Pruebas de velocidad de corrosión de pilotes de acero para una planta solar, al noroeste de Austin (2019)

En 2019 nuestras pruebas de corrosión en pilotes midieron qué tan rápido se corroen pilotes de acero desnudo en el suelo de una planta solar proyectada a unas 20 millas al noroeste de Austin, Texas. Los datos del cliente son confidenciales.

Pilotes de prueba después de seis meses enterrados. La corrosión más fuerte estuvo en los primeros 4 pies, donde el suelo tiene más oxígeno.

De la teoría a la medición

Un estudio geotécnico ya había encontrado que los suelos eran corrosivos para metales ferrosos y había dado velocidades de corrosión teóricas para las partes enterradas de los soportes de acero. El diseñador principal quería datos medidos antes de definir el diseño estructural, y la empresa geotécnica nos invitó a planear y realizar pruebas de velocidad de corrosión en campo. En marzo de 2019 revisamos los documentos de diseño y redactamos un plan de prueba que simulara los pilotes instalados.

Diez pilotes de prueba

Se hincaron diez pilotes de prueba de acero desnudo de patín ancho, cada uno de 11 pies de largo, a unos 8 pies de profundidad en el suelo natural, en puntos repartidos por toda el área proyectada, para que los resultados representaran el sitio completo. Los pilotes definitivos llevarían un galvanizado de 3 milésimas de pulgada, pero se usó acero desnudo a propósito. El zinc se consume rápido en suelo corrosivo, y el acero desnudo muestra la velocidad estable que sigue. Los pilotes se instalaron el 28 de marzo y se retiraron el 26 de septiembre de 2019, una exposición de seis meses.

Sondas para una segunda lectura

En abril de 2019 instalamos además una sonda de resistencia eléctrica a 1 o 2 pies de profundidad junto a cada pilote. Cada sonda tiene dos elementos idénticos de acero al carbono, uno expuesto al suelo y otro sellado dentro del cuerpo de la sonda. Un medidor en una conexión sobre el nivel del suelo lee la diferencia de resistencia entre ellos y la convierte en una velocidad de corrosión efectiva. Las sondas permanecieron cinco meses, con una velocidad independiente en cada punto.

Qué encontró el laboratorio

Los pilotes se limpiaron, se volvieron a pesar y se examinaron en octubre de 2019. Como se esperaba, el daño más fuerte estuvo en los primeros 0 a 4 pies, donde el suelo tiene más oxígeno. Hubo pérdida de peso medible en seis de los diez pilotes. En las sondas, la velocidad de corrosión promedio fue de 1.34 milésimas de pulgada por año y la máxima de 3.05. La medición de espesor no dio resultados útiles en una prueba tan corta, porque la pérdida fue pequeña y bastante uniforme. Seis meses es poco para un proceso lento, y una exposición más larga siempre da mejores cifras.

Qué significó para el diseño

Las velocidades medidas respaldaron la conclusión de que los suelos del sitio son muy corrosivos para el acero. Entregamos los resultados al equipo de ingeniería estructural para el diseño de los pilotes, y señalamos que la protección catódica es una forma común de alargar la vida de elementos estructurales enterrados y que podría justificarse aquí. Cómo se evalúa el riesgo de corrosión antes de construir se describe en nuestra página de análisis de la corrosividad del suelo.