La asignación potencial de la corrosión es una técnica de pruebas no destructivas sofisticada que permite a los ingenieros, profesionales de mantenimiento y administradores de activos identificar áreas dentro de estructuras metálicas que están en riesgo elevado de corrosión. Mediante la medición y análisis sistemáticos del potencial electroquímico en superficies metálicas, este método proporciona información crítica que informa las prioridades de inspección, la programación de mantenimiento y las estrategias de reparación.

Comprender los fundamentos de la corrección

La cartografía potencial de la corrosión implica medir el potencial electroquímico (potencial de la mitad) para indicar cualitativamente los niveles de corrosión de acero en las estructuras, proporcionando información sobre el estado pasivo o activo de la corrosión. Este método se caracteriza por su naturaleza no destructiva y es útil para identificar ubicaciones anódicas y catódicas, aunque requiere complementar con otras técnicas para un análisis estructural amplio.

La técnica se basa en principios electroquímicos fundamentales. Cuando el metal se corroe, se somete a una reacción electroquímica que crea diferencias en el potencial eléctrico en toda la superficie. La corrosión del acero reforzado es un proceso electroquímico y el comportamiento del acero se puede caracterizar midiendo su potencial de media célula. Cuanto mayor es el potencial mayor es el riesgo que se está produciendo la corrosión.

La medición potencial de corrosión consiste en registrar el potencial de corrosión, es decir, la diferencia potencial entre el material de instalación y un electrodo de referencia hecho de un material como el calomel, el cloruro de plata/plata o el sulfato de cobre/ cobre. Esta medición proporciona una instantánea del estado electroquímico del metal en lugares específicos, que cuando se compiló a través de una estructura entera, revela patrones de actividad de corrosión.

La ciencia detrás de las mediciones electroquímicas Potenciales

Para apreciar completamente la cartografía potencial de corrosión, es esencial comprender los procesos electroquímicos que ocurren durante la corrosión metálica. La corrosión es fundamentalmente una reacción electroquímica que implica la transferencia de electrones. Cuando el acero u otros metales corroen, la oxidación ocurre en sitios anódicos donde los átomos de metal pierden electrones y se disuelven en iones.

Estas reacciones simultáneas crean diferencias de potencial eléctrico en la superficie metálica. Las zonas que se encuentran en la corrosión activa (reglas anódicas) suelen mostrar más potenciales negativos en comparación con las regiones pasivas o catódicas. Mediante la medición sistemática de estas posibles diferencias, la cartografía potencial de corrosión puede identificar dónde se está produciendo la corrosión, incluso antes de que aparezcan signos visibles como la tinción de óxido o la grieta.

Los tres parámetros más utilizados para la evaluación de la corrosión son: el potencial de corrosión Ecorr, la resistencia de hormigón ρ, y la tasa de corrosión Icorr calculado a partir de la resistencia a la polarización Rp. En una estructura real, la medición de los tres parámetros de corrosión permite la identificación de las zonas con alto riesgo de daño. Mientras que el potencial de corrosión se centra principalmente en mediciones potenciales, se combina con otras técnicas de evaluación electroquímica para un mayor grado.

Pruebas de potencial de mitad de cilindro: El método primario para estructuras concretas

La prueba potencial de media célula es la única técnica de monitoreo de corrosión estandarizada en ASTM C876 – 15: Método de Prueba Estándar para Potenciales de Corrosión de Acero Reforzado No Coado en Concreto. Se utiliza para determinar la probabilidad de corrosión dentro de la barra de estructuras de hormigón armado. Este enfoque estandarizado se ha convertido en el referente de la industria para evaluar la corrosión en infraestructura de hormigón armado en todo el mundo.

La prueba potencial de semicelular para hormigón es una técnica de monitoreo de corrosión estandarizada utilizada para evaluar la probabilidad de corrosión dentro del acero reforzado de estructuras de hormigón. Esta prueba no destructiva implica medir la diferencia potencial eléctrica entre el acero reforzado y un electrodo de referencia colocado en la superficie del hormigón. Al evaluar estas diferencias potenciales, es posible predecir áreas dentro del hormigón que están en riesgo de corrosión, permitiendo intervenciones de mantenimiento proactivas.

El método se ha utilizado para la inspección de cubiertas de puente, garajes de estacionamiento, monitoreo de corrosión de vigas de hormigón armado, vigas y piers. Su adopción generalizada a través de estas aplicaciones demuestra su versatilidad y fiabilidad en diversos contextos estructurales.

Electrodos de referencia y su papel

El electrodo de referencia preferido para el uso del sitio es el cloruro de plata/plata en solución de cloruro de potasio, aunque el electrodo de cobre/cobre sulfato todavía es ampliamente utilizado. La elección de electrodo de referencia es crítica porque proporciona un potencial estable y conocido contra el cual se puede medir el potencial de superficie metálica.

Esto se hace mediante el uso de una media célula portátil (normalmente cobre o sulfato de cobre) como un electrodo de referencia estándar, que conecta el extremo negativo a un voltímetro y conecta el extremo positivo al acero de refuerzo. El electrodo de cobre/cobre (CSE) sigue siendo popular debido a su robustez, estabilidad en condiciones de campo, y larga historia de uso que ha establecido criterios de interpretación bien entendido.

Interpretando lecturas potencial de media velocidad

ASTM C876 proporciona una directriz sobre cómo se puede realizar esta medición, y la relación entre los valores potenciales medidos y la probabilidad de corrosión. La interpretación del resultado es cualitativa y se basa en el electrodo de sulfato de cobre (CSE). En la tabla 1 se muestra la directriz de interpretación general propuesta por ASTM, donde los rangos potenciales medidos se clasifican en tres categorías; más del 90% de probabilidades, menos del 10% de probabilidad o una oportunidad incierta.

Cuando la medición potencial de media célula es más negativa que -350 mV (electrodo CSE), entonces la posibilidad de tener corrosión activa es más del 90%. Cuando el valor medido es más positivo que -200 mV, la posibilidad de corrosión activa es menor al 10%. Para valores potenciales entre -200 mV y -350 mV, hay incertidumbre en la interpretación de los resultados de la prueba. Esta zona intermedia requiere una investigación adicional o métodos de prueba complementaria para evaluar definitivamente el estado.

Es importante señalar que estos valores umbral son probabilísticos en lugar de absoluto. Dependiendo del potencial de corrosión media de las células medidas, se determina la probabilidad de corrosión activa. Factores ambientales, propiedades concretas y condiciones estructurales pueden influir en las lecturas, por lo que es esencial la interpretación y consideración experimentada de las condiciones específicas del sitio.

Procedimiento amplio de paso a paso para la realización de la manipulación potencial de la corrosión

La asignación potencial de corrosión exitosa requiere una planificación cuidadosa, equipo adecuado, recopilación sistemática de datos y un análisis reflexivo. Las secciones siguientes detallan cada fase del proceso para asegurar resultados precisos y fiables.

Planificación y preparación de la zona de pre-Survey

Antes de comenzar las mediciones de campo, es esencial una preparación exhaustiva. Inspeccione visualmente la estructura para identificar áreas de posible corrosión y decidir sobre el espaciamiento de la red de medición basado en la geometría estructural y las regiones de corrosión esperadas. Esta evaluación preliminar ayuda a optimizar la red de pruebas y asegura que los recursos se centren en las áreas más críticas.

In general, a schematic grid w