Estudio del mecanismo de crecimiento de películas de pavonado selladas con lantano sobre acero de refuerzo como protección anticorrosiva

Abstract

Debido a la problemática que vive actualmente la industria de la construcción para proteger al acero inmerso en concreto contra la corrosión, y a que los métodos utilizados hoy en día han demostrado ser poco eficientes o muy costosos, tales como las pinturas o la protección catódica, respectivamente, buscando alternativas, se buscó el estudio de recubrimientos inorgánicos para mejorar tanto el perfil de anclaje del acero con el concreto, como la resistencia anticorrosiva de la varilla. En la búsqueda de materiales que pudieran brindar estas características, se propuso la magnetita, la cual se obtuvo por medio de tratamientos de pavonado chileno y, el óxido de lantano, por medio de electrodeposición. El primero ha demostrado ser el óxido más adherente del hierro, y con mayor dureza que el acero, presentando porosidad y rugosidad que benefician a la adherencia; el segundo ha sido estudiado en los últimos años, presentando excelentes propiedades anticorrosivas, similares a otras tierras raras como el cerio, e incluso con el cromo. Los tratamientos de pavonado fueron realizaron sobre varillas de acero corrugadas de ½ pulgada, el cual consiste en poner en inmersión la pieza en una solución compuesta por 1L de agua, 1kg de NaOH y 300g de KNO3 en agitación constante y a una temperatura de 90±5ºC; y la electrodeposición de lantano fue realizada en soluciones de distintas concentraciones de LaCl3 (1, 0.1, 0.01 g/L), aplicando un sobre potencial de -2V vs Ecorr durante 10 min. La morfología, composición y estructura de la superficie fueron analizadas por medio de Microscopía Electrónica de Barrido (MEB), Espectroscopía de Energía Dispersiva (EED) y Difracción de Rayos X (DRX), respectivamente y la dureza se midió por medio de la prueba de Nanoindentación. El comportamiento electroquímico se determinó mediante técnicas como Resistencia a la Polarización (Rp), Espectroscopía de Impedancia Electroquímica (EIE), Extrapolación de Tafel y Curvas de Polarización Cíclica (CPC), con electrolito de trabajo una solución de NaCl 3% wt. Los resultados han demostrado que las películas de magnetita generadas por medio del tratamiento de pavonado tienen un mecanismo de crecimiento mixto isla-película y que llega a proveer una pequeña protección anticorrosiva, también se ha comprobado el depósito de lantano, pero sin poder identificar el óxido de lantano como tal y que, al menos con la metodología utilizada, no presenta la protección anticorrosiva esperada.