Efecto de la carbonatación Sobre la Composición y propiedades de películas pasivas sobre acero de construcción en soluciones que simulan hormigón

M. A. FRONTINI; VAZQUEZ M.; M. B. VALCARCE

Montevideo

Congreso; XXIV CONGRESO DE LA SOCIEDAD IBEROAMERICANA DE ELECTROQUÍMICA.; 2020

SOCIEDAD IBEROAMERICANA DE ELECTROQUÍMICA.

La corrosión del acero empleado como refuerzo es una de las principales causas que comprometen la integridad de una estructura del hormigón armado emplazada en ambiente marino. El nitrito de sodio (NaNO2) es un inhibidor de corrosión frecuentemente empleado, favorece la oxidación del hierro y promueve la formación de una capa pasiva compacta, y adherente [1]. El dióxido de carbono que penetra a través de la red de poros acidifica el hormigón, lo que sumado a la presencia de iones cloruro típica del ambiente marino, compromete la integridad de la película pasiva protectora. En este trabajo se evalúa el efecto de la acidificación y del grado de carbonatación (concentración de iones carbonato) en soluciones simuladoras de poro que contienen iones nitrito como agente inhibidor y iones cloruro para simular ambiente marino. La pasividad se pierde cuando el contenido de iones carbonato es bajo pero se recupera por efecto del inhibidor [2]. Se trabajó entonces con dos soluciones carbonadatas (pH = 9): una fuertemente carbonatada (SFC, [HCO3- ] + [CO3-2] = 0.315 mol/L) y otra débilmente carbonatada (SDC, [HCO3-] + [CO3-2] = 0.0315 mol/L). En todos los casos [NaCl] = [NaNO2] = 0.1 mol/L Se emplearán como referencia soluciones simuladoras alcalinas (SSA, pH=13) ya que representan un hormigón de buen calidad.Se realizaron curvas de polarización anódica y medidas de impedancia electroquímica (representaciones Mott-Schottky) para evaluar el rendimiento del inhibidor y asociarlo a las propiedades semiconductoras de la película pasiva crecida por 24 h [3]. Para analizar los cambios en composición de la película pasiva se empleó espectroscopía de rayos X (XPS).Los resultados obtenidos a partir de las curvas de polarización en ambas condiciones de trabajo indican que en SCD el acero se pasiva, mientras que en SCF el ataque por picado se inhibe en presencia del inhibidor. Las gráficas de Mott-Schottky muestran que en las condiciones analizadas la capa pasiva se comporta como un semiconductor de tipo n tanto a pH 13 como a pH 9. Los resultados de XPS muestran que en presencia de iones nitritos el contenido Fe+3 disminuye, indicando que la película pasiva podría estar compuesta principalmente por Fe3O4 independientemente del pH o el contenido en carbonatos. Sin embargo, solo se detecta Fe metálico a pH 9, por lo que en presencia de inhibidor la capa de óxidos es delgada cuando se forma en soluciones carbonatadas de pH 9 lo cual se relaciona a una menor resistencia al picado.Referencias [1] M.B.Valcarce, M.Vazquez. Electrochim. Acta 53 (2008) 5007?5015.[2] M.B. Valcarce, M. Vázque. Mat. Chem. Phys. 115 (2009) 313?321[3] J.Williamson, V.J. Azad, O.B. Isgor. J. Electrochem. Soc. 162 (2015) C619-C629