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PROYECTO HIDROELÉCTRICO CHAGLLA
Valdemar Furlanetto
MITIGACION DE LA RAA (Reacción alcali-agregado)
01 INTRODUCCIÓN
La RAA (reacción álcalis/agregado) se descubrió en la década de los 30 en California, U.S.A. cuando se observaron comportamientos de fisuras y expansión en estructuras de hormigón, lo que generó preocupaciones en el ambiente técnico, producto de repetidos informes que reportaban anomalías de dicha patología en diversos países. Frente a ello, surgieron concomitantemente varios estudios y ensayos sobre el tema, con el objetivo de entender y mitigar el fenómeno de la RAA.
01 INTRODUCCIÓN
En la actualidad se han registrado innumerables obras de concreto afectadas por la RAA en más de 35 países, y los casos principales donde ocurre este fenómeno con mayor incidencia ocurren en las obras de pavimentación de carreteras, aeropuertos, grandes presas, diques, puertos, puentes y cimentaciones diversas. En la actualidad la prevención es la única forma aplicada de evitar que la RAA se desarrolle, sin embargo, cuando ocurre este fenómeno los daños causados son irreversibles y las soluciones de recuperación existentes son apenas paliativas, no obstante a lo largo de varios años se vienen ya desarrollando investigaciones a lo largo del planeta. . El objetivo de esta presentación pretende mostrar los enfoques para identificar agregados potencialmente reactivos y la aplicación de las medidas preventivas adecuadas para reducir al mínimo el riesgo de expansión cuando se utilizan este tipo de agregados en el concreto.
02 PRESA - EJECUTADO (15/11/14)
El. 1,070
El. 1,160
El. 1,160
EXPERIMENTO RAA
Se procedió a seleccionar los métodos mas usuales para la evaluación de la RAA y las medidas para reducir a niveles aceptables.
1. Análisis Petrográfico
2.Método Térmico de
OSIPOV
3.ASTM C1260
4. ASTM C1567
5.ASTM C1293
EXPERIMENTO RAA
ASTM C 1260, Método de prueba estándar para la reactividad Potencial “álcali-agregados” (Método de barras de mortero). ASTM C 1567, Método de prueba estándar para determinar el potencial de la reactividad “álcali-sílice” de combinaciones de materiales de cemento y agregados (Método de barras de mortero). ASTM C 1293, Método de prueba estándar para la determinación del cambio de la longitud del concreto por la reacción “ álcali-sílice (Método de barras de concreto). ASTM C 295, Examen petrográfico MÉTODO Osipov
REFERENCIAS:
EXPERIMENTO RAA
Es el primer paso, para la investigación de la potencialidad reactiva del agregado. Los análisis nos generan la composición mineralógica del agregado, que reaccionan cuando están en contacto con el álcalis del cemento.
1.- ASTM C 295 – ANALISIS PETROGRÁFICA:
EXPERIMENTO RAA
Se utilizó material seleccionado del cauce del Rio Huallaga cuyo uso es destinado para la fabricación de los concreto da Obra de la C.H. Chaglla.
1.- ASTM C 295 – ANALISIS PETROGRÁFICA:
TIPO DE ROCA CANTIDAD (unid) %
CUARCITA 2 8
DIORITA 6 24
GRANODIORITA 14 56
RIOLITA 3 12
TOTAL 25 100
Se consideran las rocas reactivas, que contienen sílice amorfa y vidrio volcánico, en nuestro caso están las rocas volcánicas “Diorita y Riolita”,
en cuanto la cuarcita y la granodiorita podemos considérarlas que contiene potencial reactivo.
EXPERIMENTO RAA
Este método, desarrollado por Albert Osipov, del Instituto Hydroproject Moscú, implica someter al agregado grueso con dimensiones entre 20 mm a 50 mm, a una temperatura de 1000 ° C durante 60 segundos ( 1 minuto).
2.- INVESTIGACIÓN: METODO RUSO OSIPOV (TÉRMICA)
EXPERIMENTO RAA
2.- INVESTIGACIÓN: METODO RUSO OSIPOV (TÉRMICA)
EXPERIMENTO RAA
2.- INVESTIGACIÓN: METODO RUSO OSIPOV (TÉRMICA)
EXPERIMENTO RAA
2.- INVESTIGACIÓN: METODO RUSO OSIPOV (TÉRMICA)
El agregado presento fisuras después de ser retirado del horno, esto prueba que es “potencialmente reactivo”.
EXPERIMENTO RAA
3.- ASTM C 1260 –METODO ACELERADO
Método de prueba estándar para determinar el potencial reactivo de alcalinidad de los agregados (duración 16 días), con mortero.
Expansión Barr, 16 días < 0.10 % INOCUO
Expansión Barr, 16 días 0.10 % < X < 0.20 % REACTIVO
Expansión Barr, 16 días >0.20 % POTENCIALMENTE
PERJUDICIAL
DESCRIPCION LIMITES EVALUACIÓN
La Norma indica: El ensayo permite determinar si el agregado es potencialmente perjudicial , reactivo o inocuo.
EXPERIMENTO RAA
3.- ASTM C 1260 –METODO ACELERADO
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0.60
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
% D
E EX
PAN
CIO
N
EDAD (DIAS)
CONTROL
Reg 14333, Julio
Reg 14930, Julio
Reg 14931, Julio
EXPERIMENTO RAA
De los métodos usados (3) : • METODO TERMICO DE OSIPOV, • ASTM C 1260, y • ANALISIS PETROGRAFICO, • y con el uso del cemento tipo I, se concluye que el agregado es
“potencialmente perjudicial”.
SOLUCION: Adición en la mezcla de un aglomerante que mitiga la expansión perjudicial debido a la reacción álcali agregado. EJEMPLOS DE AGLOMERANTES EXISTENTES: Puzolana, humos de sílice, filler, cenizas volantes , escoria granulada de alto horno, entre otros.
EXPERIMENTO RAA
Se opto por seleccionar como aglomerante de mitigación la puzolana, puesto que es un material con frequente presencia en la zona de la Obra de Chaglla. Una vez experimentado diferentes ensayos en la mezcla con variaciones de % de la puzolana versus el cemento tipo 1, se determinó En el Centro Tecnológico la cantidad ideal para mitigar la RAA.
A CONTUNUACIÓN MOSTRAMOS LOS RESULTADOS OBTENIDOS
EXPERIMENTO RAA
% Puzolana vs. Peso de Cemento
-0.10
0.00
0.10
0.20
0.30
0.40
0.50
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22
% D
E EX
PAN
CIO
N
EDAD (DIAS)
Puzolana 0%
Puzolana 7.5%
Puzolana 15%
Puzolana 19%
Puzolana 23%
Puzolana 30%
Puzolana 38%
LIMITE
CLONCLUSIONES
• Se puede observar que la máxima reacción se produce si no se utiliza en absoluto puzolana en el Cemento Tipo 1.
• Se observa que dentro de los 16 días que especifica la
norma ASTM C1567, sólo cumplen con la evaluación inocua , la adición de 23%, 30 % y 38 %.
• En nuestro caso adoptamos el porcentual de 23% sobre P.C.
MATERIALES USADOS EN C.H. CHAGLLA
Mes Control Estadístico
Perdida por
Ignición
Residuo Insoluble
Dióxido de Silicio
(SiO2)
Oxido de Aluminio (Al2O3)
Óxido de
Fierro (Fe2O3)
Óxido de Calcio (CaO)
Óxido de Magnesio
(MgO)
Trióxido de
Azufre (SO3)
Oxido de
Sodio (Na2O)
Óxido de
Potasio
(K2O)
Puzolana
% % % % % % % % % % %
Setie
mbr
e
N° de Ensayos 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20 20
Media 3.25 20.62 31.55 6.47 3.11 49.20 1.54 2.88 0.32 1.42 23.07 Desv.
Estándar 0.19 0.92 0.51 0.12 0.04 0.43 0.19 0.08 0.02 0.06 1.18
Coef. Var. % 5.99 4.48 1.61 1.85 1.29 0.88 12.63 2.80 4.95 3.92 5.10
Acum
ulad
o
N° de Ensayos 610 610 610 610 610 610 610 610 610 610 610
Media 3.53 19.90 31.01 6.22 3.07 50.63 1.58 2.77 0.34 1.43 23.03 Desv.
Estándar 0.42 1.66 0.51 0.30 0.10 1.60 0.21 0.16 0.03 0.10 1.20
Coef. Var. % 11.87 8.34 1.66 4.89 3.30 3.15 13.44 5.62 8.22 6.68 5.19
ASTM C595 ≤ 5.0 NR NR NR NR NR ≤ 6.0 ≤ 4.0 NR NR 23.5±3%
COMPOSICIÓN QUÍMICA, CEMENTO TIPO 1P USADO EN CHAGLLA
Este trabajo no proporciona una guía para el uso de medidas preventivas con agregados reactivos cuando el contenido alcalino del cemento portland supera el 1,25% Na2O
CONTROL DE LA PUZOLANA
CONTROL DE LA MOLIENDA EN PLANTA - AGO/SET 2014
18
20
22
24
26
28
24/08
/2014
25/08
/2014
26/08
/2014
27/08
/2014
28/08
/2014
29/08
/2014
30/08
/2014
31/08
/2014
01/09
/2014
02/09
/2014
03/09
/2014
04/09
/2014
05/09
/2014
06/09
/2014
07/09
/2014
08/09
/2014
09/09
/2014
10/09
/2014
11/09
/2014
12/09
/2014
13/09
/2014
14/09
/2014
15/09
/2014
16/09
/2014
17/09
/2014
18/09
/2014
19/09
/2014
20/09
/2014
21/09
/2014
22/09
/2014
23/09
/2014
% d
e Adi
ción
de la
Puz
olan
a
% de Adición de Puzolana
Adición de Puzolana (%) Límite Superior Lím. Inferior
AGREGADOS PARA CONCRETO
NORMA ASTM C 33
4. ASTM. C 1567 – METODO ACELERADO
Método de prueba estándar para determinar la reducción de la reactividad álcali-sílice con combinaciones de materiales de cemento agregado y aglomerantes (mortero)– duración
16 días
Expansión Barr, 16 días < 0.10 % INOCUO
Expansión Barr, 16 días >0.10 % POTENCIALMENTE
PERJUDICIAL
Lo que dice la norma: La norma determina si el aglomerante usado mitiga la reacción o no.
DESCRIPCION LIMITES EVALUACIÓN
4. ASTM. C 1567 – METODO ACELERADO
Adaptaciones del método acelerado de las barras de mortero en cuanto a los límites de expansión adoptados en diferentes países
País Edad (días) Límite de expansión (%) Africa del Sur 12 0.11
Italia 12 0.10 Australia 10 - 22 0.10 Canadá 14 0.15
Estados Unidos 14 0.10 Noruega 14 0.15
Brasil 14 0,10 Chaglla ( ASTM C1567) 16 0.10
4. ASTM. C 1567 – METODO ACELERADO
FUENTE: Centro Tecnológico de Chaglla, Periodo de junio a septiembre 2014
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.06
0.07
0.08
0.09
0.10
0.11
0.12
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
% D
E EX
PAN
CIO
N
EDAD (DIAS)
CONTROL
Reg 13699, Junio
Reg 13724, Junio
Reg 14137, Junio
Reg 14332, Julio
Reg 15289,AgostoReg 15290,AgostoReg 15555,SetiembreReg 16011,SetiembreReg 16012,SetiembrePolinómica (Reg14332, Julio)
4. ASTM. C 1293 – METODO ACELERADO
Método de prueba estándar para la determinación del cambio de la longitud de concreto debido a la reacción álcali-sílice (duración 1 año)
Expansión Barr, 1 AÑO < 0.04 % INOCUO
Expansión Barr, 1 AÑO >0.04 % POTENCIALMENTE
PERJUDICIAL
DESCRIPCION LIMITES EVALUACIÓN
5. ASTM. C 1293 – DURACION 1 AÑO
0.00
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0 50 100 150 200 250 300 350 400
Expa
nsió
n (m
m)
Edad (Dias)
5. CONCLUSION
5. RECOMENDACIONES
