. Esta fecha queda escrita como el momento en que FLASA surge a la vida nacional y a la historia del movimiento Lasallista, se nombra el primer directorio, constituido por el Hermano Ginés Pablo Mandase, director fundador de la Sociedad de Ciencias Naturales La Salle. En el año 1968, la Fundación La Salle se hizo cargo del Instituto La Salle creada 10 años atrás por el Hermano de las escuelas Cristianas. Desde el principio puso en marcha un programa de estudio a nivel de bachilleres técnicos, al mismo tiempo que mantenía el ya existente centro de aprendizaje industrial organizado en colaboración con empresas locales.
En 1969, se crea el Liceo Técnico de Guayana en instalaciones que fueron construidas por la Corporación Venezolana de Guayana (C.V.G). La Fundación La Salle de Ciencias Naturales a través de su Campus de Guayana, se hizo cargo en la década de los 70 del colegio que fundaba bajo la dirección de la Congregación de los Hermanos de las Escuelas Cristianas. En colaboración el Instituto de Cooperación Educativa (I.N.C.E), de la Corporación Venezolana de Guayana (C.V.G), y de un convenio con las compañías Orinoco Mining Company y la Iron Mines Company of Venezuela, se dio un impulso especial en el área industrial, dictándole cursos de electricidad, así como también de mecánica. Al mismo tiempo, en el año 1974, Fundación La Salle dirige su labor educativa a formar bachilleres Técnicos Industriales en las menciones de Electricidad Industrial, Maquinas-Herramientas, así como el Dibujo Técnico, a través de su escuela Técnica Industrial, convertido en el Instituto Universitario de Tecnología de Guayana, proporcionando la formación a nivel superior en las carreras de Electricidad, Mecánica, Contabilidad y Finanzas, Metalurgia y Administración de Empresas, mas tarde se agrega la especialidad de Seguridad Industrial, ambos Institutos brindan una respuesta seria al complejo mundo industrial que se ha desarrollado en Guayana. La formación que se imparte en los Institutos Educativos de Guayana, cuenta con el apoyo de una dirección técnica encargada de coordinar la capacidad a través de distintos talleres, los cuales se encuentran divididamente equipados, taller de maquinas-herramientas, taller de dibujo diversificado, taller de dibujo básico, metales, fundición, soldadura, automotriz, mecánica, secretariado comercial, mecánica de mantenimiento y carpintería. El 21 de Agosto de 1957 se redacta el acta de constitución de la Fundación la Salle de Ciencias Naturales. Desde ese instante la historia de la Fundación se va cumpliendo, gracias al conocimiento lo que dan la existencia y sentido, en que su trabajo y dedicación contribuye a los nobles propósitos que animan a la institución. Durante días veinte y
veintitrés de enero se realizaron jornadas de inducción al personal docente que prestaron sus servicios en el Instituto Universitario de Tecnología Industrial de Extensión Guayana (IUTEMAR) en el estado Bolívar. Las mismas fueron organizadas por la dirección de educación de la Fundación La Salle personal directivo de los Institutos Educativos del Campus de Guayana y el servicio de orientación integral (SOI). En 1968 la Fundación La Salle toma a su caro al Instituto La Salle de San Félix, Estado Bolívar. Allí se inicia en forma, totalmente gratuita un programa docente de índole técnico Industrial al nivel de bachillerato técnico.
Misión Ser una institución científico-educativa de extensión-producción, integrada sinérgicamente, de excelencia y solidez reconocida regional, nacional e internacionalmente, fundamentada en su concepción filosófica humano-cristiana, apoyada en los avances científico-tecnológicos, con la voluntad, capacidad y compromiso de sus miembros para fomentar la dignificación y trascendencia de la vida con respeto, defensa y promoción de los valores culturales y ambientales de cada pueblo.
Visión Servir a las comunidades mas desasistidas a través de la educación, investigación y extensión, apoyada en la cultura del trabajo, del hermanamiento y solidaridad comunitaria para enraizar a la gente a su región y darle herramientas para su desarrollo personal y comunitario, ajustadas a las necesidades y realidad de cada una de ellas, para instaurar como fin último la verdad de dios en la Tierra.
Organigrama estructural de Fundación la Salle (IUTEMAR)
Fuente: Fundación La Salle
2.2 Antecedentes de la investigación Con respecto a la presente investigación, se consultaron temas similares que sirvieron de guía para dar inicio a este trabajo, los cuales están dirigidos a la rama de Metalurgia, sin embargo no se consiguió en la biblioteca de la institución ningún trabajo sobre este tema. De acuerdo a Tamayo y Tamayo (1990) señala: “En los antecedentes se trata de hacer una síntesis conceptual de las investigaciones o trabajos realizados sobre el problema formulado, con el fin de determinar el enfoque metodológico de la misma investigación.” (Pág. 5). Algunos de estos son presentados a continuación: En 2008, Emmanuel Martínez presenta su Trabajo Especial de Grado, en la
Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, titulado “Corrosión en estructuras de concreto reforzados con acero”, llegando a las siguientes conclusiones:
La influencia del medio ambiente en el deterioro del concreto y por consecuente en el proceso de corrosión de estructuras de concreto es fundamental, siendo características de los diferentes medios.
Nunca vamos a estar exentos de la totalidad de este fenómeno, pero tenemos varias herramientas que nos pueden asegurar disminuir considerablemente el proceso de corrosión como utilizar de forma adecuada la combinación de diversas medidas, un buen proceso de elaboración del concreto o el empleo de diferentes medidas de corrosión. En el 2007 Miguel Bermúdez, de la Universidad Politécnica de Madrid, presenta
su Trabajo de Doctorado titulado “Corrosión de las armaduras del hormigón armado en ambiente marino: zona de carrera de mareas y zonas sumergidas”. Se llegó a las siguientes conclusiones:
El curado con agua de mar no ha tenido influencia en la resistencia ni en las propiedades físicas del hormigón analizadas, tanto para el hormigón exigido por la Instrucción EHE para ambientes IIIc como para hormigones de categorías superiores.
En este ambiente, la Instrucción EHE recomendaría el curado previo durante un periodo aproximado de 7 días. Sin embargo, los resultados de los ensayos de difusión de cloruro realizados con el hormigón exigido con el ambiente IIIc (con la dosificación y tiempo de curado exigido) no han supuesto ninguna mejora a partir de una cierta edad en comparación con los hormigones curados directamente con agua de mar. En el año 2010, los Ingenieros Marco Vásquez y William Galicia, de la
Universidad Privada Antenor Orrego, publicaron una Investigación “Premio Antenor
Orrego 2010” titulada “Vida útil en estructuras de concreto armado desde el punto de vista de comportamiento del material”. Llegando a las siguientes conclusiones:
Los efectos de la corrosión sobre el Acero de Refuerzo consiste en la pérdida de la sección y disminución de su resistencia mecánica.
Los efectos de la corrosión sobre el Concreto consiste en manchas, grietas y desprendimientos o deslaminaciones en la superficie.
Estos efectos condicionan la durabilidad de una estructura de concreto armado.
Una estructura de concreto armado, bien diseñada y fabricada de acuerdo a los códigos de buena práctica debería tener una durabilidad ilimitada. Estos trabajos guardan relación con la investigación que se va a realizar, ya que
tratan acerca del fenómeno de corrosión en estructuras de concreto armado, los métodos empleados para determinar el proceso y relacionan las causas y efectos por
lo que ocurre el daño presentado, por lo que serán de gran utilidad en esta exploración.
2.3 Marco referencial El concreto reforzado con varillas de acero es uno de los materiales de construcción más usado en todo el mundo, sin embargo presentan el inconveniente de ser susceptibles a fallar por corrosión. El problema de la degradación de las estructuras de concreto debido a procesos de corrosión es serio y de implicaciones económicas mayores. La habilidad para evaluar la corrosión de las varillas de refuerzo en estructuras y poder estimar la vida en servicio remanente es tema de estudios en muchas partes del mundo. Al respecto Pérez y Del Valle (2010) indican: No obstante los grandes avances tecnológicos mundiales, el problema de la corrosión sigue sin ser entendido completamente, debido principalmente a la complejidad del proceso de corrosión en sí mismo. Para estimar la vida útil de una estructura de concreto reforzado, es necesario conocer la velocidad con la cual se corroe el acero embebido en el concreto. Pág. XI. Diferentes factores actúan durante la vida útil de cualquier obra de concreto, afectando de algún modo sus características de durabilidad. Estas condicionantes pueden depender tanto de la acción del entorno o medio ambiente, como de las propiedades intrínsecas del concreto. El diseño global de la obra, su interrelación con el suelo, diseño de los elementos constructivos y su posterior elaboración con la adecuada selección de los materiales componentes y colocación en obra, juegan también un rol importantísimo.
Causas internas Se definen como causas internas aquellas que se relacionan con cambios volumétricos que ocurren dentro del concreto. La reacción química del cemento con el agua, conocida como hidratación, genera distintas reacciones químicas que pueden llegar a producir daños severos al concreto por el efecto de aumentos de volumen.
Esta misma reacción química genera un fuerte aumento en la temperatura del concreto, el cual, al comenzar a enfriarse puede producir grietas de consideración. La eventual reacción de álcalis libres con áridos de alto contenido de sílice es iniciadora de una reacción incontrolable que también induce a un aumento interno de esfuerzos. La pérdida del agua de mezclado produce cambios físicos conocidos como retracción de secado, pudiendo iniciarse desde muy temprana edad. En este caso se producen fisuras superficiales. Si se generan con el tiempo, las fisuras pueden alcanzar todo el espesor del elemento.
Causas externas Otras causas actúan externamente sobre la estructura. Las más típicas se refieren a las acciones de las cargas, ya sean estáticas o dinámicas, la acción del fuego, sismos, temperatura y viento extremo, asentamientos diferenciales, etc. Éstas inciden con esfuerzos de toda índole sobre el elemento, bastando que se sobrepasen las respectivas resistencias características del concreto para que ocurra un daño. Sobre la superficie del concreto existe, debido al uso, un desgaste mecánico, abrasión e impacto, y, actuando sobre el recubrimiento del concreto se encuentran una serie de agentes nocivos, como el CO 2 carbonatación, cloruros, sales descongelantes, aguas con sulfatos, ciclos hielo/deshielo, y otros líquidos y gases agresivos. Este último tipo de causales puede llevar a la oxidación de la varilla, iniciando un nuevo tipo de daño con aparición de grietas y desprendimientos. Fallas constructivas también fomentan la generación de daños, como el hecho de excesos de vibrado, segregación, mala colocación de mallas inducción de grietas sobre la superficie, desplazamiento de moldes en acabados superficiales. En resumen,
durante la vida útil del concreto es “normal” la aparición de fisuras, las cuales pueden y deben ser reparadas, de acuerdo al uso que tenga la respectiva estructura, pero de
aquí en adelante, si se produce procesos más fuertes que debilitan a la estructura, es punto de partida de estudio.
Períodos de tiempo de vida útil Los estados límites de una estructura, llamados también valores mínimos de servicio (o valores máximos aceptables de degradación), se indican a continuación: a) El Estado Límite de Servicio (ELS) corresponde al punto en el tiempo el cual la
estructura ha llegado a su vida útil, es decir, “es el estado en el cual los requerimientos de servicio de una estructura o elemento estructural (seguridad, funcionalidad y estética) ya no se cumplen .” b) El Estado Limite Ultimo (ELU), es el estado en que la estructura o elemento estructural “se encuentra asociado con colapso u otra forma similar de falla estructural.” El reporte DURAR indica que el ELU es el tiempo en el cual la estructura llega a un estado de degradación inaceptable antes de que sufra un colapso inminente, cumpliéndose: ELU (tiempo de colapso).
Figura 1.- Concepto de vida útil de las estructuras de concreto en función del fenómeno de la corrosión del refuerzo
Probabilidad de Falla La probabilidad de falla se podría definir como la probabilidad de exceder cierto estado límite, ya sea el ELS o el ELU. El término “falla por durabilidad es usado cuando existe una falla por degradación del material en una estructura o elemento
”
estructural, en comparación de “falla mecánica”, la cual es causada por cargas mecánicas externas. En el caso de deterioro de la estructura por corrosión de la armadura, se puede distinguir por lo menos tres situaciones: a) Un período de tiempo que va hasta la despasivación de la armadura, el cual se denomina, normalmente, período de iniciación. A este período de tiempo se puede asociar la llamada vida útil de proyecto. Normalmente corresponde al período necesario para que el frente de carbonatación o el frente de cloruros alcancen la varilla. Por frente de carbonatación se entiende la posición de la interface entre una región carbonatada, de baja alcalinidad por acción del gas carbónico sobre los productos alcalinos de la hidratación del cemento y una región contigua no carbonatada y por consiguiente de alto pH. Por frente de cloruros se entiende la posición de la interface entre una región contaminada por un cierto nivel de cloruros, suficiente para despasivar la varilla en aquella condición específica y una región contigua donde el nivel de cloruros todavía no alcanza el nivel suficiente para despasivar. Este contenido de cloruros varía en función de varios condicionantes entre el 0,05 y el 1% del peso del cemento. El hecho de que el frente de carbonatación o un cierto nivel de cloruros hayan alcanzado la varilla y teóricamente la haya despasivado, no significa necesariamente que a partir de ese momento habrá corrosión importante. Ese período de tiempo, no obstante, es un período que debe ser tenido en cuenta al proyectar la estructura, en aras de la seguridad.
b) Un período de tiempo que va desde el momento en que aparecen manchas en la superficie del concreto, u ocurren fisuras en el concreto de recubrimiento, hasta cuando se presenta el desprendimiento del recubrimiento. A este período se asocia la vida útil de servicio o de utilización de la estructura. Este período es muy variable y depende de cada caso en especial, pues ocurre que, en ciertas construcciones, es inadmisible que la estructura presente manchas de corrosión o fisuras. En otros casos sólo la caída de pedazos de concreto, que ponga en peligro la integridad de las personas, puede ser considerada como el momento a partir del cual se debe considerar cumplida la vida útil de servicio de la estructura. c) Un período de tiempo que va hasta la ruptura o colapso parcial o total de la estructura. A este período de tiempo se asocia la llamada vida útil última o total. Corresponde al período de tiempo para el cual habrá una reducción significativa de secciones resistentes de la armadura o una pérdida importante de adherencia concreto-refuerzo, acarreando el colapso parcial o total de la estructura.
Figura 2.- Concepto de vida útil de las estructuras de concreto en función del fenómeno de la corrosión del refuerzo.
Ataque por sales Las sales son compuestos químicos derivados de ácidos o bases, formadas de la reacción entre ellos. Usualmente son solubles en agua. Los cloruros y nitratos de amonio, magnesio, aluminio, hierro, atacan al concreto, siendo el más peligroso el de Amonio.
Ataque por agua a) Ataque por agua pura Las aguas puras conocidas como aguas blandas, atacan el concreto por disolución de la pasta al actuar sobre el Hidróxido de calcio libre. Adicionalmente los silicatos, aluminatos, y ferritos de calcio son descompuestos por disolución del Hidróxido de calcio. b) Ataque por aguas casi puras Las aguas del manantial, generalmente libres de sales, pueden volverse ácidas debido a la formación de ácido carbónico derivado del bióxido de carbono presente en la atmósfera transformándose en corrosivas al concreto, especialmente si éste es pobre o permeable.
Ataque por aguas de pantano Las aguas de pantano pueden contener elementos tales como ácido carbónico o húmico, sulfatos solubles, ácidos sulfúrico libre, o combinación de éstos. La acción del ácido sulfúrico y ácido carbónico ya ha sido explicada. El ácido húmico, producido por el proceso de descomposición de la vegetación, ataca fundamentalmente a la superficie del concreto al formarse humato de calcio.
Ataque por agua de desagüe Bajo condiciones de alta concentración de aguas de desagüe, baja velocidad de flujo, y alta temperatura en la tubería de desagüe, se puede generar en ésta hidrogeno, sulfurado como resultado de la acción oxidante de las bacterias aeróbicas sobre los compuestos de azufre presentes en el desagüe. Entre hidrógenos sulfurados se condensa en las superficies húmedas por encima del agua y es oxidado, por las bacterias aeróbicas, a anhídrido sulfuroso y luego a anhídrido sulfúrico, el cual en presencia de la humedad forma el altamente corrosivo ácido sulfúrico y destrucción del concreto. El concreto atacado presenta un revestimiento de color blanco amarillento sobre su superficie escamosa, la misma que sufre un descascaramiento intermitente que puede producir ablandamiento y desprendimiento del agregado.
Ataque por agua de mar La destrucción del concreto por acción del agua de mar es debida a uno o varios de los siguientes factores: a) Acción mecánica del oleaje. b) Evaporación provocada por el viento lo cual deposita las sales por encima del nivel de baja marea. c) Diferencia de mareas que favorece la acción destructiva debido a la cristalización de sales. d) Reacción química entre las sales del agua y el concreto, la cual favorece a la corrosión del acero de refuerzo.
e) Los organismos marinos y los productos de su actividad biológica. f) La acción destructiva debido a la corrosión y expansión del acero de refuerzo.
Corrosión de la armadura en el concreto El concreto armado es un material que se deteriora lentamente a través del tiempo; sin embargo. Cuando éste es preparado de mala calidad o presenta ataques físicos o químicos suelen presentarse daños que se manifiestan con agrietamientos, desprendimientos u otros tipos de daños que además de deteriorar al concreto pueden producir daños en el acero de refuerzo existente. Una de las características más importantes que se debe buscar en la ejecución de un buen concreto es que éste sea resistente a la acción del clima, a los ataques químicos, a la abrasión o a cualquier otro proceso de deterioro. Por lo tanto, un concreto se denomina durable cuando mantienen su forma srcinal, su calidad y sus propiedades de servicio al estar expuesto a su medio ambiente. Usando un cemento adecuado y una mezcla adecuadamente dosificada se obtendrá un concreto resistente a los sulfatos del suelo, a las aguas freáticas o del mar. La corrosión de la armadura en el concreto consiste en la oxidación destructiva del acero por el medio que lo rodea. Así, la corrosión ocurre como resultado de la formación de una celda electroquímica, la cual consiste en cuatro elementos principales (Fig. 3): a) Un Ánodo, donde ocurre la oxidación. b) Un Cátodo, donde ocurre la reducción. c) Un Conductor Metálico donde la corriente eléctrica es el flujo de electrones.
d) Un Electrolito, en ese caso el concreto, donde la corriente eléctrica es generada por el flujo de iones en un medio acuoso.
Figura 3.- Representación electroquímica del concreto y el acero. La corrosión electroquímica del acero en el concreto resulta de la falta de uniformidad en el acero (diferentes aceros, soldaduras, sitios activos sobre la superficie del acero), contacto con metales menos activos, así como también, de las heterogeneidades en el medio químico o físico (concreto) que rodea al acero. Ahora bien, aunque la potencialidad para la corrosión electroquímica puede existir debido a la falta de uniformidad del acero en el concreto, la corrosión formalmente se previene
por la formación de esta película de óxido de hierro “pasivante”. Pero cuando las condiciones de servicio cambian el concreto se altera o a través de él penetran sustancias agresivas, se produce el rompimiento de ésta película y la corrosión de las armaduras se desencadena con una triple consecuencia:
El acero disminuye su sección o incluso se convierte completamente en óxido.
El concreto puede fisurarse o deslaminarse debido a las presiones que ejerce el óxido expansivo al generarse.
La adherencia armadura-concreto disminuye o desaparece. Para que la corrosión del acero pueda iniciarse y mantenerse existen dos
mecanismos que en general son los más aceptados: a) Reducción de la alcalinidad por lixiviación de las sustancias alcalinas con agua o neutralización parcial con dióxido de carbono u otro material acídico. b) Por la acción electroquímica que involucra al ion cloruro en presencia de oxígeno. Así, el acero se corroe por la reacción anódica que permite que él se disuelva como ion ferroso. Debe haber una reacción catódica simultánea, como la reducción de oxígeno, todo esto en presencia de agua: 2Fe → 2Fe+2 + 4e-
Anódica
O2 + 2H2O + 4e- → 4OH-
Catódica
Es importante resaltar que sin la presencia simultánea en el concreto de oxígeno y humedad no es termodinámicamente posible que se desarrolle con velocidad apreciable. Ambos factores tienen un carácter ambivalente, pues cuando las armaduras están pasivadas, una cierta cantidad de oxígeno y humedad pueden servir para engrosar la capa pasivante, pero, cuando las armaduras se corroen activamente actúan acelerando notablemente el ataque. En su ausencia, sin embargo, lo detienen completamente. Así, los problemas de corrosión del acero estructural están íntimamente asociados a la despasivación del mismo, por el proceso electroquímico resultante de las variaciones del medio químico sobre las distintas fases concreto/acero y de las diferencias metalúrgicas y mecánicas del metal. Estas variaciones srcinan gradientes
de potencial, con flujo de corrientes eléctricas llevando a la formación de áreas anódicas y catódicas que constituyen las celdas de corrosión. El primer signo de corrosión es la aparición de una capa gris o parda a lo largo del eje del acero de refuerzo antes de que se forme la fisura, aunque algunas veces ocurre primero. Adicionalmente, las manifestaciones externas del proceso de oxidación incluyen manchas, decoloración, agrietamiento, descaramiento y astillamiento de la superficie del concreto, adicionalmente la sección transversal del acero se reduce pudiendo presentarse en el tiempo, problemas estructurales debido a la pérdida de adherencia acero/concreto, por agrietamiento de éste o a la reducción en la sección transversal.
Tipos de corrosión En el concreto armado, las formas que puede adoptar la corrosión de la armadura son diversas. Fontana ha clasificado los diferentes tipos/formas de corrosión de acuerdo a la apariencia física del ataque. Según esto en el caso del acero embebido en el concreto, los diferentes tipos de corrosión que pueden presentarse:
Corrosión localizada Corrosión por picaduras Las picaduras se forman por la disolución localizada de la película pasiva, típicamente resultan del ingreso de iones cloruro al medio, bien sea porque proviene del medio exterior o porque fueron incorporados en la masa del concreto. De esta manera, se forma una celda de corrosión donde existe un área pasiva intacta, actuando como cátodo en la cual se reduce el oxígeno y una pequeña área donde se ha perdido la película, actuando como ánodo, en la cual ocurre la disolución del acero.
Varios factores actúan en conjunto para mantener o profundizar las picaduras existentes, más que para extender la corrosión o generar nuevas picaduras. Como ya es dicho, las picaduras son autocatalíticas, ya que generan las condiciones necesarias y suficientes para su continuo crecimiento.
Figura 4.- Representación química de la corrosión por picaduras.
Corrosión en espacios confinados La corrosión de éste tipo puede ocurrir cuando sobre la superficie del metal existe un espacio lo suficientemente resguardado que evita el acceso continuo del oxígeno a esa zona, pudiendo crearse celdas diferenciales de oxigeno que inducen a la corrosión del esfuerzo. Existen varias situaciones que pueden inducir a éste daño. Entre ellas se puede mencionar la inyección de grietas (estructurales o por corrosión) con material epóxico donde ya el medio agresivo ha llegado al refuerzo, siendo ésta zona donde la corrosión se aceleraría por la falta de acceso de oxígeno. Otro ejemplo puede ser la corrosión del acero de refuerzo con revestimiento como por ejemplo en el caso de uso de epóxicos cuando la adhesión entre éste y el acero se ha deteriorado.
Figura 5.- Representación de los estados de corrosión.
Corrosión uniforme/generalizada La corrosión uniforme es el resultado de una perdida generalizada de la película pasiva, resultante de la carbonatación del concreto y/o la presencia de excesiva cantidad de iones cloruros. También puede ocurrir por efecto de la “lixiviación” del concreto producido por la precolación y/o lavado por aguas puras o ligeramente ácidas. La figura 6 muestra un ejemplo específico, donde se puede observar el mecanismo mediante el cual ocurre corrosión por efecto de carbonatación.
Figura 6.- Mecanismo de corrosión por efecto de carbonatación.
Corrosión galvánica Este tipo de corrosión se puede dar cuando existen dos metales diferentes en el medio electrolítico. En el caso del acero en concreto, esta situación se dará cada vez que en alguna zona se dañe o no se forme la película pasiva característica. Esta zona actuará como un ánodo frente al resto del material, donde permanece la pasivación, la cual actuará como cátodo. También se podría presentar cuando el refuerzo se encuentre en contacto con otros conductores más nobles. En general, se asocia al funcionamiento de una macrocelda. Un ejemplo típico es el caso de armaduras
exteriores que se corroen al ingresar los cloruros, mientras que las armaduras interiores permanecen pasivas.
Factores que afectan y desencadenan la corrosión de las armaduras Existen varios factores que afectan, desencadenan o producen ambos efectos en el proceso de corrosión en las armaduras. De tal manera que la dosificación, la compacidad y la homogeneidad del concreto, así el espesor de cubrimiento del concreto, el estado superficial de la armadura y la humedad ambiental son los factores que afectan este proceso. Por otra parte, los factores desencadenantes que con más frecuencia dan lugar a la corrosión de la armadura son: presencia de cangrejeras en contacto con la armadura, altas tensiones mecánicas en el acero (creación de resquicios en fisuras), corrientes erráticas o de interferencia, contacto galvánico entre dos metales, iones despasivantes (Cl-, SO4=, etc.), CO2 atmosférico o cualquier líquido que neutralice la alcalinidad, lixiviación por aguas blandas y las fisuras, presentando estos últimos, ambos efectos.
Dosificación del concreto El concreto debe ser sólido, homogéneo, compacto, resistente y poco poroso, que garantice, además de sus significativas prestaciones mecánicas, la protección de la armadura de acero de la estructura, de las acciones agresivas de los agentes externos. La dosificación del concreto es un factor que influye de forma significativa en el comportamiento futuro de éste, como elemento protector del acero de refuerzo. El concreto que envuelve las barras de acero de una armadura debe cumplir una doble función protectora: a) Como barrera física que se opone a la penetración de los agentes agresivos externos y,
b) Creando una capa pasivante sobre el acero – en virtud de su alcalinidad – que lo mantiene protegido durante un tiempo indefinido. Teniendo en consideración estas dos funciones del concreto de recubrimiento del acero, es determinante dosificarlo por métodos que proporcionen su máxima compacidad, lo que significa garantizar su mínima porosidad. La porosidad de la masa del concreto la aporta fundamentalmente la pasta del cemento endurecida y es a través de ella que el agua ejerce su función de vector de transferencia de los elementos agresivos externos, razón por la cual la relación agua/cemento, el grado de hidratación y la cantidad de pasta son factores determinantes en la cantidad y tipos de poros en el concreto. En el diseño de las mezclas de concreto hay que tener en cuenta los siguientes factores que garantizan su máxima compacidad y por ende, su durabilidad: a) La forma de proporcionar los áridos componentes de la mezcla, que garantice el menor volumen de vacío que será ocupado por la pasta de cemento endurecida. b) La influencia que ejerce la cantidad de agua de la mezcla en la consistencia del concreto en estado fresco. c) La influencia de la relación agua – cemento, la cual podrá ser mejorada substancialmente con el uso de aditivos químicos. d) La influencia del grado de hidratación del cemento en la cantidad de poros del concreto endurecido. e) La influencia de la “característica” de los áridos que se empleen en la calidad final del concreto.
Iones despasivantes De los iones despasivantes, son los cloruros los que más afectan directamente la pasivación del refuerzo. Los iones sulfato intervienen en la degradación del concreto, lo cual puede permitir que la armadura se exponga al medio, produciéndose así su corrosión.
Cloruros Como ya se ha señalado, provocan una disolución localizada de la capa pasiva, dando lugar a ataques puntuales (picaduras) que pueden reducir drásticamente la sección de trabajo del acero, en espacios de tiempo relativamente cortos. Los cloruros pueden encontrarse en la masa del concreto por dos causas:
Porque los contengan las materias primas (aditivos, agua, cemento o áridos)
Porque penetren desde el exterior al estar situada la estructura en ambientes marinos o estar sometida a la acción de sales de deshielo. Tres son los aspectos relevantes a tener en cuenta en el caso de los cloruros que
penetran desde el exterior:
El tiempo que tardan en llegar hasta la armadura.
La proporción que induce la despasivacion.
La velocidad de corrosión que provocan una vez desencadenada la corrosión. En cuanto al tiempo que tardan los cloruros en llegar a la armadura en una
estructura ya construida, lo importante es averiguar a qué profundidad han penetrado en el momento de hacer la inspección, ya que el recubrimiento de concreto debe ser superior a la profundidad que sean capaces de alcanzar estos iones en el tiempo previsto de vida útil de la estructura.
La velocidad de avance de los cloruros es, en general, una función de la raíz cuadrada del tiempo: √
XCl = KCl t Xcl = profundidad alcanzada por una cierta proporción de cloruros T = tiempo Kcl = constante dependiente del concreto y medio Ello es debido a que, en general, los procesos de difusión pura, como los de absorción capilar, siguen una ley potencial. El cálculo riguroso de X es complejo debido a la multitud de parámetros que influyen (porosidad del concreto, tipo de cemento, nivel de contaminación exterior, contenido en humedad del concreto, etc.). Una de las expresiones matemáticas que más se emplea para efectuar la predicción de la velocidad de penetración, o para ser ajustadas a los perfiles de concentración de cloruros encontrados en las estructuras reales, es la solución de la segunda ley de Fick, que se conoce como la “ecuación de la función de error”:
= (1−erf) 2√ Cx = concentración a la distancia Cs = concentración superficial XCl = profundidad alcanzada Dap = coeficiente aparente de difusión t = tiempo
Figura 7. Grafica Cloruros vs Profundidad en el comportamiento del Concreto. Con fines prácticos parece mucho más apropiado el uso de la simple ley de la raíz cuadrada x= kCl√t, ya que engloba de forma aproximada todos los mecanismos posibles. Así, se puede deducir que es necesario una KCl entre 3 y 4 mm/año, si se quiere asegurar que los cloruros no lleguen a más de 3-4cm de profundidad entre 5075 años. La corrosión inducida por cloruro se presenta en nuestro país en estructuras expuestas al medio marino. Los iones cloruro están presentes en el agua de mar, pero es posible que también los desplace el viento de la brisa marina a la zona costera y los deposite en estructuras de concreto cercanas a la línea de mar. Otra fuente de cloruros es en el agua de amasado, lo cual aumenta el alto riesgo de corrosión. De acuerdo al modelo de vida útil, también es necesario que los iones cloruro avancen desde el exterior hasta llegar al nivel de la varilla. Una vez que llegan al acero, se acumulan hasta alcanzar una concentración crítica, la cual tiene la capacidad de romper la estabilidad de la película pasiva y dar inicio al proceso de corrosión. Los iones cloruro pueden estar presentes en el concreto de tres maneras: enlazados, adsorbidos y disueltos en el agua que se conserva en los poros, lo que constituye la disolución poro. La Figura 8 ilustra los tres casos, e indica los equilibrios que se establecen para los cloruros en el concreto.
Figura 8.- Equilibrios del ion cloruro en el concreto Los iones cloruro que son dañinos para el acero de refuerzo son los que se hallan disueltos o libres, pero debido a los equilibrios que se presentan es posible que los que están adsorbidos se incorporen a la disolución y se tornen peligrosos. Cuando se utiliza agua de amasado con cloruros, cierta cantidad reacciona con los compuestos hidratados del concreto para formar las sales de Friedel, otra cantidad se adsorbe en la superficie de las paredes de los poros y sólo una parte queda disuelta. Esta distribución depende del tipo y la cantidad de cemento con que se dosifique al concreto. En el caso de una fuente externa de iones cloruro, el acceso es a través de los poros del concreto. Al avanzar al interior una cantidad reacciona, otra se adsorbe y otra fracción queda disuelta. El medio de exposición es determinante para el ingreso de los iones cloruro. En una estructura sumergida en agua de mar, el mecanismo lo determina la diferencia de concentración entre el exterior y el interior del concreto, es decir, se favorece un proceso difusivo. En obras que se hallan a la intemperie, durante el día, por efecto de la humedad relativa del ambiente, se evapora una cierta cantidad de agua contenida en los poros, quedando parcialmente llenos. Si la brisa marina deposita sal sobre su área superficial, el ingreso del ion es por succión capilar, o sea cuando que la humedad relativa permite la formación de una película superficial de agua (punto de rocío) que es succionada por los poros capilares para llenarse
nuevamente. En la succión, la sal que se depositó durante el día es arrastrada por el agua condensada y penetra al interior del concreto. Una combinación de las dos formas de ingreso de cloruro se observa en la zona de variación de marea, en la que los poros eliminan agua durante marea baja y se saturan en marea alta. En cuanto a los cloruros que penetran desde el exterior es necesario diferenciar el caso de ambientes marinos de aquellos donde se hace uso de las sales de deshielo, ya que sus proporciones relativas en el exterior del hormigón pueden ser muy diferentes. Así, mientras el agua o ambiente marino contiene una cierta proporción constante de cloruros, en el caso de las sales de deshielo, su proporción exterior será proporcional a la cantidad de sales que se emplean al año debido a la frecuencia y duración de las heladas. Tres son los aspectos relevantes a tener en cuenta en el caso de los cloruros que penetran desde el exterior:
El tiempo que tardan en llegar hasta la armadura.
La proporción que induce la despasivación.
La velocidad de corrosión que provocan una vez desencadenada la corrosión. En cuanto al tiempo que tardan los cloruros en llegar a la armadura en una
estructura ya construida, lo importante es averiguar a qué profundidad han penetrado en el momento de hacer la inspección, ya que el recubrimiento de hormigón debe ser superior a la profundidad que sean capaces de alcanzar estos iones en el tiempo previsto de vida útil de la estructura.
Concreto y acero de refuerzo A la rápida difusión del uso del concreto armado ha contribuido en gran medida el complemento de propiedades de dos materiales: acero y concreto que reunidos en un
material mixto, le dotan de la destacada resistencia a la tracción del primero y la buena resistencia a la compresión del segundo. El concreto, llamado también hormigón, es una mezcla de dos componentes: pasta y agregados. La pasta de concreto se compone de cemento, agua, aditivos y aire atrapado y/o incluido. Los agregados son conocidos como finos (arena) y gruesos (grava). El acero de refuerzo, es una aleación fierro/carbono, que generalmente tiene un acabado superficial en relieve llamado corrugado. El cemento puede describirse como un material con propiedades tanto adhesivas como cohesivas, las cuales le dan la capacidad de aglutinar fragmentos minerales para formar un todo compacto. Los agregados le proporcionan al concreto mayor estabilidad volumétrica y más durabilidad. Son de gran importancia en el concreto, ya que la calidad de estos se ve reflejada en la resistencia del concreto, además sus propiedades afectan en gran medida tanto la durabilidad como el comportamiento estructural del concreto. La relación agua/cemento no es otra cosa que la cantidad de agua utilizada con respecto al peso de cemento. Juega un papel muy importante en la preparación del concreto, ya que la mezcla debe ser lo suficientemente semifluída, para manejarla cómodamente. La importancia de la relación agua cemento radica en que una pasta de cemento con poco contenido de agua estará más compacta, por lo que tendrá menos cantidad de poros interconectados (que son permeables a líquidos y gases) en donde se aloje la humedad, esto impedirá la difusión de iones que puedan iniciar el proceso de corrosión; lo contrario sucede en una pasta con mayor contenido de agua y por lo tanto mayor porosidad y mayor permeabilidad. Esto es de una importancia crítica para el proceso de corrosión del acero de refuerzo, ya que tanto los elementos soporte (como el oxígeno) como los agentes iniciadores (ión cloruro) del ataque corrosivo, pueden difundir hacia el acero a través de la masa de concreto.
La velocidad de difusión del oxígeno y de los iones cloruro en el concreto es menor cuando se reduce la relación agua/cemento y por lo tanto la porosidad. Es acero de refuerzo o armadura el componente metálico embebido en la masa de concreto que le proporciona resistencia a la tracción. Cuando el concreto se prepara correctamente, debido a su elevado pH (12.5 a 13.5 aproximadamente) mantiene a las armaduras en estado pasivo, garantizando una protección química que prolonga su vida útil. Por otro lado, el concreto supone un impedimento físico a la penetración por difusión de oxígeno, humedad, cloruros, anhídrido carbónico y otras sustancias agresivas hasta la superficie del acero. Cuando estas condiciones no se satisfacen, el concreto se hace más permeable a agentes agresivos que ocasionan problemas de corrosión y causan su pronto deterioro.
2.4 Marco conceptual Acero reforzado: El acero de refuerzo o varilla corrugada es el alma de cualquier elemento estructural, absorbe todos los esfuerzos de tensión provocados por las cargas, y por los cambios de volumen en el concreto al variar su temperatura. (holcim.com.mx).
Ataque por picadura: Es una forma de ataque estrecha y profunda, la cual con frecuencia causa una rápida perforación en el espesor del substrato. Se caracteriza por un ataque en una región localizada rodeada de una superficie muy poco o no corroída. (NACE. 2004. Pág. 5.7).
Concreto armado: Consiste en la utilización de hormigón reforzado con barras o mallas de acero, llamadas armaduras. (es.wikipedia.org/wiki/Hormigón_armado).
Corrosión: Es el ataque destructivo de un metal por reacción química o electroquímica con su medio ambiente. (Uhlit. 1970. Pág. 17).
Corrosión por cloruros: La corrosión por cloruros, típica de los ambientes marinos, se debe al ion cloruro presente en el agua o en la niebla marina, que actúa como un catalizador para la oxidación, tomando parte activa en la reacción. (González. 2008. Pág. 11).
Corrosión de las armaduras: Se denomina así a aquel conjunto de circunstancias que inducen la despasivación del acero en el concreto. (Martínez. 2008. Pág. 22).
Corrosión por picaduras: Es altamente localizada, se produce en zonas de baja corrosión localizada y el proceso anódico produce unas pequeñas picaduras en el cuerpo que afectan, formadas por la disolución localizada de la película pasiva típicamente resultan del ingreso de iones cloruro al medio, bien sea por que provienen del medio exterior o por que fueron incorporados a la masa del concreto. (Martínez. 2008. Pág. 18).
Hormigón: Es el material artificial más ampliamente usado en términos de tonelaje. El concreto es hecho con agregados naturales. En muchos casos, el concreto es reforzado, usualmente por acero, para mejorar su resistencia estructural y reducir el fisuramiento. (NACE. 2004. Pág. 4.16).
Vida residual: La vida residual es el período en el que la estructura necesitaría reparación, remodelación o completa renovación para que regrese a su estado de servicio srcinal; esto es que sea segura, funcional y estética. (Cerna y Galicia. 2010. Pág. 6).
Vida útil de diseño: La que puede ser proyectada específicamente para una obra en particular (éste es usualmente el caso de estructuras muy especiales) o si se siguen las especificaciones de las Normas y Códigos. (Cerna y Galicia. 2010. Pág. 6).
Vida útil real: Se manifiesta cuando se ha alcanzado un nivel crítico o inaceptable de deterioro en la estructura, tal que hace a esta inservible para el propósito para el que fue proyectada o diseñada. (Cerna y Galicia. 2010. Pág. 6).
CAPÍTULO III
MARCO METODOLÓGICO El marco metodológico representa el conjunto de actividades o modelos lógicos de trabajo que deben seguir la investigación, donde se señala la forma sistematizada los pasos y procedimientos, metodológicos a emplear, así como la descripción del tipo de investigación además del lugar, condiciones técnicas y métodos que utilizaron tanto para la recopilación de información para la interpretación de los resultados, comprobando y garantizando que los conocimientos y soluciones tengan el máximo grado de exactitud y confiabilidad, obteniendo el fin que se le procura, el cual es lograr de manera precisa el objetivo de la investigación. En consideración Bernal, C. (2000),
complementa: “la investigación puede ser definida como una serie de métodos para resolver problemas cuyas soluciones necesiten ser obtenidas a través de una serie de
lógicas, tomando como punto de iniciativa dos objetivos”. (Pág. 69). 3.1 Tipos de investigación Descriptiva El tipo de investigación el cual será implementado es la descriptiva ya que a través de este estudio fisicoquímico, se detallara la evaluación de la corrosión de acero reforzado, en ambientes salinos en Fundación La Salle. Al respecto Tamayo (2003) acota: La investigación descriptiva, consiste en la calle beneficencia en la caracterización de un hecho, fenómeno, individuo o cuerpo, con el fin de establecer su estructura o comportamiento. Los resultados se ubican en un nivel intermedio en cuanto a la profundidad de los conocimientos se refiere. (Pág. 110).
Aplicada El tipo de investigación también será aplicada ya que, se hizo con el fin de dar soluciones al problema utilizando las técnicas conocidas. Con relación a esto Rivas (1999) comenta: La investigación es aplicada cuando tiene como propósito dar soluciones a problemas prácticos más que formular teorías sobre ellos (Pág. 72).
3.2 Diseño de investigación De campo Debido a que la totalidad de los datos de esta, han sido recopilados en forma directa del lugar, en Fundación La Salle, estando en contacto directamente y logrando obtener perspectiva concreta de la problemática estudiada. Por tal motivo Sabino (2000) expresa: La investigación de campo se basa en informaciones de datos primarios, obteniendo directamente de la realidad. Su innegable valor reside en que a través de ellos es que el investigador puede cerciorarse de las verdaderas condiciones en que se han conseguido sus datos, haciendo posible su revisión o modificación en el caso de que surjan dudas al respecto a su calidad (Pág. 88).
3.3 Técnicas e instrumentación de recolección de datos Observación directa Para conseguir la información se empleara la observación directa. Esta técnica es importante porque permite comprender la problemática de forma directa ya que estará haciendo los análisis para poder evaluar la corrosión de acero reforzado, en ambientes salinos de Fundación La Salle. Sacarias (1998) indica: “La observación directa es examinar el fenómeno en que se presenta a fin de contemplar su
comportamiento de características en el interior de ese campo”. (Pág. 95).
Entrevista estructurada Este instrumento fue aplicado exclusivamente a 15 estudiantes del área de metalurgia de Fundación La Salle San Félix, estado Bolívar. Para conocer su percepción ante la problemática la cual consta de 12 preguntas de ítems cerradas. Bacells (1994) la define como: “una lista o un repertorio de preguntas, debidamente estructuradas, dirigidas a una persona que debe contestar, relativas a un objeto de la
investigación con el fin de obtener datos” (pág. 195). Revisión documental Se aplica esta técnica debido a que ayuda de alguna manera en la búsqueda de información al momento de realizar una investigación para lograr definir el problema o las incógnitas presentadas de esta manera facilitar el desarrollo de las mismas, esto se realiza a través de fuentes de información. Al respecto la Universidad Nacional
Abierta (1990) la define como: “Aquella que constituye procedimientos científicos y sistemáticos de indagación, organización, interpretación y presentación de los datos alrededor de un determinado tiempo, basado en una estrategia de análisis de
documentos” (Pág. 58). 3.4 Sistema de variables Un sistema de variables consiste en un método o medio por el cual se estudia la cualidad de una persona, animal, objeto o cosa de sufrir cambios por lo tanto, en sus características, definidas de manera operacional, es decir, en función de sus
indicadores o unidades de medida. Referente a esto Arias (2006) “La variable es una característica, cualidad o medida que puede sufrir cambios y que es objeto de análisis, medición o control en una investigación” (Pág. 55).
Variable independiente Es la verificación experimental de un fenómeno, el cual trata el investigador de reproducir artificialmente con hechos espontáneos que se dan en la realidad, con el fin de comprender la causa y efecto de un hecho o proceso determinado. También se
le conoce como la variable explicativa. Sabino (2000) la define como “Aquella característica o propiedad que se supone ser la causa del fenómeno estudiado, en la investigación experimental se llama así” (Pág. 97). La variable a estudiar es la corrosión que puede sufrir el acero reforzado.
Variable dependiente La variable dependiente es el factor que es observado y medio para determinar el efecto de la variable independiente. A esta variable se le conoce como la variable explicada. Según Hayman (1974) la define, “como propiedad o característica que se
trata de cambiar mediante la manipulación de la variable a estudiar” (Pág. 69). En este caso es el acero reforzado colocado en medio salino.
3.5 Forma de presentación de resultados El análisis de los resultados se representa estadísticamente de manera tal que en base de los porcentajes se establecen juicios de valores permitiendo esto confrontar la realidad estudiada con la posibilidad en este caso de saber evaluar la corrosión de acero reforzado, en ambientes salinos. Los datos obtenidos se organizan y se presentan en graficas circulares de frecuencia simple, la cual facilita la comprensión de los porcentajes y la diferencia en baso a lo investigado. Al respecto Morales (2002) señala: Consiste en incorporar datos en forma gráfica, a partir de una
descripción de la misma”. (Pág. 121). La forma de realizar es de forma gráfica es tipo torta debido a la entrevista realizada después de haber estudiado y analizado conjuntamente todos los objetivos específicos presentes en esta investigación con el
fin de mostrar los resultados de una forma clara y sencilla pero con aspectos claros y así llegar a los planteado.
CUADRO N°1 Mantenimiento al laboratorio de PCL INDICADORES
FRECUENCIA
PORCENTAJE
SI
1
10%
NO
9
90%
TOTAL
10
100%
Fuente: Instructor y estudiantes del área de electricidad. Abril 2013
SI NO
De los datos representados en el cuadro anterior se tiene que 9 personas que representan el 90 porciento indico que el laboratorio de PLC no se le hace ningún tipo de mantenimiento organizativo, otra persona que equivale a 10 por ciento respondió que el personal si organiza todos los implementos que se encuentran dentro de la sala de practica, de esto se puede inferir es necesario la implementación de un plan de mantenimiento para la reorganización periódica del laboratorio y así mantener un orden constante.
