UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE NUEVO LEÓN

Facultad de Ingeniería Civil

“TAREA 1 2DO PARCIAL”

Materia:

Materiales de Construcción

Catedrático:

Gerardo de Jesús Fajardo San Miguel

Alumno:

Jesús Gerardo Nevares Pérez

Grupo: 01 Turno: I

Matricula: 1455069

San Nicolás de los Garza a 28 de febrero de 2011

ÍNDICE pág.

Introduccion........................................................................... 3

Reacción álcali-sílice………………………………………….... 4

Reacción álcali-carbonato……………………………………... 6

Ensayos de potencialidad reactiva del agregado…………… 8

Conclusión……………………………………………………….. 9

Bibliografías……………………………………………………… 10

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INTRODUCCIÓN

El concreto es el material resultante de la mezcla de cemento (u otro conglomerante) con áridos (piedra, grava, gravilla arena y agua). La mezcla de cemento con arena y agua se denomina mortero.

El cemento, mezclado con agua, se convierte en una pasta moldeable con propiedades adherentes, que en pocas horas fragua y se endurece tornándose en un material de consistencia pétrea.

La principal característica estructural del concreto es que resiste muy bien los esfuerzos de compresión, pero no tiene buen comportamiento frente a otros tipos de esfuerzos (tracción, flexión, cortante, etc.), por este motivo es habitual usarlo asociado al acero, recibiendo el nombre de Concreto reforzado, comportándose el conjunto muy favorablemente ante las diversas solicitaciones.

Se denomina árido al material granulado que se utiliza como materia prima en la construcción, principalmente.

El árido se diferencia de otros materiales por su estabilidad química y su resistencia mecánica, y se caracteriza por su tamaño. No se consideran como áridos aquellas sustancias minerales utilizadas como materias primas en procesos industriales debido a su composición química.

Uno de los principales procesos de degradación del concreto son las reacciones con los áridos que pueden provocar expansiones o agrietamientos. Las reacciones que se producen se clasifican en tres categorías según el tipo de árido:

Reacciones álcali-sílice Reacciones álcali-carbonato Ataque sulfático

En esta investigación se verá información acerca de las reacciones álcali-sílice y álcali-carbonato con el fin de entender un poco más acerca de los procesos de degradación presentes en el concreto.

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REACCIÓN ÁLCALI-SÍLICE

La reacción álcali-sílice se produce cuando la disolución alcalina de los poros del concreto y los minerales silíceos de algunos áridos reaccionan para formar un gel, que al absorber agua, aumenta de volumen, es decir, se expande.

Es la más frecuente, en ella participan agregados de uso común que contienen sílice amorfa y criptocristalina principalmente, como las rocas viteas volcánicas y sus tobas, rocas que contienen ópalo y otras rocas con alto contenido de sílice.

La forma que adoptan las expansiones conforme aumenta la proporción de sílice en los agregados, tiende a seguir un modelo como el que se muestra esquemáticamente en la figura 1. Según este, las expansiones se manifiestan reducidas y en un nivel no deteriorante, tanto si el sílice reactiva es muy bajo como si es muy alto, y ocurre un intervalo intermedio de dicho contenido de sílice en que las expansiones son dañinas.

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Entre los factores que influyen en la reacción álcali-sílice destacan los siguientes:

Propiedades de los materiales:o De los áridos: composición, granulometría

o Del cemento

Humedad ambiental Temperatura

Los efectos que tiene esta reacción sobre las estructuras de concreto reforzado son la expansión y el agrietamiento, estos pueden originar fallas en o un comportamiento inestable de la estructura.

Respecto a los métodos de ensayo, el comportamiento expansivo de morteros y hormigones se mide normalmente en muestras almacenadas encima de agua en contenedores cerrados mantenidos a 20 ó 38º C.

Cuando las muestras de concreto son mantenidas húmedas, almacenándolas en agua o en una cámara húmeda, la velocidad de crecimiento de gel y por lo tanto la expansión, está controlada por la velocidad de la reacción química porque el gel consigue toda el agua que requiere. Mientras que si las muestras de concreto son conservadas sobre agua, la velocidad de crecimiento del gel está controlada, no por la reacción química, sino por la velocidad a la que el vapor de agua se difunde dentro del concreto. Esto se debe a que a edades tempranas, el agua se reduce por hidratación y por la reacción álcali-sílice a una velocidad mayor de la que puede ser reemplazada por la difusión de vapor.

Por eso, cuando las muestras de concreto son almacenadas sobre agua, la fisuración y la expansión se retrasan y la medida de la expansión puede ser más sensible a la relación agua / cemento que es en el caso de las muestras de cemento mantenidas en un estado húmedo.

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REACCION ÁLCALI-CARBONATO

La reacción álcali - carbonato se da en concretos que tienen rocas carbonatadas como áridos (Por lo general ocurre con piedras limosas de calcita, propias de las dolomías y no en las calizas). Hay dos clases de reacciones álcali-carbonato:

En la primera, las rocas carbonatadas reaccionan con los álcalis presentes en los poros del hormigón produciendo expansiones y fisuraciones nocivas,

En la segunda, las zonas periféricas de las partículas de árido en contacto con la pasta de cemento, se modifican, desarrollándose bordes sobresalientes entre la partícula y la pasta alterada que la rodea. Sin embargo, esta reacción no parece ser nociva para el hormigón. Estos bordes se pueden observar en la figura 2.

Los factores que afectan a la reacción son dos:

Alcalinidad. La expansión y fisuración se dan cuando los áridos descritos anteriormente se san como árido grueso en hormigones y cementos con alto contenido en álcalis. Los álcalis

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provendrán principalmente del cemento, aunque también pueden provenir de otros componentes del hormigón y de fuentes externas: adiciones minerales, aditivos, áridos contaminados con sal.

Tamaño del árido. Cuánto menor es el tamaño del árido reactivo, menor es la expansión observada. Dado que se produce una mayor expansión en el contacto pasta - árido, el porcentaje relativo de volumen de expansión de las partículas de árido menores es mayor que el de las partículas más grandes, pero la expansión absoluta es al contrario. Rodeadas de una interface porosa y flexible, las partículas más pequeñas contribuyen menos a la expansión del hormigón que los áridos más grandes. Si la porosidad de la interface se reduce, se produce el efecto contrario

Esta reacción provoca que la roca genere poros, permitiendo que el agua entre y cause el hinchamiento de la arcilla y posteriormente la ruptura del agregado. Este efecto tiene un gran impacto en las estructuras de concreto reforzado, pues lo conlleva a la ruptura de la misma.

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ENSAYOS DE POTENCIALIDAD REACTIVA DEL AGREGADO

La ASTM presenta un ensayo para determinar la reactividad de este tipo de reacción en los áridos:

Determinación de la reactividad con los álcalis del cemento (Ensayo Químico), NB 600; ASTM C289 (En México NOM-C-271). Este es el conocido como "método químico rápido" para la determinación de agregados que pueden presentar cambios perjudiciales de volumen en hormigón con cementos de alto álcali. Los resultados de esta prueba no son del todo confiables pero puede resultar útil si se combina, por ejemplo, con el examen petrográfico.

Cuando se tiene tiempo suficiente para determinar la potencialidad reactiva del agregado, lo conveniente es realizar la prueba de expansión en barras de mortero por el método ASTM C-227 (NOM-C-180) en las que se miden expansiones registradas 3 y 6 meses de edad.

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CONCLUSIÓN

El conocimiento exacto de las reacciones que degradan el concreto representa una necesidad para los ingenieros civiles, pues este material es prácticamente el más usado en la industria de la construcción como diferentes elementos estructurales, y el no conocer la información suficiente sobre los efectos que los agregados tienen sobre el concreto puede llevar a un percance catastrófico en esta industria.

Al ser la reacción álcali-sílice la que más se presenta en los diferentes elementos de concreto, se debe tener un buen criterio de selección de agregados y cemento previa a la elaboración de concreto, pues como ya se mencionó este tipo de reacción produce fisuras y agrietamientos y estos pueden llegar a causar una falla estructural.

También la reacción álcali-carbonato produce un grave daño a las estructuras de acero, pues provoca agrietamientos y perforación permiten el paso del agua, y esto puede causar fallas internas en la estructura. Aunque esta se presente con menor frecuencia que la reacción álcali-sílice se deben tomar las medidas necesarias para evitar problemas con las estructuras de concreto reforzado.

Cabe destacar que los efectos posteriores de estas dos reacciones (fisuraciones, agrietamientos y perforaciones) son permanentes en las estructuras, por lo que se debe tener criterio y precaución en la selección de los diferentes agregados y cemento que conformaran el concreto.

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BIBLIOGRAFÍAS

De páginas web:

http://upcommons.upc.edu/pfc/bitstream/2099.1/3315/4/55864-4.pdf

http://es.wikipedia.org/wiki/Hormig%C3%B3n

http://es.wikipedia.org/wiki/%C3%81rido_(miner%C3%ADa)

http://www.construdata.com/BancoConocimiento/E/el_cancer_del_concreto/el_cancer_del_concreto.asp

http://tesis.uson.mx/digital/tesis/docs/8650/Capitulo8.pdf

http://www.ingenierocivilinfo.com/2010/05/pruebas-para-el-agregado.html

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