Estudio de las corrientes de macropar galvánico en procesos de corrosión. Determinación de parámetros relacionados con la corrosión a través de distintas técnicas

Abstract

[ES] El presente trabajo se centra en el estudio del fenómeno de la corrosión en acero al carbono mediante diversas técnicas. Entre ellas se encuentran algunas de reciente incorporación en este campo, como la voltametría de pulsos potenciostáticos. Además se ha evaluado la influencia de los efectos de macropar galvánico en los procesos de corrosión. Pues este fenómeno no suele tenerse en cuenta a la hora de diseñar y construir los edificios, y cuando se produce es difícil de detectar, pudiendo tener así graves repercusiones en la durabilidad de dichas estructuras. Para ello se han realizado dos fases experimentales; la primera con electrodos de acero al carbono en disolución, en la cual se evalúa el efecto del macropar galvánico y la otra con barras de acero embebidas en hormigón. En ambas se han implementado las técnicas electroquímicas de resistencia a la polarización, método de Tafel y la técnica de pulsos potenciostáticos, una técnica novedosa con la que se obtienen los mismos datos que con otras usadas habitualmente en este campo pero de forma más rápida y sin apenas perturbar el sistema. Además en la primera fase experimental se ha utilizado el método gravimétrico para validar los resultados. Para aplicar las técnicas de medida se ha empleado un potenciostato/galvanostato AUTOLAB. El registro, representación y procesado de datos se ha realizado con el software NOVA 1.10. De este modo se cuantifican las variables Ecorr, icorr y Vcorr, que analizadas con la herramienta Solver del programa Excel permiten realizar una comparación y evaluación de los resultados obtenidos. Se ha comprobado por tanto que la técnica de pulsos potenciostáticos permite obtener densidades de corrosión con igual fiabilidad que las técnicas habituales en este campo. Además aporta información igualmente relevante como la capacitancia de la doble capa y la resistencia eléctrica del medio, todo ello de forma mucho más rápida y reproducible que otras técnicas de referencia. Por otro lado se ha establecido un método para detectar y cuantificar las corrientes de tipo galvánico, las cuales pueden llegar a triplicar el valor de las corrientes de corrosión por ataque únicamente del medio.

[EN] This project focuses on the study of the corrosion produced by macro galvanic couples, through traditional techniques and other new techniques developed recently, such as potentiostatic pulse voltammetry. The influence of the effects of galvanic macro-cells corrosion processes has also been evaluated. Usually, corrosion produced by galvanic macro-cells is not considered when designing and constructing buildings, and when it is produced is difficult to detect, so the structures are weaker. Two experimental phases have been accomplished; on the first part carbon steel electrodes in solution to evaluate the macro-cell and as second part with steel bars embedded in concrete. In both studies electrochemical techniques have been implemented, such as polarization resistance, Tafel method and potentiostatic pulse technique. Also in the first experimental phase it has been used a gravimetric technique to validate the results. Polarization resistance and cyclic voltammetry measurements were carried out with an AUTOLAB Potentiostat/Galvanostat. Software NOVA 1.10 was the software used to record, represent and process the data. Ecorr, Vcorr and icorr, were quantified with Solver tool in Microsoft Excel. It was found therefore that the potentiostatic pulse technique allows to obtain densities corrosion with equal reliability than with standard techniques. Besides, it provides equally relevant information such as the capacitance of the double layer and the electrical resistance of the media, all of the faster and more reproducible than other reference techniques. On another hand, a method for detecting and quantifying such galvanic currents has established. These galvanic currents may be three times higher than the micro-cell corrosion currents.