Concreto reacciones químicas
Páginas: 21 (5058 palabras)
Publicado: 23 de mayo de 2011
PORQUÉ LA QUÍMICA INTERESA EN EL HORMIGÓN?
Adaptación del Artículo publicado en ACI Concrete International, de marzo de 2002
Autores: Vagn C. Johansen, Waldemar A. Klemm, and Peter C. Taylor
Porqué interesa la Química? Interesa porque controla la vida extendida del hormigón. La Química explica porqué el cemento endurece y la interacción entre éste y su entorno. Se tratará la químicainorgánica básica del cemento y del hormigón bajo condiciones de servicio. Por supuesto, hay otros tipos de procesos químicos que ocurren cuando se mezcla el hormigón, tales como los aspectos misteriosos de la química orgánica y de la química de superficies. Estos temas se dejan de lado, no a causa de que no sean importantes, sino porque ellos no son el foco principal de este artículo.
Química yhormigón
El primer principio para comprender es que, en un amplio sentido, el hormigón es termodinámicamente inestable. Cuando la pasta de cemento está expuesta a la atmósfera, comienza a deteriorarse, lo cual es una forma de corrosión química. La pasta reaccionará a la exposición a la lluvia ácida o en la cantidad normal de dióxido de carbono en el aire. Esta reacción causa que las superficiesse descascaren y carbonaten, y luego, el silicato de calcio se hidrata para dar la resistencia al hormigón que lo convertirá otra vez a carbonato de calcio, gel de sílice, y gel de aluminio.
Este es un aspecto de la química, pero la química no es solamente termodinámica, es también cinética. En otras palabras, el hormigón tiene el potencial para cambiar, pero cuán rápido ocurrirá esto? Elhormigón hecho cuidadosamente con los materiales adecuados en las proporciones correctas, puede durar durante muchos cientos, y aún miles de años. Un ejemplo de esto es el Panteón de Roma, construido con un Cemento Romano puzolánico, que ha durado durante más de 2000 años.
Cuando Joseph Aspdin patentó su cemento Portland en 1824, se tituló Una mejora en los Modos de Producir Piedra Artificial. ElHormigón se consideró como una piedra artificial que tiene la apariencia, la resistencia, y la durabilidad de la cosa real. Algunas de las estructuras tempranas de hormigón que se hicieron con el cemento de Aspdin aún están en pie hoy en día, ninguna destruida por desgaste.
El aspecto importante es que el hormigón (el sistema de pasta de cemento que liga las partículas en el cuerpo de una piedraartificial) es inherentemente reactivo y, dada su estructura particular y las condiciones de exposición, esa reactividad resultará en una durabilidad excelente o pobre. En plazos, cortos o largos, es la química la que hace la diferencia en la permanencia del hormigón. Ejemplos de agentes de exposición típicos que afectan la durabilidad son:
• Humedad y agua de napas.
• Ciclos detemperatura.
• Sales descongelantes.
• Ambiente marino.
• Dióxido de carbono y contaminantes aéreos ácidos(NO2 y SO2).
Dependiendo de la composición del hormigón y las condiciones de exposición, varias reacciones químicas pueden deteriorar el hormigón. A veces, sin embargo, el enemigo no es algún elemento exterior, sino más bien, las semillas de destrucción que pueden inocentemente contener dentrodel hormigón mismo.
La humedad, o el agua, juegan el rol más importante en el fraguado, el desarrollo de resistencia, y el eventual deterioro del hormigón. El cemento portland se endurece debido a un proceso químico llamado hidratación.
Esto significa que los minerales silicato y aluminato en el cemento portland reaccionan y se combinan con agua para producir la ¨ cola ¨ que mantiene juntos alos agregados que se denomina hormigón. El cemento portland es solamente un tipo de cemento hidráulico, y se deberá notar que la ASTM C 1157-00, la especificación de performance para los cementos, se denomina ¨ Especificación de Performance Estándar para Cemento Hidráulico ¨, e incluye los cementos portland y los mezcla.
Como enfatizara Duff Abrams en su trabajo de seminario “Diseño de...
Adaptación del Artículo publicado en ACI Concrete International, de marzo de 2002
Autores: Vagn C. Johansen, Waldemar A. Klemm, and Peter C. Taylor
Porqué interesa la Química? Interesa porque controla la vida extendida del hormigón. La Química explica porqué el cemento endurece y la interacción entre éste y su entorno. Se tratará la químicainorgánica básica del cemento y del hormigón bajo condiciones de servicio. Por supuesto, hay otros tipos de procesos químicos que ocurren cuando se mezcla el hormigón, tales como los aspectos misteriosos de la química orgánica y de la química de superficies. Estos temas se dejan de lado, no a causa de que no sean importantes, sino porque ellos no son el foco principal de este artículo.
Química yhormigón
El primer principio para comprender es que, en un amplio sentido, el hormigón es termodinámicamente inestable. Cuando la pasta de cemento está expuesta a la atmósfera, comienza a deteriorarse, lo cual es una forma de corrosión química. La pasta reaccionará a la exposición a la lluvia ácida o en la cantidad normal de dióxido de carbono en el aire. Esta reacción causa que las superficiesse descascaren y carbonaten, y luego, el silicato de calcio se hidrata para dar la resistencia al hormigón que lo convertirá otra vez a carbonato de calcio, gel de sílice, y gel de aluminio.
Este es un aspecto de la química, pero la química no es solamente termodinámica, es también cinética. En otras palabras, el hormigón tiene el potencial para cambiar, pero cuán rápido ocurrirá esto? Elhormigón hecho cuidadosamente con los materiales adecuados en las proporciones correctas, puede durar durante muchos cientos, y aún miles de años. Un ejemplo de esto es el Panteón de Roma, construido con un Cemento Romano puzolánico, que ha durado durante más de 2000 años.
Cuando Joseph Aspdin patentó su cemento Portland en 1824, se tituló Una mejora en los Modos de Producir Piedra Artificial. ElHormigón se consideró como una piedra artificial que tiene la apariencia, la resistencia, y la durabilidad de la cosa real. Algunas de las estructuras tempranas de hormigón que se hicieron con el cemento de Aspdin aún están en pie hoy en día, ninguna destruida por desgaste.
El aspecto importante es que el hormigón (el sistema de pasta de cemento que liga las partículas en el cuerpo de una piedraartificial) es inherentemente reactivo y, dada su estructura particular y las condiciones de exposición, esa reactividad resultará en una durabilidad excelente o pobre. En plazos, cortos o largos, es la química la que hace la diferencia en la permanencia del hormigón. Ejemplos de agentes de exposición típicos que afectan la durabilidad son:
• Humedad y agua de napas.
• Ciclos detemperatura.
• Sales descongelantes.
• Ambiente marino.
• Dióxido de carbono y contaminantes aéreos ácidos(NO2 y SO2).
Dependiendo de la composición del hormigón y las condiciones de exposición, varias reacciones químicas pueden deteriorar el hormigón. A veces, sin embargo, el enemigo no es algún elemento exterior, sino más bien, las semillas de destrucción que pueden inocentemente contener dentrodel hormigón mismo.
La humedad, o el agua, juegan el rol más importante en el fraguado, el desarrollo de resistencia, y el eventual deterioro del hormigón. El cemento portland se endurece debido a un proceso químico llamado hidratación.
Esto significa que los minerales silicato y aluminato en el cemento portland reaccionan y se combinan con agua para producir la ¨ cola ¨ que mantiene juntos alos agregados que se denomina hormigón. El cemento portland es solamente un tipo de cemento hidráulico, y se deberá notar que la ASTM C 1157-00, la especificación de performance para los cementos, se denomina ¨ Especificación de Performance Estándar para Cemento Hidráulico ¨, e incluye los cementos portland y los mezcla.
Como enfatizara Duff Abrams en su trabajo de seminario “Diseño de...
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