5/21/2018 Ataque Quimico Concreto

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Boletn TcnicoCEMENTO1991 N 46

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ATAQUE QUMICO AL CONCRETO

Introduccin

Los concretos constituidos con materiales apropiados convenientemente proporcionados y

bien consolidados, aseguran la durabilidad de las construcciones. Al efecto, adems de las

estructuras construidas durante el antiguo Imperio Romano, edificaciones contemporneas con

ms de 100 aos de antigedad, brindan testimonio de la durabilidad del concreto. Sin

embargo, a la par del desarrollo tecnolgico, que permite utilizar cementos de mejor calidad y

concretos relativamente impermeables, la contaminacin que se acrecienta, producto de

nuestra poca, ofrece nuevos retos a la ingeniera.

En los ltimos 50 aos se ha publicado una importante cantidad de trabajos e

investigaciones sobre el ataque qumico al cemento y al concreto; que han sido recuperados en

nutridos anlisis bibliogrficos. Sin embargo, el conocimiento alcanzado no guarda relacin con

la magnitud del esfuerzo.

En general, se aprecia falta de correlacin en las investigaciones, que en su mayora se

dirigen en dos vertientes: sea desde un aspecto cientfico, privilegiando las reacciones con que

ocurren en la matriz, orientadas principalmente por qumicos; o se llevan con criterios

tecnolgicos, dando importancia a la compacidad del material, considerando la cintica de la

penetracin del agua y de los gases en la estructura del concreto.

Clasificaciones

La alteracin qumica del concreto puede ser de carcter intrnseco o extrnseco, segn sedeba a la reaccin de sus componentes o se origine por agentes externos.

La descomposicin del concreto puede presentarse por:

Accin del suelo y del agua: de la capa fretica, de ros y del mar, que toman

contacto con las estructuras.

Fluidos, que circulan en canalizaciones o tuberas de concreto.

Lquidos o materias secas pulverulentas, que son almacenados en reservorios o

silos.

Encuanto a la forma como se presenta el ataque qumico, ste puede darse:

1. En profundidad.- a travs de los canalculos del concreto poco compacto, por las

microfisuras de contraccin o los vacos que se encuentran en concretos mal dosificados. Este

tipo de ataque es el ms peligroso en cuanto altera la estructura misma del concreto, es de

difcil control y muchas veces imposible de corregir cuando es detectado.

El ataque en profundidad se puede presentar en dos formas:

a. Disolucin de compuestos solubles en el agua que se propaga en el interior del

concreto, como es el caso de las aguas cidas, que pueden provocar el debilitamientode la estructura de la pasta de cemento.

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b. Expansin, que se debe a los compuestos dbilmente solubles, que se forman en el

interior del concreto y que dan origen al crecimiento de cristales, que producen una

presin capaz de llevar a la ruptura de la estructura. Este es el caso de los sulfatos,

que dan forma a cristales expansivos como la etringita y la thaumasita.

2. Superficial.- que acta como una forma de erosin en los concretos bien compactados. Suaccin destructiva es menor y es posible tomar medidas que detengan la degradacin delmaterial.

La comisin de RILEM, que estudia la resistencia del concreto al ataque qumico, ha

agrupado en la Tabla N 1, las sustancias agresivas del concreto.

En la Tabla N 2 se expone el grado de alteracin que los diferentes procesos pueden

originar en el concreto, por accin de dichas sustancias.

TABLA N 1

SUSTANCIAS AGRESIVAS AL CONCRETO- Agua dulce

- Acidos

Acidos Minerales Acidos Orgnicos

Acido brmico

Acido carbnico

Acido clorhdrico

Acido crmico

Acido fluorhdrico

Sulfuro de hidrgeno

Acido ntrico

Acido fosfricoAcido sulfrico

Acido sulfuroso

Acido actico

Acido frmico

Acido hmico

Acido lctico

Fenol

Acido tnico

Acido butanoico

Acido ricoMicro-organismos

- Bases :NaOH, KOH, Urea, Aminas

- Sales:

. Cloruros (Ca, Na, HN4, Mg)

. Sulfatos (Ca, K, Mg, Na, NH4)

. Nitratos y ntricos (Na, NH4, K)

. Sulfuros (e)

. Acetatos (Na)

. Esteres, estearatos, jabones

- Alcoholes

- Soluciones de azcar

- Aceite vegetal y animal

- Bacterias, algas, conchuela, micro-organismos

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TABLA N 2

Agente Qumico Proceso Efectos Posibles

Fosfato monsodico NaH2P04 O OAceite mineral X Ons

Cloruro de calcio

CaCI2, solucin diluida Oe (olrs)

CaCI2, solucin concentrada CE LRAcido sulfrico H2S04 diluido Ac Mk

Acido clorhdrico HCI diluido AE MR

Anhdrido carbnico

CO2 en el agua A Mp

CO2 gas B P

Grasa animal B NpCloruro de amoniaco NH4CI

Solucin BE NPR

Sulfato de calcio CaSO4

Solucin C LSulfato de magnesio, MgS04

Solucin CB LNHidrxido de sodio NaOH

Solucin Ob Kn

Cloruro de sodio NaCI

Solucin concentrada Ed Rk

Acido clorhdrico HCI,Gas (incendio PVC) E r

Proceso de alteracin Efectos resultantes

O. Ninguno O. NingunoA. Disolucin de constituyentes K. DeformacinB. Transformacin ge constituyentes L. Fisuracin

C. Formacin de compuestos expansivos M. Prdida de pesoD. Reaccin con los agregados N. Prdida de resistenciaE. Corrosin de armaduras P. Prdida de alcalinidadX. Desconocido el momento R. Debilitamiento de las armaduras

S. Cambio de color

X. Otros

Nota.- La letra mayscula se utiliza para los procesos y efectos principales;las minsculas en casos dbiles, secundarios o posibles.