Concreto

el concreto en la obra

problemas,

causas y

editado por el instituto mexicano
del cemento y del concreto

soluciones
Octubre
2006

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s e c c i ó n
coleccionable

resistentes
a sulfatos

Ilustraciones: Felipe Hernández

Cemento
y concreto

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CEMENTO Y CONCRETO

Cemento y concreto resistentes a sulfatos

E

l concreto expuesto a soluciones desulfatos puede ser
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
desulfatos. En años recientes, 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,
loscuales pueden estar presentes en los
efluentes y desechos industriales, como
las industrias asociadas con la fabricación
de químicos, baterías, aluminio y en la
industria minera.

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 enagregados (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: haydos reacciones
químicas involucradas en el ataque de
sulfatos al concreto.

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construcción y tecnología

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 dancomo resultado un incremento en el volumen
de sólidos, causa de la expansión
y descomposición de 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 ypor encima de alguna concentración
mínima.
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.

Tabla 1.


Recomendaciones para concreto
expuesto a sulfatos

Concentraciónde sulfatos, SO42En agua En suelos Tipo de
Relación
Contenido
(mg/L)
(%)
cemento máxima a/c mínimo de
cemento
(kg/m3)
2.0

• Presión. La fuerza del ataque aumenta debido a que las presiones tienden a forzar la solución del sulfato en el
concreto.
• Temperatura. Al igual que sucede
con cualquier reacción química, la velocidad de la reacción se incrementa con
la temperatura.
•Presencia de otros iones en la
solución del sulfato. Afectan la potencia del ataque. Un ejemplo típico es
el agua de mar, que contiene sulfatos y
cloruros. Generalmente, la presencia de
iones de cloruro altera la extensión y la
naturaleza de la reacción química, produciendo menor expansión en el concreto
debido a los sulfatos en el agua de mar.
Como puede verse, la intensidad del
ataque de...