Reacciones químicas de los agregados del hormigon



Tipos de reacciones

Las reacciones químicas de los agregados pueden afectar el comportamiento de las estructuras de hormigón. Algunas reacciones son favorables; otras pueden dañar seriamente el hormigón provocando expansiones internas anormales que pueden producir fisuración, desplazamiento de elementos que forman parte de estructuras mayores, y pérdida de resistencia (Woods 1968).

Reacción álcali-sílice – La reacción que más atención ha recibido, la cual además fue la primera en ser reconocida, involucra una reacción entre el ión OH– asociado con los álcalis (Na2O y K2O) del cemento y otras fuentes, con ciertos componentes silíceos que pueden estar presentes en los agregados. Este fenómeno se ha denominado reacción álcali-agregado, pero una designación más correcta es la de reacción álcali-sílice. El primer trabajo sobre la reacción álcali-sílice es uno preparado por Stanton (1940). Se han informado deterioros en hormigones preparados con ciertos agregados de arena-grava en los estados de Kansas, Nebraska y el este de Wyoming (Gibson, 1938; Lerch, 1959). Debido a que los primeros estudios realizados no lograron demostrar una relación consistente entre el deterioro y el contenido de álcalis del cemento, la reacción se denominó reacción álcaliagregado para diferenciarla de la reacción álcali-sílice. Investigaciones posteriores demostraron que este fenómeno es en realidad una reacción álcali-sílice (Hadley, 1964).


Hay informes que mencionan reparaciones o reemplazos estructurales realizados debido a un malfuncionamiento o a una preocupación por la seguridad, por ejemplo el caso de la presa Matilija del U.S. Bureau of Reclamation (Coombes, Cole y Clark, 1975), y la Presa Jersey New Waterworks (Coombes, 1976). Además, las pilas de los puentes Oddeesund y Vilsund, ubicados en Jutlandia, Dinamarca, debieron ser completamente reparadas debido a los malfuncionamientos que ocurrieron estando el puente en servicio (Danish National Institute of Building Repair, 1956-65).

El deterioro provocó la falta de alineación de la maquinaria y el malfuncionamiento de algunos elementos estructurales en una presa en la India (Visvesvaraya, Rajkumar y Mullik, 1987). Oberholster (1981) informó reparaciones realizadas en puentes carreteros y pavimentos relativamente nuevos y en una planta nuclear en las proximidades de Ciudad del Cabo, Sudáfrica. Los efectos combinados de la expansión térmica en la superficie de una presa y las reacciones expansivas álcali-sílice que se produjeron en la masa de hormigón hicieron necesario reparar la Presa Fontana (Abraham y Sloan, 1979). En el norte de Alemania, el Lachswehrbrucke de Lubeck fue eliminado en 1969, aproximadamente 1 año después de su construcción, debido a la severa fisuración provocada por la reacción álcali-sílice. Este caso recibió gran atención por parte del público, a pesar del hecho que no se emitió ningún informe técnico. En 1973 se publicó un informe exhaustivo sobre las reacciones álcali-sílice en Alemania (Verein Deutscher Zementwerke, 1973); Lenzner describió otros estudios (1981). En muchas presas de gravedad de hormigón masivo se pueden presentar dudas acerca de la integridad estructural durante la vida útil especificada. La experiencia indica que las señales de advertencia, fisuración y grandes expansiones, muchas veces permiten remediar los problemas de forma oportuna. En el caso del hormigón armado, las armaduras aportan considerable redundancia frente la pérdida de seguridad estructural, pero no pueden evitar los efectos de la expansión ni los desplazamientos estructurales. En algunas estructuras el descantillado del hormigón puede provocar riesgos a la seguridad, como por ejemplo en el caso de las pistas de aterrizaje y en los puentes que cruzan sobre una carretera. En otros casos las reparaciones son necesarias por motivos de estética o el efecto psicológico sobre los usuarios.

Hadley (1968) describió un caso bien documentado de daños sufridos por un hormigón que se había preparado con cemento de bajo contenido de álcalis y agregados susceptibles de reaccionar con dichos álcalis. Se trataba de pavimentos en una región de veranos cálidos y muy secos. En estos pavimentos a medida que la humedad se desplazaba a través del pavimento para evaporarse en la superficie superior se producía migración y concentración de álcalis. También hay motivo de preocupación si las estructuras de hormigón han de estar expuestas a álcalis adicionales en ambientes marítimos o si se han de aplicar sales anticongelantes a base de cloruro de sodio. Además, se han informado otros casos de daños al hormigón provocados por la expansión debida a la reacción álcali-sílice donde se cree que el cemento tenía un contenido de álcalis menor que 0,60% expresado como Na2O equivalente (Stark, 1978). Las temperaturas elevadas aceleran las reacciones químicas. A bajas temperaturas las reacciones pueden permanecer latentes.

Para citar este articulo en formato APA: ( ARQHYS. 2012, 12. Reacciones químicas de los agregados del hormigon. Revista ARQHYS.com. Obtenido , de http://www.arqhys.com/construccion/reacciones-quimicas-hormigon.html.)




Deja un comentario