CASO DE ESTUDIO: CONISTON CANADÁ

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CASO DE ESTUDIO:

CONISTON CANADÁ

Ciudad Guayana, noviembre del 2021

Tabla de contenido

INTRODUCCIÓN        3

MARCO TEÓRICO        4

Factores influyentes        4

Prevención        5

Sintomatología        5

Factores que influyen:        6

Prevención        6

Sintomatología        7

CASO DE ESTUDIO        8

Ubicación, geología de la zona, tipos de rocas contenido mineralógico.        8

Mediciones.        9

Sintomatología.        10

Factores influyentes.        10

Tratamiento.        11

Medidas recomendadas para prevención y rehabilitación.        12

CONCLUSIÓN        14

INTRODUCCIÓN

A nivel mundial el concreto es conocido como uno de los materiales más importantes e indispensables en el campo de la construcción civil, material que se ha venido utilizando por lo menos desde el siglo XX.

Ciertos agregados de hormigón reaccionan con el poro alcalino, solución en hormigón que produce expansión que conduce al agrietamiento y deterioro del hormigón.

Estas reacciones se conocen como reacciones álcali-agregado (AAR).

Las reacciones que se encuentran en Ontario se pueden agrupar en dos tipos generales (reacción de roca alcalina-carbonato y reacción álcali-sílice). Todas las rocas naturales reaccionan en cierta medida en el concreto, pero a veces la reacción produce deterioro.

A pesar de los avances y la tecnología con la que contamos actualmente, se han implementado nuevos materiales para la elaboración de diversas estructuras los cuales han logrado ser innovadores y eficientemente ecológicos, sin embargo, el concreto sigue estando posicionado como uno de los más necesarios para dicho campo.

Por consiguiente, es necesario estudiar minuciosamente aquellos factores que puedan influir en los diversos fenómenos o reacciones que logren activar o desarrollar los múltiples procesos por los cuales el concreto pueda fallar o desprenderse.

Asimismo, gracias a la utilización de dicho material se han podido construir diversas obras civiles como carreteras, edificios en diversos campos comerciales, habitacionales, de recreación, entre otros, por ende, las presas están dentro de esas construcciones civiles, las cuales sirven para almacenar agua y posteriormente aprovechar dicho almacenamiento para grandes acciones de diferente índole.

MARCO TEÓRICO

                                 REACCIÓN ÁLCALI-SÍLICE

La sílice es normalmente un material relativamente insoluble; sin embargo, la solubilidad aumenta significativamente en soluciones alcalinas. El hormigón tiene un pH de 13 o más. Dependiendo de la actividad del álcali, que está relacionada con el contenido de álcali del cemento, la sílice de los agregados se puede disolver y formar un gel expansivo de álcali-sílice que aumenta de volumen en presencia de agua. El consumo de agua posterior por el gel causará hinchazón de las partículas agregadas y pasta que conduce a la expansión y agrietamiento del hormigón.

La agnosis de la reacción álcali-sílice en el hormigón se realiza normalmente bajo el microscopio para buscar depósitos de gel en las grietas y huecos con agrietamiento asociado.

La reacción álcali-sílice es generalmente un proceso lento y puede no ser reconocido por muchos años después de la colocación del hormigón.

Los geles de silicato alcalino derivados ejercen fuertes presiones internas durante su expansión, lo que origina fisuras, a nivel microscópico y macroscópico, desprendimientos y la destrucción del concreto, pudiendo dejar la estructura fuera de servicio en corto tiempo y de modo que disminuirá su vida útil.

Factores influyentes

• Propiedades de los materiales

La presencia de minerales silíceos reactivos en los agregados como el ópalo, la calcedonia y los cuarzos, así como su estructura, porosidad y permeabilidad son características importantes al analizar la reacción álcali-sílice, en cuanto al tamaño de los granos, la cantidad de sílice que reacciona depende del área del agregado grueso, en efecto, cuanto mayor sea la relación superficie-volumen, más cantidad estará disponible. Por otra parte, cuando un agregado fino reactivo se combina con un agregado grueso inofensivo, la porosidad del último afecta la reactividad global dado que, mientras más poroso sea, menor es el deterioro ocasionado. De igual manera, el contenido de los álcalis presentes en el cemento (sodio y potasio), provenientes de materias primas para la fabricación del cemento Portland (arcillas, piedras calizas, tizas, y esquistos), es sustancial para el desarrollo de la reacción.

• Humedad ambiental

Es usual que la reacción álcali-sílice se relacione con las obras hidráulicas puesto que, requiere un determinado contenido de agua para efectuarse, en ambientes con un contenido de humedad menor al 80% se sostiene que no se causará daño o que el desarrollo de la reacción finalizará, siempre que se considere el aire como la única fuente de humedad.

• Temperatura

El aumento de la temperatura acelera la velocidad de la reacción álcali-sílice y por ello incrementa la producción del gel, por otra parte, una alta temperatura disminuye la viscosidad del gel, lo cual facilita su entrada dentro de las fisuras y huecos del concreto reduciendo la expansión.

Prevención

El cemento bajo en álcali es definido por ASTM como cemento con un contenido de álcali inferior al 0,60% de equivalente de Na2O. La especificación de cemento bajo en álcali, si bien suele ser eficaz, es inusual en Ontario.

Las alternativas propuestas para evitar el efecto de la reacción álcali-sílice consisten en:

• Estudiar los agregados, naturales o reciclados a utilizar en la mezcla de concreto, mediante los ensayos adecuados; de resultar reactivos, se deben buscar soluciones tecnológicas para impedir la reacción.
• La norma ACI 201.2R-01 plantea especificar un cemento con bajo contenido de álcalis (máximo 0,60% expresado como Na2O equivalente), prohibir el uso de agua marina o agua proveniente de suelos alcalinos como agua de mezclado, y evitar la adición de cloruro de sodio o potasio; de igual manera, utilizar un material puzolánico adecuado que compense los requisitos aplicables de la norma ASTM C 618, o escoria de alto horno que satisfaga los requisitos de la norma ASTM C 989, con el fin de reducir la expansión reactiva.

Sintomatología

Los síntomas frecuentes de la reacción álcali-sílice en estructuras de concreto son los siguientes:

• Fisuras en forma de Y.
• Presencia de gel.
• Expansión del concreto.
• Gotas de gel visibles en las superficies aisladas del concreto o rellenando fisuras.
• Decoloración alrededor de las fisuras.
• Cierre de juntas o desprendimiento del concreto alrededor de las juntas.

REACCIÓN ÁLCALI-CARBONATO

La reacción álcali-carbonato en concreto se produce entre las rocas carbonatadas, como las dolomíticas, que son utilizadas como agregado y los álcalis (sodio y potasio) del cemento, donde se obtiene como resultado la expansión y fisuración del concreto expuesto a un determinado contenido de humedad. Se distinguen dos clases de reacciones álcali-carbonato, una en donde las rocas carbonatadas reaccionan con los álcalis en los poros del concreto causando grietas y expansiones; y otra en donde se desarrollan bordes sobresalientes en el exterior del agregado que lo separa del cemento, esta última se asocia al cambio de distribución de sílice y carbonato entre la partícula del agregado y la pasta cementicia que lo envuelve.

Factores que influyen:

• Alcalinidad:

La expansión y agrietamiento suceden cuando el agregado grueso utilizado presenta un elevado contenido en álcalis, los cuales provienen principalmente del cemento además de otros componentes del concreto y fuentes externas tales como los aditivos y adiciones minerales.

• Tamaño del agregado:

Se observó que cuando más reducido sea el tamaño del agregado reactivo, la expansión ocasionada será menos apreciable, por ende se origina una expansión mayor en el contacto pasta-agregado, las partículas de menor tamaño del agregado tienen un porcentaje relativo de volumen de expansión mayor al de las partículas de mayor tamaño, aunque la expansión absoluta es a la inversa.

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