Porosidad de la pasta de cemento

La porosidad de la pasta de cemento es la suma del volumen de los huecos capilares y de los huecos del gel, y representa el espacio no llenado por los componentes sólidos de la pasta de cemento hidratado (Neville y Brooks, 1998); depende principalmente de la relación agua/cemento (a/c) y del grado de hidratación alcanzado por el cemento. Por ejemplo, para una pasta de relación a/c de 0,6, el volumen total de poros se encuentra generalmente entre 46% y 60% dependiendo del grado de hidratación del cemento, que correspondería a niveles de hidratación comprendidos entre 100% y 27%, respectivamente. En general, la porosidad de la pasta suele ser mayor a la porosidad del agregado.

Los agregados calizos

En la Península de Yucatán se utilizan agregados para concreto que se obtienen de la trituración de piedra caliza geológicamente formada de sedimentos calcáreos marinos del Cenozoico. Esta caliza está compuesta, fundamentalmente, por carbonato de calcio (77%) y carbonato de magnesio (13%) (Pacheco y Alonzo, 2003).

Estas rocas son extraídas de estratos que se localizan desde el nivel del terreno natural, hasta una profundidad máxima que va de 7 a 10 metros, buscando no rebasar el nivel de aguas freáticas. Las rocas de las diferentes canteras presentan variaciones en sus propiedades físicas y, generalmente, se hacen más porosas a medida que se acercan a la zona de saturación del subsuelo (Solís y Baeza, 2003). En general, los agregados producto de la trituración de esta roca suelen tener alta absorción y gran cantidad de finos.

En trabajos de investigación enfocados a estudiar diferentes propiedades del concreto preparados con estos agregados, se han reportado las siguientes mediciones a la porosidad del concreto:

Aportela (2002) obtuvo 23,3% de porosidad para concreto con relación a/c de 0,5; y de 25,2% para concreto con a/c de 0,7.

Cob (2004) obtuvo las siguientes porosidades: 23,4% para una relación a/c de 0,8; 23,1% para relación a/c de 0,7; 24,1% para relación a/c de 0,62; y 22,9% para relación a/c de 0,55.

Chuc (2005) obtuvo 18,8% de porosidad para una relación a/c de 0,45.

En los trabajos antes mencionados se determinó la porosidad del concreto en especímenes cilíndricos colados en laboratorio. Por otro lado, Solís y Moreno (2005), calcularon la porosidad en núcleos extraídos de vigas estándar de laboratorio; obtuvieron 21,8% de porosidad para una relación a/c de 0,60. La figura 1 muestra los valores de las porosidades reportadas para concretos preparados con agregados calizos de la Península de Yucatán.

Figura 1. Porosidades reportadas en estudios realizados con agregados calizos de la Península de Yucatán.

El objetivo de esta investigación fue identificar los factores que influyen en la porosidad de los concretos preparados con diferentes dosificaciones y diferentes muestras de agregados calizos triturados, considerando que las características peculiares de los agregados de esta región podrían ser diferentes a los agregados comúnmente usados.