619-59 Corrosindetuberas eninstalacionesdeedificacin Prof.Dr.JOSECALLEJA-lETCC-MADRID Lie.ENRIQUEFERNANDEZMOLINA-Sedad.TUDELA-VEGUIN-ASTURIAS RESUMEN Seestudiaenest& trabajoelcomportamientoaun ao,aproximadamente,detubonegroytubo galvanizadoempleadorparaconduccionesdeagua eninstalacionesdeedificacin,tantt)desmides comopreviamenteenvueltosenpapeldeperidico segnprcticaslocales,desdeelpuntodevista desucorrosinencontactoconmorterosy hormigonesdecemento,enlosquenormalmente seencuentranembebidos. Losresultadosparcialesyprovisionalesdelestudie hastaelmomentopresente,asicomosu interpretacinyvaloracin,ylasconclusiones emanadasdelosmismos,ponenderelievelo inadecuadoyperjudicialdetalesprcticasy aconsejanrenunciaralasmismas. Enloqueserefieredlainfluenciadeloscementos Pil-350conadicindeescoriassiderrgicasy S-//-350delPliegoRC-lb,utilizadosenelestudio, losresultadosnomuestrandiferenciade comportamientoentreunosyotros,enlas condicionesexperimentalestenidasencuentayal tiempodeobservacindeunao,enelsentido dequeningunodeamboscementoscausacorrosin enlostubosnegrosogalvanizadosdesnudos. Losresultadosportentambindemanifiestola importanciadelaadecuacindelosmateriales ydelcumplimientodelasreglasdebuena prcticaenlaconstruccin,sisequiereevitarel malcomportamientodeunosuotrosdedichos tuboseninstalacionesdeconduccindeaguaen edificacin,desdeelpuntodevistadesu durabilidadfrentealacorrosin. SUMMARY Thispaperdealswiththebehaviourduringabout oneyear,ofcast-ironandgalvanizedcast-iron tubesusedforvmterpipesinbuildinginstalations, eitherassuchorpreviouslywrappedupin newspaperaccordingtosomelocalpractices, fromtheviewpointoftheircorrosionincontact withcementmortarsandconcretesinwhich theyarenormallyembedded. Provisionalpracticalresults ofthestudyuptodate, aswell05theirinterpretationandevaluation andconclusionsdrawnfromthememphasizehow inadequateanddamagingsuchpracticesmaybe andleadtorejecttheirapplication.. AsfarastheinfluenceofPA-350cements containingblast-furnaceslags,and 8-11-350 cements(bias-furnaceslagcements)areconcerned, whichhavebeenusedintheworkandarespecifiea inSpanishCementStandardsRC-15,theresults donotshowanydifferenceinbehaviourbetween bothcements,inthesensethatneithertheone northeothercausecorrosionofnotwrapped cast-irontubes,eithergalvanizedornot,inthe experimentalworkingconditions,whenobserved afteroneyearofembedment. Theresultsalsoshowtheimportanceofusing adequatematerialsandaccomplishingregulations ofgoodpracticeinbuilding,toavoidthebod behaviourofeitherofthementioned,tubesin waterpipes,asfarastheirdurabilityagainst corrosionisconcerned. 1.INTRODUCCIN Esdesobraconocido,iporpadecido,elproblemade lasaverasenlasconduccionesdeagua delasinstalacionesdeedificacinnservicioacometidasydesages,esdecir,fontane-raysaneamiento,ascomocalefaccin,consistentesenescapesdebidosaroturaspor perforacin,conlosconsiguientestrastornosdetodotipo. Estasperforaciones,bastantelocalizadas,respondenaprocesosdecorrosinexternade tramosdetubera,delongitudvariable,aunquegeneralmenecortosraravezdems de1 metro. Lacorrosinseproducetantoentramoshorizontalescomoverticalesdetuberasente-rradas,embebidasoempotradas,sibienparecetenerlugarconmayorfrecuenciaenlos tramoshorizontales. MATERIALESDECONSTRUCCINN,*185-198215 Consejo Superior de Investigaciones Cientficas Licencia Creative Commons 3.0 Espaa (by-nc)http://materconstrucc.revistas.csic.esEnstossesueleninstalarlastuberas,enelmejordeloscasos,embebidasenunama-trizdemorteroode'hormigndeforjadosopisossobreelcualsecoloicadespuselso-ladoopavimento.Enestoscasossesueleatribuirlacorrosindelostubosdeaceronegro ogalvanizado,desnudosorecubiertosdealgnmodo,alaaccindedeterminadoscons-tituyentesdeloscem.entosy,porende,alospropioscementosqueloscontienen. EIn estesentidohansidoysonobjetodesospechaloscementosPA(sindistincin)del PliegoRC-75(1)entodassuscategorasresistentes,porunaparte,yaquesonlosque pordefinicinpuedencontenerhastaun20porcientodeadicionesactivasy,porotra parte,porserlosmsutilizadosenconstruccinyedificacin,tantoconfinesestructura-lescomodeaibailera. DentrodelasadicionesactivasquepuedencontenerloscementosPA,lasescoriasside-rrgicas^y enmenormedidalascenizasvolantes,sonlasmssospechosasdepoder inicar"ofavorecerfenmenosdecorrosinenlastuberasembebidasenmorteroshechos condichoscementos. Noobstante,hayquesealarquetalesfenmenosdecorrosintambinseobservan,y susconsecuenciastambinsepadecen,enelcasodetuberassimplementeenterradasen algunossuelosdeplantasbajasystanos,ysincontactoconmorterodecemento.Enes-tecasolacorrosinpuedeysueleafectaratramosmslargosdetubera. Encuantoalosefectosyconsecuenciasdelasaverasporcorrosin,laimportanciaes distintaparalosafectadosconstructoropropietario,segnlascircunstancias:me-norenelcasodetuberasenterradasensuelossinmorterodecemento,ymayorenel casodetubosembebidosenforjadosdepisooplanta,yembebidosoem'potradosenpa-ramentosverticalesdecerramientoopartidn. Pero,engeneral,ycomosuelesucederenotrassituaciones,laresponsabilidaddelasave-rasporcorrosinsesueleatribuir,comoquedasealado,alcemento,antesquealosele-mentoscorrodos,oaotrosmateriales,oalapropiaejecucindelaobra.Larealidad,no obstante,esque,ademsdeenelcemento^y confrecuenciamsyantesqueenste, lacausadelacorrosinresideenunamalaoinadecuadaejecucindelasobras.Y,como casisiempreyencircunstanciassimilares,lasaverasdefugasporperforacindebida acorrosindetuberas,obedecenaunaconjuncindeconcausas,siendoinfrecuenteslos casosenquecontodaclaridadpuedanatribuirseconsobradaraznaunasoladeellas. 2. ANTECEDENTES Conocidoelhechodelasaverasenlasconduccionesdeaguaporperforacionesdebidas afenmenosdecorrosin,algunosprcticosdelaconstruccin,endeterminadaszonas delpas,tratandeevitarlosporprocedimientosempricos,msintuitivosqueracionales ynosiempreeficaces;antesbien,equivocadosyperjudicialesenmuchoscasos. Esrelativamentefrecuenteelintentarevitarlacorrosindelastuberasprotegindolas conrecubrimientosqueapriorisejuzganprotectores,peroqueaposterioriresultanser-loono. Esevidentequeparacasitodotipodeproteccinmetlicaysobretododetuberas enlasmsdiversascircunstancias,existenhoydaprocedimientosderecubrimientoque, independientementedesuprecio,sonfcilesdeaplicary, porlotanto, deaplicacinsuges-tiva ;yhastaeficaces,sisonadecuadosyseaplicanbien. 16MATERIALESDECONSTRUCCINN."185-1982 Consejo Superior de Investigaciones Cientficas Licencia Creative Commons 3.0 Espaa (by-nc)http://materconstrucc.revistas.csic.esPerosucedeque,acausadela"extrapolacin"ypormotivosdebaratura^y,porsu-puesto,dedesconocimiento,avecesseaplican"fcilmente"recubrimientosinadecua-dosy,adems,mal.Talesel.caso, comoseindicaba,dealgunosprcticosdelaconstruc-cin,deciertasregionesdelpas,loscualesacostumbrana"envolver"lastuberasen papelque,engeneral,procededeperidicosviejos. Indudablementeestosuponeunavariableinopinadaencuantoalasiposibilidadesdeco-rrosinoproteccindelastuberasdeaceronegroogalvanizadoutilizadasenlasinsta-lacionesdeedificacinyembebidas,mejoropeor,enmorterosuhormigonesdediferen-testiposyclasesdecemento. 3.JUSTIFICACINDELTRABAJO DeacuerdoconloexpuestoenlaIntroduccinyenlosAntecedentesquepreceden,tres sonlasvarablesprincipalesquejustificanelpresentetrabajodeobservacinexperimeir talconfinesprcticosinmediatos:i)lanaturalezade loscementoscontenidosenlosmor-terosyhormigonesqueembebenalastuberas;ii)lanaturalezadelaspropiastuberas desusuperficie;yiii))la eficaciao ineficaciaderecubrirstasconpapelesdepe-ridico,antesdeembeberlasenlosconglomerados. Unaobservacinpreviaimportanteesquelaexperimentacindelaboratoriohasido llevadaacaboencondicionesquepudierancalificarsede"ideales",enelsentidodeque elmaterialqueembebealastuberias'hormignhasido- debuenacalidadencuanto adiseo,materialesyejecucin^vanselasfotografas;queelrecubrimientodelas tuberasconpapeldeperidicoensucasosehaefectuadocontodocuidado;yque laconfeccin,elcuradoylaconservacindelasprobetassehanllevadoacabobajoel msestrictocontrol. Estoquieredecirquedelosresultadosobtenidostienenmsvalorlosnegativos;esto es,queaomcomportamientodadodelastuberasenlascondicionesexperimentalesde laboratorioquesonlasmssuaves^vaselaparteExperimental,debecorresponder, nbuenalgica,uncomportamientopeorenlascondicionesrealesdelasobras.Locual equivaleadecirquelosresultadosdelaexperimentacindejanlasconclusionesdellado delainseguridad,enelsentidodeque,siunatuberasecomportamalenlascondiciones experimentalesdelaboratorio,tienegrandesprobabilidadesdecomiportarseanpeoren lascondicionesrealesdeobra;mientrasquesisecomportabienenlasprimeras,nohay garantadeque lohagaigualenlassegundas,dadoloincontrolableyhastalodesconocido delasmismas,engeneral. Noobstante,puedehaberconclusionesclarasencuantoalaprcticadelenvolvimiento delastuberasconpapeldeperidicoenlasobras,yalefectoquetalprcticaejerceso-brelastuberasnegrasygalvanizadas. Asimismosehaconsideradoprobable,peronoseguro,lograralgunaconclusinrespecto delainfluendadeltipodecemento,enlascondicionesexperimentalesestablecidas,sobre lacorrosindelastuberas. OoBtalesmirassellevacabolainvestigacin,serepitequedetipomeramenteprag-mticoyderesultadosinmedatos,talycomoelplanteamientodelproblemaylaurgen-ciadesusolucinexigen. 4,PARTEEXPERIMENTAL 4.1,Probetas Consistieronenprismasdehormignde12X12X60cm,encuyoejeseencastraronal MATERIALESDECONSTRUCCINN."185-198217 Consejo Superior de Investigaciones Cientficas Licencia Creative Commons 3.0 Espaa (by-nc)http://materconstrucc.revistas.csic.esenmoldartubosde1/2pulgada,delongitudalgomayorqueladelaprobeta,demodo quesobresalieranunos5cmporimodelosextremosdesta,quedandoporelinteriora unadistanciaanlogadelotroextremodelamisma. 4.2.Hormign Entodosloscasosfuedelacomposicinydelascaractersticassiguientes: Cemento ridosilcico6/12 Arenasilcica Agua Relacinagua/cemento AsientoenconoAbrams 350 767 1.150 200 0,5^ 8 kg/m3 >> ti litros cm 4.3.ridos Respondieronentodocasoalassiguientesgranulometrasycaractersticas: Luzdeltamiz(mm) 0,149 0,297 0,595 1,19 2,38 4,76 6,35 8,0 9,5 12,7 Mdulodefinura Coeficientedeforma Pesoespecfico Naturaleza rido6/12 %que 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 1.0 39.4 74,3 98,0 99,8 6,01 0,18 2,63 Cantorodado silcico Arena| pasa 5,5j 25,61 68,0 81^6 91,0 98,5 100,0 2,30 2,64 Silcica 4.4.Cementos Seutilizarontrestiposdecemento,deacuerdoconelPliegoRC-75(1):uncementoport-landP-450,uncementoportlandconadicionesactivasPA-350conteniendoescoriaside-rrgica,yuncemientosiderrgico3-11-350. Lasrazonesparautilizarestoscementosfueronlassiguientes:elP-450 se emple portra-tarsedeuncementosinadiciones^y porlotantosinapK)rtacin deeventualeselementos corrosivosporpartedestas,ascomoporserdegranresistenciamecnicaysuminis-trarunaabundantereservaalcalinaalapastacementante.Enunapalabra,porserun cementopotencialmentebuenprotectordelhierroydelacero. ElcementoPA-350conescoriasiderrgicaseutilizporser,comoseindicabaenlaIn-18MATiKIALESDECONSTRUCCINN185-1982 Consejo Superior de Investigaciones Cientficas Licencia Creative Commons 3.0 Espaa (by-nc)http://materconstrucc.revistas.csic.estroduccion,degranconsumoenconstruccinyenedificacin,yporquelaescoriapodra influirenlacorrosindelostubos.YelS-II-350seempleporseruncementosiderr-gicoconcontenidomediodescoriaentreelS-I-350 y elS-III-350(ysuperioraldelPA-350 utilizado),ytenerresistenciamecnicasuficientecomoparapoderserusadoenconstruc-cin. 4.5.Tubos Seutiliztubonegroytubogalvanizadode1/2pulgadatantodesnudocomoenvueltoen papeldeperidico,encadacaso,comoescostumbresegnalgunasprcticaslocales. 4.6.Curadoyconservacin Unapartedelasprobetassealmacen,unavezsacadasdelosmoldesalas24horasde suamasadoyenmoldado,enunacmarahmedaatemperaturade202PC yhumedad de95-100%HR. Otraparteseconservenunadependenciadellaboratorio,enlascondicionesambien-talesdelmismo,nimedidasnicontroladas. 4.7.Prismasdeensayo Deacuerdoconlosmaterialesycondicionesdescritos,del4al30-X-80sefabricaronlos siguientesprismascontubosengastados,loscualesseconservaronhastalasfechaspara suobservacin(habiendosidolaprimerael27^X1-81,alcabode1aoy1mes,aproxi-madamente),enlascondicionesqueseindican. 1PRISMAS Designados 1 2 3 4 S1 S2 S3 S4 ? ? ? ? DEENSAYO Fabricados 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 3 CURADOSEN CmaraAmbiente 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 21 CEMENTOS Tipo-Categora PAr350(esc.) " " " S-II-350 " " " P-450 > ii " Material negro galvan. i > negro galvan. " negro " negro >> galvan. " TUBOS Estado desnudo " envuelto desnudo envuelto desnudo envuelto envuelto desnudo envuelto desnudo Oadaprismasemarcconsudesignacin,yademsconeltipodecemento,claseycon-dicindeltubo,formadecolocacinenelcurado(verticaluhorizontal),ascomoenla conservacin,yconlafechadefabricacin(fotografas1, 2 y3). MATERIALESDECONSTRUCCINN. 185-198219 Consejo Superior de Investigaciones Cientficas Licencia Creative Commons 3.0 Espaa (by-nc)http://materconstrucc.revistas.csic.esFotografa1 4.8.Preparacinparalasobservaciones Alaprimerafechadeobservacin(27-XI-81), prcticamentealcabode13 mesesdelacon-feccindelosprismas,seprocedialexamen departedelosmismos. Paratalfinsecortarondeellos,mediante unasierradediscodediamante,trozosde unos18cmdelongitud,porelextremociego decadaprobeta.Laporcinmayorrestante serestituyalacmarahmedaparasucon servacinhastaexmenesposteriores. Laseccinresultantedelcorteeneltrozose-paradoseimpregncondisolucinalcohlica defenolftalena,conelfindedetectar,por elprocedimientousual,laprofundidadde neutralizacinbienporcarbonatacinsu-perficialypocoprofunda,obienporneutra-lizacin(prdidadealcalinidadentodala masayespesordelaprobeta)debidaaposi-blesinteraccionesenelsenodelapastace-mentante,obienporambascosasalavez. Acontinuacinseseparmedianteescoplo lamitaddecadaprisma,conobjetodereti-rareltubodelhormignyexaminar,tanto lasuperficiedelprimerocomolahuellao huecodejadoporlenelhormign. Detodasestasetapassetomaronfotografas encolor,cuyaobservacinahorraeldardes-cripcionesprolijasdelasmismas,encadaca-so. 4.9.Observaciones Demomento,elprimerexamenalcabode 13mesesdeconservacindelosprismasse hareferidosloaunodecadadosconserva-dosenlascondicionesmsdesfavorables,es decir,encmarahmeda,yalosfabricadosconloscementosqueenunauotrapropor-cincontienenescorias:PA-350yS-II-350.LoshechosconcementoP-450ylosconserva-dosenambientedelaboratoriosereservaronparaobservacionesamslargoplazo. Lascondicionesdesfavorablessealadasuotrasbastante prximas o semejantesa ellas nosonnimuchomenosdescartablesenlarealidad,almenosenzonasypocasdetermi-nadas,porlocuallasobservacioneshechasentalescondicionespuedenteneruncierto valorprctico. Fotografa2 Fotografa3 5.RESULTADOS Deacuerdoconlasobservacionessealadasen4.9yconlapreparacinparalasmismas 20:MATERIALESDECONSTRUCCINN. 185-1982 Consejo Superior de Investigaciones Cientficas Licencia Creative Commons 3.0 Espaa (by-nc)http://materconstrucc.revistas.csic.essegn4.8,losresultadosdedichasobservacionesalcabode13 mesesenlostubosyen lasprobetasdehormignobjetodelasmismas,hansidolossiguientes: ConcementoFA-350 Prisma1(fotografas4y5): a)Laseccindehormignesensutotalidadalcalinaalafenolftalena. b)Eltrozodetubonegrodesnudoaparecelimpio,prcticamentesinadherenciasyno presentasignosdecorrosinalguna(lazonaroscadayaestabaoxidadainicialmente). c)Lahuelladeltuboenelhormigntampocopresentarestosdecorrosindelmismo. Fotografa4Fotografa5 Prisma2(fotografas6y7): a)Laseccindehormignesensutotalidadalcalinaalafenolftalena. b)Eltrozodetubogalvanizadodesnudoaparececonalgunasadherenciasmsqueenel casodelprisma1,peronopresentaningnsignodecorrosin,salvoladelazonaros-cada,queyaexistainicialmente. c)Lahuelladeltuboenelhormignsemuestrasinproductosdecorrosindelmismo, aunquealgomsrugosaqueenelcasodelprisma1. : ..;yiM Fotografa6Fotografa7 Prisma3(fotografas8y9): a)Laseccindehormignesensutotalidadalcalinaalafenolftalena. b)Eltrozodetubogalvanizadoyenvueltoenpapeldeperidicoalinsertarloenel hormignfrescomuestra,unavezretiradoelpapel,haberperdidoenalgunaszonas MAT31IALESDECONSTRUCCINN.*185-1982 21 Consejo Superior de Investigaciones Cientficas Licencia Creative Commons 3.0 Espaa (by-nc)http://materconstrucc.revistas.csic.eselrecubrimientodezinc.Enotrasloconservaaparentementecomoalprincipio,yen otraslopresentaalteradoyconaspectodistinto.Noseobservantrazasdeherrum-bre. c)Lahuelladeltuboenelhormignpresenta,porzonas,adherenciasdelpapelyde productosdealteracindelrecubrimientodezincquepenetranligeramenteenlama-sadelhormign.Tampocoaparecentrazasdeherrumbre. / / ' m%i ; ^ : -Fotografa8Fotografa9 Prisma4(fotografas10 y11): a)Laseccindehormignesensutotalidadalcalinaalafenolftalena. b)Eltrozodetubonegroyenvueltoinicialmenteenpapeldeperidico,unavezretirado ste,apareceengranpartelimpioysinsignosdecorrosinenlazonaembebidaen elhormign.Enotraszonaspresentaadherenciasdepapel,conalgnsignodecorro-sin. c)Lahuelladeltuboenelhormignpresentabastantesadherenciasdelpapel,algunas deellasconalgodeherrumbre. Potografa10Fotografa11 ConcementoS-II-350 PrismaS1(fotografas12y13): a)Laseccindehormignesensutotalidadalcalinaalafenolftalena. b)Eltrozodetubogalvanizadodesnudonopresentasealalgunadecorrosin,nimues-traadherencias. c)Lahuelladeltuboenelhormignsepresentalimpiayconunarugosidadanloga aladelprisma1. 22 MATERIALESDECONSTRUCCINN. 185-1982 Consejo Superior de Investigaciones Cientficas Licencia Creative Commons 3.0 Espaa (by-nc)http://materconstrucc.revistas.csic.es"^ Fotografa12Fotografa13 PrismaS2(fotografas14y15): a)Laseccindehormignesensutotalidadalcalinaalafenolftalena. b)Eltrozodetubogalvanizadoenvueltoenpapeldeperidicopresenta,porzonas,sn-tomasdealteracinyprdidadelgalvanizado,aunquenotrazasdeherrumbre. c)Lahuella,deltuboenelhormignmuestrafuertesadherenciasdepapelencasitoda sutotalidad,conmayordeteriorodesteenunaszonasqueenotras,aunquenoapa-recenmanchasdeherrumbre. Fotografa14Fotografa15 Pr maS3(fotografas16y17) a)Laisecindehormignesensutotalidadalcalinaalafenolftalena. b)Eltrozodetubonegrodesnudoaparecelimpio,apenasconalgunaadherencia,ysin signosdeherrumbredecorrosin. c)Lahuelladeltuboenelhormignsemuestralisaysinmanchasdeproductosdeco-rrosin. 1 ^ ^^^^^^^m ^^m Fotografa16 MATERIALESDECONSTRUCCINN. 185-1982 Fotografa17 23 Consejo Superior de Investigaciones Cientficas Licencia Creative Commons 3.0 Espaa (by-nc)http://materconstrucc.revistas.csic.esFotografa18 Fotografa19 Fotografa20 PrismaS4(fotografas18,19y20): a)Laseccindehormign(enestecasotan-tofrontalcomolateral)presentaunazo-naexteriorestrechaperodeamplitud variable,neutraoacidaalafenolfta-lna(probablementedebidoenpartea carbonatacin).Elrestomayordelazona internadelaseccines,ensutotalidad, alcalinoalafenolftalena. b)Eltubonegroenvueltoenpapeldepe-ridicopresentaunaacusadacorrosin porzonas, conaparicindedistintostonos deherrumbre,desdelospardosclaros hastalososcuros,casinegros,prctica-menteatodololargodelalongituddel tubo.Enotraszonasse observanadheren-cias. c)Lahuelladeltuboenelhormignmues-traelpapeladheridoeimpregnadode herumbreenalgunaszonas. 6.INTERPRETACINYVALORACIN DELOSRESULTADOS Alenjiuiciarlosresultadosobservadosenlos prismas1a4delaseriecorrespondienteal hormigndecementoPA-350,aefectosinter-pretativos,convienecompararlosdelospris-mas1y4(tubonegro,desnudoyenvuelto, respectivamente)porunaparte,yporotra losdelosprismas2y3(tubogalvanizado, desnudoyenvuelto,encadacaso). Encuantoaltubo'negro,suenvolturaenpa-peldeperidiconopareceserenabsoluto beneficiosa,puestoqueyaalcaboi deunao parecemanifestarsecomopotencialmenteper-judicialalsurgirtrazasdeherrumbre,cosa quenosucedeenelcasodeltubodesnudo. Enloquerespectaaltubogalvanizado,suenvolturaenpapeldeperidicotampocopa-receserbeneficiosa,puesalcabodelmismoperododetiempo,sibiennoseaprecian trazasdeherrumbre,sapareceeliminadooalteradoporzonaselrecubrimientodezinc, loquenoocurreconeltubodesnudo. Pareceporelloquelatuberadehierrocomotalpermanecemsprotegidaenelcaso deltubogalvanizadoqueenelcasodeltubonegroduranteelperododetiempodeun ao,peronadapermiteasegurarquealcabodemstiempolascircunstanciasnocam-bien,dadoqueelsistemahierro-zinc-