 |
Concretos de calidad a bajo costo |
Ing.
Emilio Martínez Lobeck,*, Lic. Enrique Amat Balbosa**
|
En el concreto endurecido se puede producir el ataque químico a la pasta de cemento por la reacción de los sulfatos con el óxido de calcio hidratado provocando la formación de productos poco solubles que posteriormente conducen a una expansión debido al aumento de volumen de éstos, lo que causa la destrucción del concreto.
Como ejemplo de este tipo de ataque se puede citar el del sulfato de magnesio sobre el hidróxido de calcio liberado durante la hidratación del cemento Pórtland. La reacción que se produce es la siguiente: MgSO4+ Ca(OH)2 ->CaSO4+ Mg(OH)2
El sulfato de calcio formado al hidratarse origina un compuesto de mayor volumen que el anhidro, lo que provoca destrucción por expansión. Por otra parte, este mismo efecto se produce cuando el sulfato de calcio hidratado se combina con el cálcico hidratado, para dar al trisulfuro aluminato.
La dramática falta de edificios escolares en el sur de México y en muchos otros países en desarrollo se puede abatir implementando sistemas constructivos económicos y durables.
Para determinar el comportamiento de los morteros y concretos hidráulicos, frente a los medios agresivos ya descritos se desarrolló una metodología en los laboratorios de la facultad de Ingeniería Civil de la Habana Cuba.
Los objetivos fundamentales de este trabajo consistieron en:
a) Determinar la durabilidad de los aglomerantes.
b) Evaluar la metodología de ensayo empleada para determinar el efecto destructivo sobre los aglomerantes.
Metodología empleada
Los métodos de durabilidad se efectuaron en general siguiendo el método de Koch y Steinegger. Este método presenta la ventaja con la relación a otros, en que opera con morteros, lo que lo hace más representativo de la resistencia de los concretos al ataque químico debido a la presencia de áridos que aquellas metodologías utilizan solamente pastas de cemento.
Las modificaciones fundamentales realizadas se enmarcan en las siguientes:
-No se empleo arena normalizada sino caliza triturada, lo que hace más representativo de los materiales que con que comúnmente se trabaja.
-La relación agua /concreto fue de 0.5 en lugar de 0.6, debido a que para esta última relación el bloqueo de los poros capilares por los productos de hidratación duraría aproximadamente 6 meses, mientras que para la relación agua /concreto de 0.5 este proceso se realiza a los 14 días en curado bajo en agua en ambos casos, lo que contribuye a mayor impermeabilidad de las probetas al corto tiempo.
Resistencia a flexotracción a los 90 y 180 días de las probetas sometidas a distintos medios de agresión.
|
Tabla
1. Flexotracción en MPa a los 90 días en los distintos medios agresivos
en el ensayo de las probetas confeccionadas.
|
||||||
|
%
de cemento
|
%
de puzolana
|
Testigo
aguaCon cal
|
Resistencia
a flexotracción en Mpa
|
|||
|
Medios
agresivos
|
||||||
|
Agua
de mar
|
CINH410%
|
MgSO41%
|
NaSO410%
|
|||
|
100
90 80 70 |
0
10 20 30 |
8.5
8.7 7.3 6.2 |
7.2
7.6 7.7 7.8 |
1.6
1.7 1.8 1.8 |
2.6
2.0 6.9 8.7 |
Destruida
Destruida 5.3 8.3 |
|
Tabla
2. Valores obtenidos en las resistencias a flexotracción en las
probetas confeccionadas a los 180 días
|
||||||
|
%
de cemento
|
%
de puzolana
|
Testigo
aguaCon cal
|
Resistencia
a flexotracción en Mpa
|
|||
|
Medios
agresivos
|
||||||
|
Agua
de mar
|
CINH410%
|
MgSO41%
|
NaSO410%
|
|||
|
100
90 80 70 |
0
10 20 30 |
8.9
8.8 7.9 8.i |
7.4
7.9 7.8 8.0 |
1.0
1.3 1.3 1.1 |
2.3
4.9 5.7 7.0 |
-------------
------------- fisuradas 6.7 |
|
Tabla
3. Cantidades de iones presentes en el agua de mar utilizando estas
pruebas. El agua de mar presentó un ph de 8.3
|
|
|
Ion
|
Cantidades
de iones en mg./litro
|
|
SO4-2
Mg+2 Ca+2 Cl-2 |
2881
1890 530 20500 |
Resultados del concreto con agregados de puzolana y aditivo fludificante.
Para estudiar el comportamiento reológico de las mezclas frescas de concreto y después de endurecido sus resistencias mecánicas se emplearon adiciones de puzolana, la cual propicia una disminución del contenido de cemento produce el consiguiente ahorro de la mezcla al mismo tiempo que hace el concreto menos permeable y por tanto más durable, además se utilizó un aditivo fluidificante para mantener la misma consistencia de las diferentes amasadas en 10+_2mm.
Se empleo en el concreto una dosificación de 360 kg. de cemento portland, y se hizo una serie en la que se sustituyó 20% del cemento portland por la puzolana.
En dicha serie se analizaron cuatro muestras.
- La primera -la muestra control-sin puzolana ni sacarosa..
- La segunda sólo tenía la puzolana como agregado.
- La tercera tenía además de la puzolana 0.06% del peso de cemento de sacarosa.
- La cuarta tenía 0.08 del peso de cemento de sacarosa.
|
Tabla
4. Resultados de resistencias a compresión en MPa de las mezclas
de concreto confeccionadas con agregados de puzolana y aditivo fluidificante.
|
|||||
|
%
de puzolana
|
%
de fludificante
|
asent.
cm. |
Resistencia
a compresión en MPa
|
||
|
7
días
|
28
días
|
90
días
|
|||
|
0
20 |
0
0 0.06 0.08 |
8.0
6.0 9.0 10.0 |
5.0
13.2 16.3 17.7 |
22.9
21.2 25.5 27.2 |
27.0
24.6 29.1 28.9 |
La cantidad de cemento en kg. por m3 de concreto varía de 360 para la muestra de control, es decir para 0% de agregados de puzolana a 316 con el empleo de 20% de puzolana.