Reacciones de hidratación

6.) Reacciones de hidratación

Las reacciones de hidratación, que forman el proceso de fraguado son:

2(3CaOSiO2) + (x+3)H2O → 3CaO2SiO2xH2O + 3Ca(0H)2

2(2CaOSiO2)+ (x+1)H2O → 3CaO2SiO2xH2O + Ca(0H)2

2(3CaOAl2O3)+ (x+8)H2O → 4CaOAl2O3xH2O + 2CaOAl2O38H2O

3CaOAl2O3 + 12H2O + Ca(0H)2 → 4CaOAl2O313H2O

4CaOAl2O3Fe2O3 + 7H2O → 3CaOAl2O36H2O + CaOFe2O3H2O

Estas reacciones son todas exotérmicas. La más exotérmica es la hidratación de 3CaOAl2O3, seguida de la de 3CaOSiO2, y luego 4CaOAl2O3Fe2O3 y finalmente 2CaOSiO2.

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SUSTANCIAS AGRESIVAS AL CONCRETO

Las sustancias más dañinas a la estructura de concreto que están enterradas en el suelo y en contacto con aguas subterráneas, y que dan origen a la corrosión del concreto, son los sulfatos y los ácidos. A estos agentes se le suma los cloruros, por su acción destructiva cuando penetran al interior de elementos de concreto armado. Los cloruros, si bien no son dañinos al concreto, su penetración en éste origina, como veremos más adelante, la corrosión del refuerzo.

Es importante notar que la actividad nociva de los sulfatos y de los ácidos sólo ocurre en presencia de humedad. Por lo general solo las sustancias químicas que están en solución son agresivas al concreto y su grado de agresividad dependerá de su concentración en la solución.

El nivel de concentración tolerable de sulfatos es sustancialmente mayor en suelos relativamente seco y bien drenado que cuando los sulfatos están presentes en el agua subterránea, es la concentración de sulfatos en el agua la que decide si es necesario tomar medidas de prevención.

Las aguas subterráneas generalmente aguas de origen natural; su agresividad estará en función al contendido de químicos que recoja en su pasos el subsuelo.

Debe tenerse encuentra también la ocurrencia de agua de desecho industrial; éstas por lo general tienen concentraciones muy altas de ácidos y son difíciles de manejar. En la cercanía a plantas industriales que procesan o producen sustancias químicas, se encuentra con frecuencia suelos altamente contaminados son sustancias que pueden ser destructivas del concreto.

La vulnerabilidad del concreto será mayor cuando las soluciones agresivas se encuentran bajo presión y son forzadas a penetrar en las porosidades y fisuras del concreto.

El agua de mar tiene un alto contenido de sales disueltas las principales son cloruros (alrededor de 18000 ppm) y sulfatos (alrededor de 2000 ppm). A pesar del alto contenido de sulfatos, el agua de mar, en condiciones normales, tiene agresividad moderada sobre el concreto de buena calidad. Algunos investigadores piensan que la poca agresividad es debida al efecto inhibidor de las otras sales en especial la de cloruros. Es importante notar que en algunos lugares, tales como estuarios, radas de puerto y cuerpos de agua, donde existe obstrucción de las corrientes de la marea, puede ocurrir mayor concentración de sales e incluso de compuestos orgánicos agresivos, en particular cuando hay contaminación por desechos orgánicos, minerales u otros. En el puerto del Callao tenemos ejemplos muy recientes de destrucción de pilotes de concreto por severa agresión química y electo – química. La experiencia en estructuras marinas, en aguas no contaminadas, muestra que la exposición atmosférica en las zonas de manera y de salpicadura, es el ambiente más corrosivo. En aguas contaminadas el ataque químico ocurre también en el cuerpo del pilote permanente sumergido.

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Calor de Hidratación del Concreto.

El calor de hidratación es el calor que se genera por la reacción entre el cemento y el agua. La cantidad de calor generado depende, primariamente, de la composición química del cemento, siendo el C3Ay el C3S los compuestos más importantes para la evolución de calor. Relación agua-cemento, finura del cemento y temperatura de curado también son factores que intervienen. Un aumento de la finura, del contenido de cemento y de la temperatura de curado aumentan el calor de hidratación. Apesar del cemento portland poder liberar calor por muchos años, la tasa de generación de calor es mayor en las edades tempranas. Se genera una gran cantidad de calor en los tres primeros días, con la mayor tasa de liberación de calor normalmente ocurriendo a lo largo de las primeras 24 horas (Copeland y otros 1960). El calor de hidratación se ensaya según las normas ASTM C 186, COVENIN 0495, IRAM 1617, IRAM 1852, NMX-C-151-ONNCCE, NTC 117, NTE 0199, NTP334.064, UNIT 326 o por calorímetro de conducción

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