EL AGUA EN EL CONCRETO
1.
Qué % aproximado ocu ocupa el agu agua en un metro cúbico de concreto?
Ocupa aproximadamente entre el 15-20% por metro cúbico de concreto.
2.
Qué req requ uisitos debe cu cumplir el agu agua para un concreto de calidad? El agua debe estar limpia y fresca, libre de impurezas, restos orgánicos, algas; su contenido de
sales debe ser menor a 300ppm, su pH debe ser neutro (entre 6 y 8), su contenido de cloruros debe ser menor a 300ppm y el contenido de sulfatos menor a 200ppm.
3.
qu e Será verdad qu
el agu agua qu que el hombre pu p uede beber no hará mal al concreto? Explicar.
Esto no es totalmente cierto, debido a que un tipo de agua con concentración alta de sodio o
potasio puede ser adecuada para beber, más no lo es para la mezcla del concreto. Si se usara esta agua con alta concentración de sodio o potasio se produciría una reacción álcaliagregado en donde los hidróxidos alcalinos (NaOH, KOH) presentes en el fluido de poro del concreto atacan la superficie de los minerales silicios en el agregado, formando un gel y ocasionando una alteración de la superficie del agregado, conocida como borde de reacción. El gel resultante tiene una gran afinidad con el agua y, consecuentemente, una tendencia a
incrementar su volumen. El gel expandido ejerce una presión interna que es suficiente para fracturar el concreto.
4.
Qué usos le da usted al agu ag ua en las diferentes etapas del concreto? Explicar El agua se usa en dos etapas:
y
Agua para Mezcla.- Es el agua que se utiliza en la preparación de la mezcla del
concreto, cuya función consiste en ligar el cemento junto con los demás agregados. y
Agua para Curado.- Es el agua que se usa para mantener el contenido de humedad y
de temperatura óptimos para el concreto durante un periodo definido luego de su colocación deseadas.
y acabado, todo esto con el propósito de alcanzar alcanzar las propiedades
5.
Por qué se recomienda que el agua apta tenga un pH>5? Porque las aguas fuertemente ácidas (pH<3) ocasionan problemas en el manejo de concreto,
además modifican el medio necesario (alcalino) para el desarrollo normal de las reacciones propias al preparado del concreto. Las aguas fuertemente alcalinas también ocasionan problemas en lo que respecta a la resistencia del concreto, dado que favorecen las reactividad álcali-agregado.
6.
Considera usted que el agua de lluvia sirva para el curado natural del concreto? Explique En algunos casos si podría servir para el curado natural del concreto, dado que el agua de
lluvia es ligeramente ácida pH=5.65 (debido a la presencia de CO2 atmosférico) por lo cual su pH estaría dentro del rango aceptable. En otros casos no, por ejemplo en lugares con alto contenido de SO2 o NO provenientes de las industrias, en donde se producen lluvias acidas con 3
7.
En una oportunidad José tenia duda del uso del agua ubicada en una f uente. 7.1. Que recomendaciones debería tener en cuenta para usarla con seguridad sin tener consecuencias posteriores?
Lo primero que debe tener en cuenta es que el agua este limpia y fresca, exenta de residuos orgánicos, además, podría probarla para ver si es salobre o no. Si quiere tener la plena seguridad de que es un agua óptima, debería tomar una muestra y hacerle un análisis químico para determinar su pH y contenido preciso de sales. 7.2. Quién autoriza el uso del agua en el concreto? El supervisor de obra.
8.
Qué f unciones principales tiene el agua en la mezcla? Explicar El agua cumple dos funciones importantes en la mezcla de concreto: primeramente, reacciona
con el cemento para producir la pasta de cemento que es lo que le da resistencia al concreto. En segundo lugar, provee la manejabilidad de la mezcla, propiedad muy importante para
formar un concreto homogéneo y compacto.
9.
Qué condiciones debe cumplir al agua para el curado del concreto? En general el agua que es adecuada para la mezcla lo es también para el curado, sin embargo,
esta no debe contener hierro o materia orgánica ya que podrían ocasionar manchas. Además, debe estar exenta de CO2 libre ya que este provoca la disolución del hidróxido de calcio, produciéndose erosión en la superficie. El exceso de sales (agua de mar) puede atacar el refuerzo.
10. Explicar la expresión:͞C uando el concreto está permanentemente bajo el agua dulce o salada, no existe riesgo de corrosión ͟ Esto es prácticamente cierto, dado que la movilidad del oxigeno en el concreto totalmente
saturado es muy baja, por lo cual el contenido de oxigeno en la interface concreto ʹ acero será ínfimo con lo cual el grado de corrosión resulta ser casi nulo.
11. Si existiera la única posibilidad de usar agua con sedimentos, qué precauciones debe tener para su real uso?
Se debería dejar decantar el agua, esto es, permitir que el agua descanse sobre un depósito o palangana para que los sólidos se asienten. También, se debe tener cuidado en desechar alguna planta o alga que pudiese estar contenida, dado que estas ocasionan la penetración de aire en la mezcla y la consiguiente pérdida de resistencia.
12. Qué limitaciones tiene el uso de agua de mar en el concreto?
y
Produce una resistencia temprana ligeramente mayor, pero una menor resistencia a
largo plazo. Por lo general, la pérdida de resistencia no sobrepasa el 15%. y
Tiende a ocasionar humedad persistente y eflorescencia (aparición de cristales blancos de sales transportados por capilaridad hacia la superficie del concreto).
y
Favorece la corrosión del acero de refuerzo en estructuras expuestas al aire húmedo.
13. Qué manifestaciones habría cuando se uso agua con exceso de sal en una mezcla?
y
Eflorescencia (aparición de cristales blancos de sales transportados por capilaridad hacia la
superficie del concreto). y
Aparición de fisuras o grietas en el concreto.
y
Corrosión del acero de refuerzo.
14. Qué opina de la expresión͞ ͛ armado͛. Expliq ue
Si
el agua corroe el acero por qué se le incluye agua al concreto
El agua se incluye en el concreto armado debido a que cumple dos funciones importantes en
la mezcla de concreto: primeramente, reacciona con el cemento para producir la pasta de cemento que es lo que le da resistencia al concreto. En segundo lugar, provee la manejabilidad de la mezcla, propiedad muy importante para formar un concreto homogéneo y compacto. Además, el agua en si no es quien causa la corrosión, los agentes que promueven la corrosión
son los cloruros, sulfatos, carbonatos, sales en suspensión, oxígeno del ambiente y/o contenido en las materias orgánicas, ácidos, etc; por tanto, mientras estos agentes estén controlados no existe ningún problema en usar agua en el concreto armado.
15. Explicar
Cada país posee sus propias normas para la calidad del agua para concreto, esto debido a la distinta geografía y recursos que estos poseen. Estas deben estar libres de: y
Aceites.- Porque dificultan la compacidad de los componentes del concreto, además de
modificar la plasticidad del mismo. y
Ácidos.- Porque modifican el medio adecuado (pH) para el normal desarrollo de las
reacciones propias del concreto, además de variar la resistencia final del mismo. y
Sulfatos.- En exceso, ocasionan la formación de compuestos expansivos (etringitas secundarias) causantes de la fisuración del concreto.
y
Sales.- En exceso ocasionan eflorescencia, aparición de grietas o fisuras en el concreto, además favorecen la corrosión del acero de refuerzo.
y
Materias Orgánicas.- Debido a su contenido de oxig eno, penetran en la mezcla y ocasionan pérdida de resistencia.
Los límites indicados nos permiten saber cuáles son los límites máximos dentro de los cuales pueden estar presentes estos componentes; si estos límites son sobrepasados, la calidad del concreto obtenido así como sus características finales no serán óptimas.
16. Entre a Google y ubique el tema:͞El ag ua en el concreto y haga un resumen de la lectura ͟ que escoja en 500 palabras. El agua es un componente esencial en las mezclas de concreto y morteros, pues permite que
el cemento desarrolle su capacidad ligante. Para cada cuantía de cemento existe una cantidad de agua del total de la agregada que se
requiere para la hidratación del cemento; el resto del agua solo sirve para aumentar la fluidez de la pasta para que cumpla la función de lubricante de los agregados y se pueda obtener la manejabilidad adecuada de las mezclas frescas. El agua adicional es una masa que queda dentro de la mezcla y cuando se fragua el concreto va a crear porosidad, lo que reduce la resistencia, razón por la que cuando se requiera una mezcla bastante fluida no debe lograrse su fluidez con agua, sino ag regando aditivos plastificantes. El agua utilizada en la elaboración del concreto y mortero debe ser apta para el consumo
humano, libre de sustancias como aceites, ácidos, sustancias alcalinas y materias orgánicas. En caso de tener que usar en la dosificación del concreto, agua no potable o de calidad no
comprobada, debe hacerse con ella cubos de mortero, que deben tener a los 7 y 28 días un 90% de la resistencia de los morter os que se preparen con agua potable. Algunas de las sustancias que con mayor frecuencia se encuentran en las aguas y que inciden
en la calidad del concreto se presentan a continuación: y
Las aguas que contengan menos de 2000 p.p.m. de sólidos disueltos generalmente son aptas para hacer concretos; si tienen más de esta cantidad deben ser ensayados para determinar sus efectos sobre la resistencia del concreto.
y
Si se registra presencia de carbonatos y bicarbonatos de sodio o de potasio en el agua de la mezcla, estos pueden reaccionar con el cemento produciendo rápido fraguado; en altas concentraciones también disminuyen la resistencia del concreto.
y
El alto contenido de cloruros en el agua de mezclado puede producir corrosión en el acero
de refuerzo o en los cables de tensionamiento de un concreto pre esforzado. y
El agua que contenga hasta 10000 p.p.m. de sulfato de sodio, puede ser usada sin
problemas para el concreto. y
Las aguas acidas con pH por debajo de 3 pueden crear problemas en el manejo u deben ser evitadas en lo posible.
y
Cuando el agua contiene aceite mineral (petróleo) en concentraciones superiores a 2%, pueden reducir la resistencia del concreto en un 20%
y
Cuando la salinidad del agua del mar es menor del 3.5%, se puede utilizar en concretos no reforzados y la resistencias del mismo disminuye en un 12%, pero si la salinidad aumenta al 5% la reducción de la resistencia es del 30%.
El agua del curado tiene por objeto mantener el concreto saturado para que se logre la casi
total hidratación del cemento, permitiendo el incremento de la resistencia. Las sustancias presentes en el agua para el curado pueden producir manchas en el concreto y atacarlo causando su deterioro, dependiendo del tipo de sustancias presentes. Las causas más frecuentes de manchas son: El hierro o la materia orgánica disuelta.
17. Cuál es el equivalente en % por ejemplo de 300 ppm en cloruros?
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Entonces: ͵
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Por tanto: 300ppm de cloruros equivale al 0.03%
18. Qué se entiende por concentración de ión sulfato en agua? Es la cantidad en gramos que existe de la sal por mL de agua; esta sales pueden ser sulfatos de
sodio, calcio, magnesio ó bario.
19. Puede emplearse el agua usada para lavar mezcladoras de concreto como agua para mezcla?
Sí puede utilizarse, debido a que los sólidos que contiene son ingredientes adecuados para el concreto. Sin embargo, hay que tener presente que esta agua de lavado contenga los mismos aditivos y tipos de cemento con los que se quiere preparar la nueva mezcla; caso contrario, esta agua de lavado no podría emplearse.
20.
Comente las consecuencias del empleo de agua salobre en diversos tipos de construcciones.,
y
Las sales carbonatadas, reducen la alcalinidad del medio y modifican la velocidad de fraguado haciéndolo mas rápido o lento según el tipo de sal; en concentraciones muy altas, pueden reducir significativamente la resistencia del concreto.
y
Los cloruros en contenido alto, reducen la alcalinidad del medio; además, corroen el acero de refuerzo de las estructuras.
y
Los sulfatos en exceso, forman compuestos expansivos (etringitas secundarias) responsables de la fisuración de las estructuras.
21.
El agua potable es siempre adecuada para la mezcla?
No, el agua potable no siempre es adecuada para la mezcla; esto debido a que un tipo de agua con concentración alta de sodio o potasio puede ser adecuada para beber, más no lo es para la mezcla del concreto. Si se usara este tipo de agua se produciría una reacción álcaliagregado en donde los hidróxidos alcalinos (NaOH, KOH) presentes en el fluido de poro del concreto atacan la superficie de los minerales silicios en el agregado, formando un gel y ocasionando una alteración de la superficie del agreg ado, conocida como borde de reacción. El gel resultante tiene una gran afinidad con el agua y, consecuentemente, una tendencia a incrementar su volumen. El gel expandido ejerce una presión interna que es suficiente para fracturar el concreto.
22.
Por qué nos concierne el contenido de sólidos en el agua para la mezcla? Porque el exceso de sólidos contenidos en el agua para la mezcla influye en el tiempo de
fraguado y la resistencia del concreto. Esto se puede dar debido a que estos sólidos, al evaporarse el agua de la mezcla, pasan a formar parte de la misma y su presencia dificulta la interacción entre los demás componentes de la mezcla. También, la presencia de estos sólidos modifica la compacidad de la mezcla con lo cual la resistencia disminuye.
23.
Describa una prueba para determinar la conveniencia de un agua para mezclado. Una prueba consiste en comparar tanto el tiempo de fraguado del cemento como la
resistencia de͞ testigos͛͛ hechos empleando esa agua, con los resultados correspondientes empleando un tipo de agua conocida, adecuada o destilada. Si las variaciones fortuitas en la resistencia no superan el 10%, este tipo de agua puede ser utilizada.
24.
Explique:͞Las ag uas naturales ligeramente ácidas son inofensivas, pero las aguas que contienen ácidos orgánicos pueden afectar de manera adversa el end urecimiento del concreto ͟ En general, los ácidos atacan las bases y las sales básicas, formadas por la hidratación del
cemento, deteriorándolo por la formación de sales solubles y procesos de disolución que eliminan el hidróxido de sodio. Si tenemos aguas ligeramente ácidas, el efecto no será considerable. En cambio, el efecto de los ácidos orgánicos (pH menor que los inorgánicos) si será considerable. Por ejemplo, el ácido acético, el cual forma una sal de calcio soluble, es muy perjudicial. El Ácido láctico, que se encuentra en las leches agrias, ataca al concreto y ha causado deterioro de pisos y secadores en las lecherías y plantas de fabricación de mantequilla y queso. El ácido butírico que también es producto de la rancidez puede asociarse con el ácido láctico y se piensa que tiene un efecto perjudicial similar.
25.
Explicar la expresión:͞La presencia de algas en ag ua para mezcla provoca penetración de aire y la consecuente pérdida de resistencia. ͟
La presencia de algas provoca la penetración de aire debido a dos factores: y
El oxígeno inherente a todo ser vivo, que está contenido dentro de las algas provoca la
penetración del mismo dentro de la mezcla originando que la resistencia final sea menor. y
La presencia de algas dentro de la mezcla ocupa espacios que evitan la compacidad global de la mezcla, con la consecuente disminución de la resistencia. Además, por estos espacios ingresa aire a la mezcla, disminuyendo aún más la resistencia.
BIBLIOGRAFIA
y
Ing. Manuel Gonzales de la Cotera, Ataque Químico al Concreto, ACI Capítulo Peruano
sobre Corrosión en Estructuras de Concreto, 1991. y
Ing. Manuel Gonzales de la Cotera, La Corrosión del Concreto en el Ambiente Marino,
Congreso Nacional de Ingeniería Estructural y Construcción, 1998. y
National Ready Mixed Concrete Association (NRMC A), Corrosión del Acero en el Concreto, CIPes 25, 1998.
y
PhD. Adolfo La Rosa Toro Gómez, Electroquímica Aplicada, Curso de Teoría, Facultad de
Ciencias, Universidad Nacional de Ingeniería, 2008.
y
Blog de Betico49: http://elconcreto.blogspot.com/2009/01/el-agua-del-concreto.html
