EL ACEROSe denomina Acero a aquellos productos ferrosos cuyo porcentaje de Carbono variable entre el 0,03% y el 1,76% en peso de su composicin, dependiendo del grado. Usado ampliamente en estructuras de concreto armado por su resistencia y trabajabilidad

CARACTERSTICAS MECNICAS Y TECNOLGICAS DEL ACERO Densidad media: 7850 kg/m. En funcin de la temperatura: El acero se puede contraer, dilatar o fundir. El punto de fusin del acero: Depende del tipo de aleacin y los porcentajes de elementos aleantes. Su punto de ebullicin: Es de alrededor de 3.000 C.16 Material muy tenaz: Para fabricar herramientas. Relativamente dctil: Con l se obtienen alambres. Es maleable: Se pueden obtener lminas delgadas. Buena mecanizacin: En mquinas herramientas. Composiciones y Formas del Acero: Algunas mantienen mayor memoria, y se deforman al sobrepasar su lmite elstico. Dureza del acero: vara entre la del hierro y la que se puede lograr mediante su aleacin u otros procedimientos. Se puede soldar con facilidad. La Corrosin: Es la mayor desventaja de los aceros ya que el hierro se oxida con suma facilidad incrementando su volumen y provocando grietas superficiales que posibilitan el progreso de la oxidacin hasta que se consume la pieza por completo. Tradicionalmente los aceros se han venido protegiendo mediante tratamientos superficiales diversos. Alta conductividad elctrica. Se utilizan con frecuencia conductores de aluminio con alma de acero proporcionando ste ltimo la resistencia mecnica.

CLASIFICACION DEL ACERO1. Segn UNE-3610

SerieGrupoDenominacinDescripcin

Serie 1Grupo 1Acero al carbonoSon aceros al carbono y por tanto no aleados. Cuanto ms carbono tienen sus respectivos grupos son ms duros y menos soldables, pero tambin son ms resistentes a los choques. Son aceros aptos para tratamientos trmicos que aumentan su resistencia, tenacidad y dureza. Son los aceros que cubren las necesidades generales de la Ingeniera de construccin, tanto industrial como civil y de comunicaciones.

Grupos 2 y 3Acero aleado de gran resistencia

Grupo 4Acero aleado de gran elasticidad

Grupos 5 y 6Aceros para cementacin

Grupo 7Aceros para nitruracin

Serie 2Grupo 1Aceros de fcil mecanizacinSon aceros a los que se incorporan elementos aleantes que mejoran las propiedades necesarias que se exigen a las piezas que se vayan a fabricar con ellos como, por ejemplo, tornillera, tubos y perfiles para el caso de los grupos 1 y 2. Ncleos de transformadores y motores para los aceros del grupo 3. Piezas de unin de materiales frricos con no frricos sometidos a temperatura para los que pertenezcan al grupo 4. Piezas instaladas en instalaciones qumicas y refineras sometidas a altas temperaturas los del grupo 5.

Grupo 2Aceros para soldadura

Grupo 3Aceros magnticos

Grupo 4Aceros de dilatacin trmica

Grupo 5Aceros resistentes a la fluencia

Serie 3Grupo 1Aceros inoxidablesEstos aceros estn basados en la adicin de cantidades considerables de cromo y nquel a los que se suman otros elementos para conseguir otras propiedades ms especficas. Son resistentes a ambientes hmedos, a agentes qumicos y a altas temperaturas. Sus aplicaciones ms importantes son para la fabricacin de depsitos de agua, cmaras frigorficas industriales, material clnico e instrumentos quirrgicos, pequeos electrodomsticos, material domstico como cuberteras, cuchillera, etc.

Grupos 2 y 3Aceros resistentes al calor

Serie 5Grupo 1Acero al carbono para herramientasSon aceros aleados con tratamientos trmicos que les dan caractersticas muy particulares de dureza, tenacidad y resistencia al desgaste y a la deformacin por calor. Los aceros del grupo 1 de esta serie se utilizan para construir maquinaria de trabajos ligeros en general, desde la carpintera y la agrcola (aperos). Los grupos 2,3 y 4 se utilizan para construir mquinas y herramientas ms pesadas. El grupo 5 se utiliza para construir herramientas de corte.

Grupos 2, 3 y 4Acero aleado para herramientas

Grupo 5Aceros rpidos

Serie 3Grupo 1Aceros inoxidablesEstos aceros estn basados en la adicin de cantidades considerables de cromo y nquel a los que se suman otros elementos para conseguir otras propiedades ms especficas. Son resistentes a ambientes hmedos, a agentes qumicos y a altas temperaturas. Sus aplicaciones ms importantes son para la fabricacin de depsitos de agua, cmaras frigorficas industriales, material clnico e instrumentos quirrgicos, pequeos electrodomsticos, material domstico como cuberteras, cuchillera, etc.

Grupos 2 y 3Aceros resistentes al calor

Serie 5Grupo 1Acero al carbono para herramientasSon aceros aleados con tratamientos trmicos que les dan caractersticas muy particulares de dureza, tenacidad y resistencia al desgaste y a la deformacin por calor. Los aceros del grupo 1 de esta serie se utilizan para construir maquinaria de trabajos ligeros en general, desde la carpintera y la agrcola (aperos). Los grupos 2,3 y 4 se utilizan para construir mquinas y herramientas ms pesadas. El grupo 5 se utiliza para construir herramientas de corte.

Grupos 2, 3 y 4Acero aleado para herramientas

Grupo 5Aceros rpidos

Serie 8Grupo 1Aceros para moldeoSon aceros adecuados para moldear piezas mediante vertido en moldes de arena, por lo que requieren cierto contenido mnimo de carbono con el objetivo de conseguir estabilidad. Se utilizan tambin para el moldeo de piezas geomtricas complicadas, con caractersticas muy variadas, que posteriormente son acabadas en procesos de mecanizado.

Grupo 3Aceros de baja radiacin

Grupo 4Aceros para moldeo inoxidable

2. Segn el CENIM

Clasificacin de los aceros segn su contenido en carbono

%CarbonoDenominacinResistencia

0.1-0.2Aceros extrasuaves38-48 kg/mm2

0.2-0.3Aceros suaves48-55 kg/mm2

0.3-0.4Aceros semisuaves55-62 kg/mm2

0.4-0.5Aceros semiduros62-70 kg/mm2

0.5-0.6Aceros duros70-75 kg/mm2

0.6-0.7Aceros extraduros75-80 kg/mm2

Segn ASTM

Segn AISI :American Iron and Steel Institute

Codificacin de Aceros para Herramientas, segn AISI

GrupoSmboloDescripcin

Alta velocidad (rpidos)TBase Tugsteno (%W: 11.75-19)

Alta velocidad (rpidos)MBase Molibdeno (%Mo: 3.25-10.0)

Trabajo en calienteHBase Cr, W, Mo

Trabajo en froAMedia aleacin, temple al aire

Trabajo en froDAlto Cr, alto C (%Cr: 11.5-13.5)

Trabajo en froOTemplables al aceite

Resistencia al impactoSMedio carbono, al Si

Propsitos especficosLBaja aleacin, medio-alto carbono

Propsitos especficosFAlto carbono, al W

MoldesPBaja aleacin, bajo carbono

Templables al aguaWAlto carbono

TIPOS DE ACERO SEGN SU FABRICACION

1.Acero Corten:El Acero Corten es un Acero comn al que no le afecta la corrosin. Es una aleacinde Acero con nquel, cromo, cobre y fsforo que, tras un proceso de humectacin y secadoalternativos forma una delgadsima pelcula de xido de apariencia rojizo-prpura.2.Acero Calmado:El Acero Calmado o Reposado es aquel que ha sido desoxidado por completo previamente a la colada, por medio de la adicin de metales. Mediante este procedimiento se consiguen piezas perfectas pues no produce gases durante la solidificacin, evitando las sopladuras.3. Acero Corrugado:Barra de Acero cuya superficie presenta resaltos o corrugas que mejoran la adherencia con el hormign, que forman estructuras de hormign armado.4.Acero Galvanizado:El Acero Galvanizado por inmersin en caliente es un producto que combina las caractersticas de resistencia mecnica del Acero y la resistencia a la corrosin generada por elCinc.5.Acero Inoxidable:Se denomina Acero Inoxidable a cualquier tipo de Acero aleado cuyopeso contenga como mnimo 10,50 % de Cromo, pero no ms de 1,20 % de Carbono, concualquier otro elemento de aleacin o sin l.6. Acero Laminado:una barra de acero sometida atraccin, con los esfuerzos se deforma aumentando su longitud. Si se quita la tensin, la barra de acero recupera su posicin inicial y su longitud primera, sin sufrir deformaciones remanentes.8.Acero Aleado:Acero que en su constitucin posee el agregado de varios elementos que sirvenpara mejorar sus propiedades fsicas, mecnicas o qumicas especiales.9.Acero Dulce o Acero Suave:Tipo de acero cuyos niveles de carbono se sitan entre el 0,15% y el 0,25%; es casi hierro puro, de granductilidadyresistenciaa lacorrosin10.Acero Efervescente:Aceroque no ha sido desoxidado por completo antes de ser vertido en moldes; contiene muchas sopladuras pero no aparecen grietas.Aplicaciones: El acero efervescente se emplea para grandes requisitos superficiales; suele usarse enperfiles, chapas finas y alambres.11.Acero Estirado en fro:Acerosometido a un tratamiento especial mediante el cual se ha mejorado su lmite elstico.12.Acero Estructural:Acero laminadoen caliente y moldeado en fro; se lo usa como elemento portante.13.Acero Intemperizado:Acerode gran resistencia que desarrolla una capa de xido sobre sus superficies cuando se lo expone a las lluvias y a la humedad; tiene la ventaja de adherirse al elemento metlico principal protegindolo de la posterior corrosin.14.Acero Negro:Es un acero con un contenido bajo de carbono, y sin ningn tratamiento superficial adicional. Debido a eso, el proceso de fabricacin final y la ausencia de tratamiento hacen que se oscurezca la superficie, por la fina capa de carbono que suele quedar encima.

LA CORROSIN DEL ACEROLa corrosin de las armaduras es uno de los problemas ms frecuentes de dao de las estructuras de hormign armado. La consecuencia ms importante de este proceso es una baja de la capacidad resistente de los elementos atacados, afectando con ello la integridad de la estructura y su durabilidad.

En un principio la corrosin se concentra en el nodo, dando lugar a la conocida corrosin localizada, luego sigue avanzando extendindose a toda la superficie de la barra, dando origen a la llamada corrosin generalizada. Si la corrosin se concentra en la barra de forma puntual se denomina corrosin por picadura.EVALUACION DE CONDICIONES Y RIESGO DE CORROSIONLas condiciones de riesgo de corrosin se clasifican, en general en las siguientes categoras:Ambiente Rural - BAJO RIESGOEl ambiente rural, lejano a grandes ciudades y del borde de mar es considerado de bajo riesgo de corrosin, siendo exclusivamente un factor de riesgo la humedad presente en algunos sectores y el eventual uso de fertilizantes o insecticidas concentrados.Ambiente Urbano RIESGO MEDIOEn las grandes ciudades con gran concentracin de trfico vehicular, la presencia de CO2, SO2, y el holln sumados a condiciones de humedad ambiental local, generan condiciones de mayor riesgo de corrosin.Ambiente Industrial ALTO RIESGOLa industria suele liberar gases, vapor y polvo, elementos que, segn su naturaleza qumica y concentraciones, generan condiciones de mayor riesgo de corrosin.Ambiente Marino ALTO RIESGOEn los ambientes del borde mar y dependiendo de la topografa y la rompiente de la ola, se forma niebla salina que impulsada por el viento, genera condiciones de alto riesgo de corrosin, especialmente en los primeros 100m.Ambientes Mixtos ALTO RIESGOLa combinacin de ambientes urbanos con zonas industriales y/o con bordes marinos, aumenta el riesgo de la corrosin.Por su parte, la Norma ISO-9223(ISO-9223: 1992 Corrosion of metals and alloys - Corrosivity of atmospheres Classification)que es ampliamente aceptada, clasifica la corrosividad atmosfrica en 5 categoras en funcin de la prdida anual de masa y de espesor tanto del acero como del zinc expuesto, y son: C1 - muy baja:ambientes interiores limpios y calefaccionados C2 - baja:ambientes rurales e interiores con algn riesgo de condensacin C3 - media:ambientes urbanos o industriales de moderada contaminacin e interiores de naves industriales de alta humedad relativa y presencia de contaminantes (procesadora de alimentos, lavanderas, plantas de cerveza y lcteos. C4 - alta:reas industriales y costeras de moderada salinidad e interiores de plantas qumicas, piscinas temperadas, astilleros, barcos. C5 - I - Industrial muy alta:reas industriales de alta humedad y ambientes agresivos e interiores de condensacin casi permanente y alta contaminacin. C5 - M - Marino, muy alto:reas costeras de alta salinidad e interiores de condensacin casi permanente y alta contaminacin.LAS CLASIFICA EN FUNCIN DE LA PRDIDA ANUAL DE MASA Y DE ESPESORMEJORAR LA RESISTENCIA A LA CORROSION DEL ACEROEn lo principal consiste en proteger el acero mediante la aplicacin de una capa protectora de otro metal ms resistente (como zinc o zinc y aluminio) mediante procesos por inmersin en caliente (las piezas individuales o la lmina continua pasan por cuba de zinc fundido, previo proceso de limpieza, lavado, decapado y pasivado), electrodeposicin (una corriente elctrica aporta el zinc desde nodos hacia la plancha que acta como ctodo) o metalizacin (aplicacin mediante pistolas de proyeccin de partculas fundidas de zinc). Cuando se trata de materiales gruesos o de piezas y estructuras, se debe aplicar la galvanizacin por inmersin en caliente en potes o tinas o a la metalizacin (ver).CARCTER PROTECTOR DEL HORMIGNComo ya es sabido, las barras de acero embebidas en el hormign quedan protegidas contra la corrosin debido a dos aspectos:a.- Al reaccionar el oxgeno presente en la masa de hormign con el acero, se forma sobre la superficie de la barra una finsima capa de xido, proceso conocido como pasivacin, que la proteger de cualquier corrosin posterior.b.- Si el hormign es compacto y el recubrimiento es adecuado, se impedir el acceso a las barras de los agentes agresivos del exterior y mantendr el carcter bsico del hormign al reducir el riesgo de carbonatacin.Por lo tanto, son factores desencadenantes de la corrosin aquellos que de una u otra forma afectan a los aspectos sealados en el prrafo precedente. Destacamos los siguientes:La carbonatacinEl dixido de carbono que se difunde a travs de los poros llenos de aire del hormign reacciona con el hidrxido clcico dando origen al carbonato clcico. Esto provoca una baja importante de la alcalinidad del hormign, que desciende desde un pH del orden de 13 a un pH del orden de 8 a 9. La carbonatacin mxima se produce con humedades del orden del 60%.La porosidad del hormignMientras ms poroso sea el hormign con mayor facilidad penetrarn los agentes agresivos y mayor ser la velocidad de carbonatacin.Bajo espesor de recubrimientoEl espesor de recubrimiento ( en mm ) es directamente proporcional a la raz cuadrada del tiempo ( en aos ) en que tarda la carbonatacin en avanzar hasta la armadura.La FisuracinEn general, para pequeos anchos de fisura ( del orden de 0.4 mm ) no existe riesgo de corrosin. Es comn que estas fisuras cicatricen o queden selladas al penetrar polvo en ellas. Tambin en algunos casos se produce una autocicatrizacin originada por los productos de la corrosin y depsitos clcicos. Para ancho de fisuras mayores, la fisura representa un camino enormemente ms rpido para la penetracin de agentes agresivos, en especial el anhdrido carbnico y los cloruros, que la estructura porosa del hormign.Presencia de iones ( sulfatos y cloruros )Dos son los efectos negativos de la presencia de los iones en el hormign. Por una parte destruyen la capa pasivante de las barras de forma puntual dando lugar a una corrosin por picadura que puede incluso seccionar la barra y por otra, dan lugar a la creacin de un electrlito tanto ms conductor cuanto mayor es la concentracin de cloruros, acelerndose en este caso el proceso de corrosin.Ambiente agresivoLa presencia en la atmsfera de agentes agresivos, junto con el calor y la humedad, son condicionante fundamentales para que se produzca corrosin en las estructuras de hormign armado.SNTOMAS DE UNA ESTRUCTURA CORRODALos sntomas que presenta una estructura corroda son fisuras paralelas a la armadura y manchas de xido.BAJA DE RESISTENCIA ESTRUCTURALTres son los factores que influyen en la baja de resistencia de los elementos de hormign armado afectados por la corrosin:1. Los productos de la corrosin presentan un aumento de volumen del orden de 3 a 4 veces el del material original, lo cual provoca un desprendimiento de los recubrimientos, con la consiguiente prdida de seccin de hormign. Al quedar las armaduras expuestas al aire libre, la corrosin avanza ahora a mayor velocidad. El volumen de xido finalmente puede alcanzar del orden de diez veces el del acero desaparecido.2. Al corroerse la armadura, se produce una prdida de seccin que origina una baja de resistencia del elemento afectado, cuya gravedad depender del porcentaje de seccin de acero atacada.3. El proceso de corrosin de la armadura suele afectar ms a sus condiciones de adherencia y anclaje que a su seccin. El ataque, sin merma de seccin de la barra, reduce en forma muy importante las corrugas y por tanto la adherencia. Adems, si consideramos que el aumento de volumen de los productos corrodos destruye el recubrimiento, el anclaje de la barra se ve drsticamente comprometido.Grados de corrosinLas discrepancias que existen entre los usuarios del sector respecto a emplear barras individuales que se muestran aparentemente oxidadas, cuando an no han sido manipuladas, es amplia. En el cuadro que a continuacin se presenta, se observa una solucin prctica que permite ayudar a tomar la decisin en terreno si es o no conveniente utilizar dichas barras en la fabricacin de armaduras, segn el grado de oxidacin que presentan.

Influencia del recubrimientoEs conocido que la manera ms efectiva para evitar la corrosin del acero es disponer un adecuado recubrimiento que cumpla con los siguientes aspectos: Espesor de recubrimiento adecuado con base a la agresividad del medio donde se emplace la estructura. Uso de relacin agua / cemento lo ms baja posible compatible con el mtodo de colocacin del hormign. Contenido de cemento elevado. Compactacin enrgica del hormign. Curado suficiente.La norma NCh430 Hormign Armado Requisitos de diseo y clculo, establece requisitos mnimos para los recubrimientos, fundamentado en lo siguiente: Transferencia de esfuerzos de las barras de refuerzo al hormign. Proteccin de la armadura contra la corrosin. Proteccin de la armadura contra los efectos del fuego, provocando un efecto retardador.En relacin con la proteccin contra la corrosin, la norma NCh 430 establece las siguientes condiciones ambientales:Condiciones ambientales severas:interior de edificios donde la humedad es alta; zonas donde se produce escurrimiento de agua; condiciones atmosfricas industriales o martimas adversas.Condiciones ambientales normales:condiciones no incluidas en la categora de condiciones severas.La tabla siguiente, extrada de la Norma NCh 430, muestra los recubrimientos recomendados segn el tipo de exposicin.

RECUBRIMIENTOS EPXICOS Y GALVANIZADOSI. Con base a recubrimientos epxicosLos recubrimientos con base a pinturas epxicas fueron agregados al ACI 318 en el ao 1995 (ASTM A 934M) reconociendo su uso especialmente para condiciones en que la resistencia a la corrosin del refuerzo es de particular importancia. Comnmente se utilizan en losas de estacionamientos y puentes y en ambientes altamente corrosivos.Esta tecnologa contempla la preparacin de la superficie de las barras para luego ser recubiertas con epxico adherido por fusin, por medio de spray electrosttico u otro mtodo adecuado.Las barras de acero una vez protegidas con el epxico, no pueden ser dobladas o redobladas.II. Con base a recubrimientos galvnicosEl acero galvanizado es aquel que se obtiene luego de un proceso de recubrimiento de varias capas de la aleacin de hierro y zinc. El recubrimiento galvanizado le otorga al acero una excelente proteccin, entregndole muy buenas propiedades entre las que se encuentra su gran resistencia a la abrasin, as como tambin a la corrosin. El galvanizado tiene dos efectos: Proteccin por efecto de la barrera fsica que representa la capa de galvanizado, que asla al metal del medio ambiente, que en algunos casos podra ser agresivo. Proteccin catdica o de sacrificio que es aqulla en la que el zinc se comporta como la parte andica de la corrosin, de este modo, mientras exista recubrimiento de zinc, el acero estar protegido.Por otra parte, el galvanizado aporta proteccin contra la corrosin atmosfrica, que responde a las condiciones climticas del lugar en la que la pieza de acero se encuentre ubicada, as como tambin contra los agentes contaminantes como el xido de azufre y los cloruros, tpicos de las zonas cercanas a la costa. Otra de las protecciones que brinda el galvanizado guarda relacin con el agua, tanto dulce, como de mar.