La resistividad eléctrica del hormigón se puede obtener aplicando una corriente al hormigón y midiendo el voltaje de respuesta. Existen diferentes métodos para medir la resistividad del hormigón.
La resistencia eléctrica del hormigón se puede medir aplicando una corriente utilizando dos electrodos unidos a los extremos de una muestra de sección transversal uniforme. La resistividad eléctrica se obtiene de la ecuación: [1]
Este método tiene la desventaja de que la resistencia de contacto puede aumentar significativamente la resistencia medida, provocando inexactitud. Se utilizan geles conductores para mejorar el contacto de los electrodos con la muestra. [2]
El problema de la resistencia de contacto se puede solucionar utilizando cuatro electrodos. Los dos electrodos finales se utilizan para inyectar corriente como antes, pero el voltaje se mide entre los dos electrodos internos. La longitud efectiva de la muestra que se mide es la distancia entre los dos electrodos internos. Los medidores de voltaje modernos consumen muy poca corriente, por lo que no hay una corriente significativa a través de los electrodos de voltaje y, por lo tanto, no hay caída de voltaje en las resistencias de contacto. [2]
En este método se utiliza un transformador para medir la resistividad sin ningún contacto directo con la muestra. El transformador consta de una bobina primaria que energiza el circuito con tensión alterna y una secundaria que está formada por un toroide de la muestra de hormigón. La corriente en la muestra se detecta mediante una bobina de corriente enrollada alrededor de una sección del toroide (un transformador de corriente ). Este método es bueno para medir las propiedades de fraguado del concreto, su hidratación y resistencia. El hormigón húmedo tiene una resistividad de alrededor de 1 Ω-m que aumenta progresivamente a medida que fragua el cemento. [3]
La resistividad eléctrica del hormigón in situ se mide habitualmente utilizando cuatro sondas en un conjunto Wenner . La razón para utilizar cuatro sondas es la misma que en el método de laboratorio: superar los errores de contacto. En este método se aplican cuatro sondas equiespaciadas a la muestra en una línea. Las dos sondas exteriores inducen la corriente a la muestra y los dos electrodos interiores miden la caída de potencial resultante . Todas las sondas se aplican a la misma superficie de la muestra y, en consecuencia, el método es adecuado para medir la resistividad del hormigón a granel in situ. [4]
La resistividad viene dada por:
La presencia de barras de refuerzo perturba la medición de la resistividad eléctrica, ya que conducen la corriente mucho mejor que el hormigón circundante. Este es particularmente el caso cuando la profundidad del recubrimiento de hormigón es inferior a 30 mm. Para minimizar el efecto, generalmente se evita colocar los electrodos encima de una barra de refuerzo o, si es inevitable, se colocan perpendiculares a la barra de refuerzo.
Sin embargo, la medición de la resistencia entre una barra de refuerzo y una sola sonda en la superficie del concreto a veces se realiza junto con mediciones electroquímicas. La resistividad afecta fuertemente las tasas de corrosión y las mediciones electroquímicas requieren una conexión eléctrica a la barra de refuerzo. Es conveniente realizar una medición de resistencia con la misma conexión. [2]
La resistividad viene dada por:
La corrosión es un proceso electroquímico. La resistividad del hormigón afecta la velocidad de flujo de los iones entre las áreas del ánodo y el cátodo y, por lo tanto, la velocidad a la que puede ocurrir la corrosión. [5] Para medir la resistividad eléctrica del hormigón se aplica una corriente a las dos sondas exteriores y se mide la diferencia de potencial entre las dos sondas interiores. Las pruebas empíricas han llegado a los siguientes valores umbral que pueden usarse para determinar la probabilidad de corrosión.
Estos valores deben usarse con cautela ya que existe evidencia sólida de que la difusión del cloruro y la resistividad eléctrica de la superficie dependen de otros factores como la composición de la mezcla y la edad. [6] La resistividad eléctrica de la capa de cubierta de hormigón disminuye debido a: [7]
Cuando la resistividad eléctrica del hormigón es baja, la velocidad de corrosión aumenta. Cuando la resistividad eléctrica es alta, por ejemplo en el caso de hormigón seco y carbonatado, la velocidad de corrosión disminuye.
