ATAQUE DE LOS SULFATOS AL HORMIGÓN O CONCRETO El concreto expuesto a soluciones de sulfatos puede ser at acado y sufrir deterioro en un grado que depende de los constituyentes del concreto, la calidad del concreto en el lugar, así como el tipo y la concentración del sulfato.(2001,Sanchez.D)
Origen de los sulfatos y características características 1. ORIGEN NATURAL Entre los sulfatos de origen natural se pueden mencionar algunos suelos orgánicos, suelos con turbas, algunos suelos arcillosos y aguas freáti cas de los mismos, que pueden producir sales sulfatadas. (2013,PDF, revista de construcción) Los sulfatos en forma de sales más agresivas son:
Sulfato de amonio (NH4SO4)
Sulfato de calcio (CaSO4)
Sulfato de magnesio (MgSO4)
Sulfato de sodio (NaSO4)
Entre las sales disueltas más comunes en el agua de mar están:
Cloruro de sodio (NaCl)
Cloruro de magnesio (MgCl2)
Sulfato de calcio (CaSO4)
2. ORIGEN BIOLÓGICO Como sulfatos de origen biológico se pueden considerar aquellos que provienen de la presencia de microorganismos sobre la superficie de concreto o de aguas residuales que experimentan descomposición biológica de carácter aeróbico en sustancias orgánicas que habitualmente contiene proteínas y/o azufre. Entre los sulfatos de origen industrial se destacan los que proceden de aguas residuales con derivados orgánicos e inorgánicos del azufre, especialmente sulf atos. También están los que provienen de plantas industriales y fábricas fertilizantes, galvanizados, laboratorios fotográficos, entre otros, los cuales penetran el suelo o las aguas subterráneas. (2013,PDF, revista de construcción) En zonas industriales y en zonas urbanas donde hay combustión de carbón o gasolina con azufre, se libera dióxido de azufre que en pres encia de oxígeno y humedad forman ácido sulfúrico. Las lluvias ácidas también contienen sulfatos que atacan la superficie del concreto endurecido.
3. OCURRENCIA
A veces se encuentran sulfatos de sodio, potasio, calcio o magnesio, que ocurren naturalmente en el suelo o disueltos en el agua que corre por el suelo o presentes en agregados (por ejemplo, pirita). El sulfato puede estar presente en los efluentes y desechos industriales tales como los de las industrias asociadas con la fabricación de químicos, baterías, aluminio y en la minería. El agua empleada en las torres de enfriamiento también puede contener sulfatos debido a la acumulación gradual de sulfatos provenientes de la evaporación. (2006,PDF, revista de construcción)
4. MECANISMOS Hay dos reacciones químicas involucradas en el ataque de sulfatos al concreto. Cemento y concreto resistentes a sulfatos E 1. Reacción del sulfato con hidróxido de calcio liberado durante la hidratación del cemento, formando sulfatos de calcio (yeso). 2. Reacción del sulfato de calcio con el aluminato de calcio hidratado, formando sulfoaluminato de calcio (etringita). Estas dos reacciones dan como resultado un incremento en el volumen de sólidos, causa de la expansión y descomposición de los concretos expuestos a soluciones de sulfatos. Debe s eñalarse que los sulfatos y los químicos en general raramente, si acaso lo hacen, atacan el concreto si se encuentran en una forma sólida o seca. Para que resulte un ataque significativo en el concreto, los sulfatos deben estar en solución y por encima de al guna concentración mínima. (2006,PDF, revista de construcción)
La severidad del ataque de sulfatos al concreto depende de lo siguiente:
Tipo de sulfatos. Los sulfatos de magnesio y amonio son los más dañinos al concreto.
Concentración de sulfatos . La presencia de sulfatos más solubles es más perjudicial al concreto. CEMENTO Y CONCRETO Problemas, causas y soluciones 45 La mayoría de las recomendaciones toman en cuenta la cantidad de sulfatos presente al clasificar la severidad del ataque.
La combinación de los sulfatos con hidróxido de calcio, liberada durante el proceso de hidratación del cemento tiene como resultado un aumento de volumen sólido. La combinación de yeso y aluminato hidratado de calcio provocan expansiones y rupturas del concreto causados por los sulfatos alu minatos. (2001, Sánchez Diego)
WEBGRAFÍA http://blog.360gradosenconcreto.com/lo-que-debes-saber-sobre-el-ataque-de-sulfato-enel-concreto/ http://www.imcyc.com/revistact06/oct06/PROBLEMAS.pdf
BIBLIOGRAFÍA Tecnología del concreto y del mortero, Diego Sánchez de Guzmán, biblioteca de la construcción, Bogotá-Colombia, quinta edición 2001,Página 156
ADITIVOS EN EL CONCRETO Son materiales orgánicos o inorgánicos que se añaden a la mezcla durante o luego de formada la pasta de cemento y que modifican en horma dirigida algunas características del proceso de hidratación, el endurecimiento e incluso la estructura interna del concreto. (2011,PDF,civilgeeks) El comportamiento de los diversos tipos de cemento Pórtland está definido dentro de un esquema relativamente rígido, ya que pese a sus diferentes propiedades, no pueden satisfacer todos los requerimientos de los procesos constructivos. Existen consecuentemente varios casos, en que la única al ternativa de solución técnica y eficiente es el uso de aditivos. (2011,PDF,civilgeeks) Al margen de esto, cada vez se va consolidando a nivel internacional el criterio de considerar a los aditivos como un componente normal dentro de la Tecnología del Concreto moderna ya que contribuyen a minimizar los riesgos que ocasiona el no poder controlar ciertas características inherentes a la mezcla de concreto original, cono son los tiempos de fraguado, la estructura de vacíos el calor de hidratación, etc. (2011,PDF,civilgeeks)
Tipos de Aditivos: 1. Los aditivos inclusivos de aire, que cumplen con los requisitos C260 y C618 de la ASTM, se usan principalmente para incrementar la resistencia del concreto al congelamiento y derretimiento; proporcionan mejor resistencia a la acción de deterioro de las sales congelantes. Los agentes inclusivos de aire ocasionan la formación de espuma en el agua mezclado, resultando billones de burbujas de aire estrechamente espaciadas que se incorporan en el concreto. (2010, Jack C. McCormac-Ruseell.H Brown)
2. Los adición de aditivos acelerantes, como el cloruro de calcio, acelera en el concreto el desarrollo de su temprana resistencia. Los resultados de tales adiciones son el tiempo reducidos requeridos para el c urado y protección del concreto, así como el pronto retiro de la cimbra. Hay otros aditivos aceleradores que pueden usarse, entre estos se incluyen varias sales solubles y otros compuestos orgánicos. (2010, Jack C. McCormac-Ruseell.H Brown)
3. Los aditivos retardadores, se usan para retardar tanto el fraguado del concreto como los aumentos de temperatura. Consiste en varios ácidos o azúcares, o derivados del azúcar. Algunos conductores de camiones de concreto llevan consigo sacos de azúcar para añadirla al concreto en caso de ser demorados por el tránsito u otra circunstancia. Los retardadores también pueden desacelerar la hidratación del cemento en superficies de concreto expuestas o superficiales cimbradas para producir acabados atractivos con agregados aparentes. (2010, Jack C. McCormac-Ruseell.H Brown)
4. Los superplastificantes, son aditivos hechos a partir de sulfatos orgánicos. Su uso permite a los ingenieros reducir considerablemente el contenido de agua en
los concretos y al mismo tiempo incrementar sus revenimientos. Aunque los superplastificantes también pueden usarse para mante ner proporciones de aguacemento constantes usando menos cemento, son más comúnmente usados para producir concretos manejables con resistencias considerablemente superiores, aunque se use la misma cantidad de cemento. (2010, Jack C. McCormacRuseell.H Brown)
5. Los impermeables al agua, se aplican a las superficies endurecidas de concreto, pero pueden agregarse también a la las mezclas de concreto. Estos aditivos consisten generalmente en algún tipo de jabón o de algunos productos derivados del petróleo, como por ejemplo las emulsiones asfálticas. Pueden ayudar a retardar la penetración del agua en los concretos porosos, pero probablemente no ayudan mucho a los concretos densos, bien curados. (2010, Jack C. McCormacRuseell.H Brown)
WEBGRAFÍA https://civilgeeks.com/2011/12/11/tipos-de-aditivos-para-concreto/
BIBLIOGRAFÍA Diseño de Concreto Reforzad, Jack C. McCormac-Ruseell.H Brown,2010, octava edición, libro traducido de ISBN:978-0-470-27927-4,capítulo 1,página 57
