Concreto resistente a sulfatos

el concreto en la obra

causas y
soluciones
Octubre 2006

problemas,
editado por el instituto mexicano del cemento y del concreto

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ilustraciones: Felipe Hernández

Cemento y concreto

resistentes a sulfatos

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s e c c i ó n coleccionable

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CEMENTO Y CONCRETO

Cemento y concreto resistentes a sulfatos

E

l concreto expuesto a soluciones de sulfatos puedeser atacado 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. Es necesario el conocimiento de las características del concreto resistente a sulfatos, de modo que puedan darse los pasos apropiados para minimizar el deterioro del concreto expuesto a soluciones de sulfatos. En añosrecientes, el cemento resistente a sulfatos ha sido caracterizado por su comportamiento (véase norma NMX-C-414-ONNCCE-1999). En este espacio se revisan los factores que afectan la resistencia a sulfatos del concreto, buscando poner en perspectiva su influencia y permitiendo así que se tomen medidas prácticas y efectivas para producir concreto resistente a sulfatos, los cuales pueden estar presentes enlos efluentes y desechos industriales, como las industrias asociadas con la fabricación de químicos, baterías, aluminio y en la industria minera.

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).Ataque de sulfatos al concreto

• 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. • Mecanismos: hay dos reacciones químicas involucradas en el ataque de sulfatos al concreto.

Estas dos reacciones dan como resultado un incremento en el volumen de sólidos, causa de la expansión y descomposiciónde los concretos expuestos a soluciones de sulfatos. Debe señalarse 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 alguna concentración mínima. La severidad del ataque de sulfatos al concreto dependede 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.

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construcción y tecnología

Tabla 1.

Recomendaciones para concreto expuesto a sulfatos

Concentración de sulfatos, SO42En agua En suelos Tipo de Relación Contenido (mg/L) (%)cemento máxima a/c mínimo de cemento (kg/m3) Curado mínimo Se necesita Recubrimiento – curado húme- protección mínimo de condo equivalente adicional creto al refuerzo (días) (mm) 3 3 7 7 7 7 No No No No No Si 50 50 50 65 65 50

La mayoría de las recomendaciones toman en cuenta la cantidad de sulfatos presente al clasificar la severidad del ataque. • Si la solución del sulfato está estancada ofluyendo. La severidad del ataque se incrementa en el caso de las aguas que fluyen. Así, la naturaleza y el contacto entre el sulfato y el concreto son importantes. El ataque más intensivo tiene lugar en el concreto que está expuesto a ciclos de mojado y secado que en el concreto completa y continuamente sumergido en la solución.

2.0

Velocidad de deterioro.

Factores que afectan la resistencia...