Por Ing. Héctor G. Manya — Ingeniero Mecánico, Máster en Gestión de la Promoción y Explotación de Infraestructuras, especialidad Grandes Proyectos de Edificación (Universidad Alfonso X el Sabio, Madrid).
Ya escribí sobre cómo los cloruros de la arena de playa corroen el acero de refuerzo desde adentro. Hay un segundo mecanismo de corrosión, mucho más silencioso porque no depende de estar cerca del mar, que afecta prácticamente a cualquier estructura de hormigón armado con el simple paso del tiempo: la carbonatación.
Qué es exactamente
El hormigón fresco es un ambiente químicamente muy alcalino — su pH ronda 13. Esa alcalinidad no es un detalle secundario: es lo que genera, alrededor de cada varilla de acero embebida en el hormigón, una capa de óxido pasivante microscópica que la protege de la corrosión, de forma tan efectiva como una pintura anticorrosiva. Mientras esa capa se mantiene intacta, el acero prácticamente no se corroe, incluso estando en contacto permanente con humedad.
El problema es que el hormigón no es hermético al aire. El dióxido de carbono (CO₂) de la atmósfera penetra lentamente por los poros del hormigón y reacciona con el hidróxido de calcio de la pasta de cemento: Ca(OH)₂ + CO₂ → CaCO₃ + H₂O. Esa reacción, la carbonatación, consume la reserva alcalina del hormigón y hace bajar su pH progresivamente, desde 13 hasta valores cercanos a 9. Cuando el frente de carbonatación alcanza la profundidad donde está el acero, la capa pasivante deja de ser estable — de hecho, la corrosión puede iniciar incluso antes, algunos milímetros por delante del frente de carbonatación visible. A partir de ahí, el acero queda expuesto a corroerse igual que si estuviera a la intemperie sin protección.
Por qué es tan silenciosa
A diferencia de los cloruros de la arena de playa, que suelen concentrarse en construcciones costeras, la carbonatación avanza en cualquier estructura de hormigón, en cualquier ubicación, simplemente por estar expuesta al aire. Avanza más rápido en condiciones de humedad relativa intermedia —ni el hormigón muy seco ni el saturado de agua favorecen la reacción tanto como un ambiente moderadamente húmedo, que es, sin coincidencia, la condición típica de muchos ambientes interiores y exteriores urbanos—. Y avanza más rápido cuanto peor es la calidad del hormigón: mezclas con relación agua-cemento alta y bajo contenido de cemento son mucho más porosas, lo que permite que el CO₂ penetre con más facilidad y a mayor profundidad en el mismo tiempo.
El frente de carbonatación avanza de forma proporcional a la raíz cuadrada del tiempo — lo que significa que, aunque empiece lento, la velocidad de avance no es constante ni despreciable en estructuras de varias décadas de antigüedad. Un hormigón de mala calidad, con recubrimiento insuficiente sobre el acero, puede carbonatarse hasta la profundidad de la armadura en un plazo mucho más corto de lo que su vida útil de diseño supone.
Cómo se detecta
El ensayo más usado en campo es sorprendentemente simple: se rocía fenolftaleína sobre una superficie de hormigón recién fracturada (típicamente un núcleo extraído o una cala). El hormigón no carbonatado, con su pH alcalino intacto, se tiñe de color rosado/violeta; el hormigón carbonatado, con el pH ya reducido, permanece incoloro. La distancia entre la superficie externa y el límite de la zona rosada es la profundidad de carbonatación — un dato que, comparado con el recubrimiento real de la armadura, indica directamente si el acero ya está en riesgo o todavía tiene margen de protección.
Cómo se previene y qué hacer
- En diseño, especificar una relación agua-cemento baja y un contenido de cemento adecuado para la exposición del elemento reduce la porosidad del hormigón y, con ella, la velocidad de avance de la carbonatación — la misma calidad de mezcla que protege contra cloruros protege también contra este mecanismo.
- El recubrimiento de diseño —el tema que traté en el artículo sobre recubrimientos excesivos— tiene aquí su otra cara: un recubrimiento insuficiente deja al acero expuesto antes de lo previsto, pero uno correctamente dimensionado según la norma da margen real de años o décadas antes de que el frente de carbonatación lo alcance.
- En estructuras existentes, el ensayo de fenolftaleína sobre núcleos extraídos es una herramienta rápida y económica para estimar cuánta vida útil de protección le queda a una estructura, especialmente en edificios de varias décadas de antigüedad donde nunca se ha evaluado este parámetro.
- El curado adecuado del hormigón fresco —mantenerlo húmedo el tiempo necesario tras el vaciado— produce una pasta de cemento más densa y menos porosa, lo que también retrasa significativamente el avance de la carbonatación a lo largo de la vida de la estructura.
La lección
La corrosión del acero de refuerzo no necesita cloruros ni ambientes costeros para ocurrir — solo necesita tiempo, aire, y un hormigón que no fue diseñado pensando en durar. La carbonatación es, en ese sentido, el recordatorio más universal de que la durabilidad de una estructura de hormigón armado no se decide en el momento del colado, sino en la calidad de la mezcla y del recubrimiento que se especificaron meses antes, para una amenaza que no se ve — y que, con o sin sismo, sigue avanzando todos los días.