Ceramica Y Vidrio Ciencia De Los Materiales
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Bol. Soc. Esp. Ceram. Vidr. Vol 51. 1, 45-54, Enero-Febrero 2012. ISSN 0366-3175. eISSN 2173-0431. doi: 10.3989/cyv.072012 45
B O L E T I N D E L A S O C I E D A D E S P A Ñ O L A D E
A R T I C U L O
Cerámica y Vidrio
Generación y Caracterización de Microgrietas
en materiales estructurales
E. Men éndez1 y J. de Frutos2
1IETCC-CSIC. C/ Serrano Galvache, 4 28033 Madrid (emm@ietcc.csic.es)
2POEMMA R&D. ETSIT-UPM. Avda. Complutense, 30. 28040 MADRID jfrutos@fis.upm.es
E-mail: emm@ietcc.csic.es
En este trabajo, se estudia como generar de manera acelerada fenómenos expansivos en el interior de materiales cementicios
compuestos considerando la posibilidad de utilizar como elementos de adicción tanto cenizas volantes como escorias. Se
presentan resultados de la monitorización de estos procesos desde su etapa inicial y se caracterizan química, microestructural
y cristalográficamente mediante difracción de rayos X, microscopía electrónica de electrones retrodispersados, energías
dispersivas de rayos X y porosimetría de mercurio. Estos datos se complementan con valores de comportamiento mecánico
de los materiales para determinar su funcionalidad. Como resultado de estos estudios, se propone un modelo de generación
y progresión de microgrietas para cada uno de los procesos de alteración estudiado.
Palabras clave: Envejecimiento, reacción expansiva, microgrietas, propiedades mecánicas
Generation and characterization of microcracks in structural materials.
In this paper, we study how to generate and accelerate, expansive phenomena within cementitious composites, considering
elements of addiction using both fly ash and slag. We present results of monitoring of these processes from the beginning and
characterize chemical, microstructural, and crystallographic by X-ray diffraction, backscattering electron microscopy, X-ray
dispersive energy and mercury porosimetry. These data are supplemented with values of mechanical behavior of materials
to determine their functionality. As a result of these studies, we propose a model for the generation and progression of
microcracks for each alteration processes studied.
Keywords: Aging, expansive reaction, microcracks, mechanical properties
1. Introducción
Los daños en el hormigón tienen diferentes orígenes y
los fondos destinados a su reparación pueden constituir un
importante aporte de recursos. Gran parte de hormigón está
hecho a medida para el proyecto concreto a que va destinado
y a menudo es necesaria la integración de materiales locales
de calidad variable, utilizando diseños que no son estándar
y, a veces sometidos a la construcción acelerada de procesos
que pueden sacrificar la calidad por la velocidad. Según una
estadística realizada en Estados Unidos sobre reparación
de hormigón en el año 2007, los recursos destinados a este
propósito se sitúan entre 18 y 21 miles de millones de dólares
anuales. Estos datos inciden sobre la necesidad de realizar una
adecuada prevención y diagnóstico de las posibles causas que
originan la aparición de deterioros en forma de fisuración,
como manifestación externa (1, 2). A nivel europeo podemos
estar en torno a los mismos porcentajes, ya que la tipología de
las estructuras y los métodos constructivos son similares a los
de Estados Unidos, lo que se refleja en la internacionalización
de las empresas europeas y, especialmente, españolas que
desarrollan numerosos proyectos en toda América del Norte
(Estados Unidos y Canadá).
La ASCE (Sociedad Americana de Ingenieros Civiles),
en su evaluación de 2009 realizada sobre el estado de las
Boletín de la Sociedad Española de Cerámica y Vidrio
Vol 51, 1, 45-54, Enero-Febrero 2012 ISSN 0366-3175. eISSN 2173-0431.
doi: 10.3989/cyv.072012
infraestructuras en EEUU, estimó que para los próximos 5
años será necesaria una inversión superior a los 2,2 billones de
dólares para abordar la reparación y el mantenimiento de las
estructuras afectadas (3).
Las estructuras de hormigón pueden deteriorarse y
perder su funcionalidad por diferentes motivos, si bien
mayoritariamente estos procesos de degradación están
asociados con las condiciones de exposición ambiental a que
se encuentran sometidas las estructuras.
En los estudios realizados sobre el origen de daños en
las estructuras solo un porcentaje relativamente pequeño,
entre el 15-20%, de los fallos se consideran asociados con
una deficiencia de los materiales. No obstante, a lo largo de
la vida útil de las estructuras los materiales
...