CICLOS DE CONGELAMIENTO CONCRETO CICLOS DE CONGELAMIENTO CONCRETO

CICLOS DE CONGELAMIENTO CONCRETO

1. INTRODUCCIÓN:

Entre las diferentes causas de falla que se producen en la durabilidad de las estructuras de edificación de concreto se encuentran los defectos por un mal uso de los componentes que lo constituyen, debido a la falta de conocimiento o una mala dirección para su producción, las cuales son dividas de la siguiente manera: defectos en la ejecución (51%), proyecto (37%), materiales (4,5%) y el uso y mantenimiento (7,5%).

A la vez el uso del concreto, muchas veces requiere que este sea sometido a condiciones que no le son muy favorables como solicitaciones térmicas que son muy diferentes en la que este no  desarrolla normalmente su resistencia, provocando que este se vaya degradando y que sus propiedades físicas como mecánicas se vean afectadas y consecuentemente su durabilidad.

Dichas solicitaciones pueden ser puntuales o cíclicas, y ocurren no solo cuando el material se encuentra en servicio, sino cuando aún se encuentra en estado fresco o al iniciarse su endurecimiento.

Dentro de los principales factores que ocasionan el deterioro del concreto podemos encontrar los factores químicos (corrosión de la armadura, ataque por cloruros, ácidos, sulfatos, reacción álcali-árido, carbonatación, disoluciones, etc.) o físicos (ciclos de congelamiento-deshielo, abrasión, fuego, etc.).

El mecanismo provocado por los ciclos de congelamiento-deshielo en regiones frías constituye una de las principales causas de la degradación del concreto. Este mecanismo de ataque genera mayor deterioro sobre aquellas estructuras de gran superficie expuesta, tales como pavimentos, revestimientos de canales y tableros de puentes. En estos casos la velocidad del daño del material puede aumentar por otras causas como la abrasión y la erosión. Los problemas de durabilidad debido a los ciclos de congelamiento-deshielo representan el 13% del total de mecanismos.

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Figura2.1 Porcentajes atribuidos a los diferentes mecanismos físicos y químicos que afectan la durabilidad del concreto

El uso de sales fundentes para evitar el hielo en la superficie de las estructuras de concreto intensifica su deterioro superficial, originando un descascarillamiento más severo, llegando a exponer los agregados gruesos y produciendo una disminución considerable del recubrimiento eficaz de la armadura, facilitando de esa forma, la penetración de agentes contaminantes hacia su interior. La pérdida de material o descascarillamiento del concreto producido por los ciclos de congelamiento deshielo constituye el 5% del total de mecanismos como se muestra:

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Figura 2.2 Porcentajes atribuidos  al descascarillamiento producido por diferentes mecanismos

1.  EL CONCRETO

1. DEFINICION:

El concreto es el material constituido por la mezcla en ciertas proporciones de cemento, agua, agregados y opcionalmente aditivos, que inicialmente denota una estructura plástica y moldeable, y que posteriormente adquiere una consistencia rígida con propiedades aislantes y resistentes, lo que lo hace un material ideal para la construcción. Al momento de mezclar se introduce de manera involuntaria un participante más representado por el aire.

Como cualquier material, se contrae al bajar la temperatura, se dilata si esta aumenta, se ve afectado por sustancias agresivas y se rompe si es sometido a esfuerzos que superan sus posibilidades por lo que responde perfectamente a las leyes físicas y químicas. Luego pues la explicación a sus diversos comportamientos, siempre responde a alguna de estas leyes; y la no obtención de los resultados esperados, se debe al desconocimiento de la manera cómo actúan en el material, lo que constituye la utilización artesanal del mismo o porque durante su empleo no se respetaron o se obviaron las consideraciones técnicas que nos da el conocimiento científico sobre él.

1. POROSIDAD:

En el proceso de mezcla, una cierta cantidad de aire se mezcla en el concreto. El agua y el aire toman espacio dentro del concreto aún después que el concreto es derramado en el lugar y durante las primeras etapas del fraguado.

Cuando el concreto es trabajado en su lugar y empieza a cuajarse o endurecerse, los ingredientes más pesados tienden a asentarse en el fondo mientras los ingredientes más livianos flotan arriba. Siendo el agua el más liviano de los cuatro ingredientes básicos, flota hacia arriba donde se evapora o se exprime por los lados o el fondo. Según se exprime se mueve en todas direcciones. El agua, al ocupar espacio, deja millones de huecos entrecruzados en todas direcciones. Según el aire escapa, tiene el mismo efecto.

Estos espacios huecos se atan entre sí creando lo que se llama porosidad. Frecuentemente los poros crean unas quebraduras finísimas dentro del concreto, debilitándolo.

La porosidad de un concreto es la que condiciona la absorción de líquidos y su permeabilidad de flujo a través de él.

1. PERMEABILIDAD Y HERMETICIDAD EN EL CONCRETO:

El concreto empleado en estructuras que retengan agua o que estén expuestas a mal tiempo o a otras condiciones de exposiciones severas debe ser virtualmente impermeable y hermético. La hermeticidad se define a menudo como la capacidad del concreto de refrenar o retener el agua sin escapes visibles. La permeabilidad se refiere a la cantidad de migración de agua a través del concreto cuando el agua se encuentra a presión, o a la capacidad del concreto de resistir la penetración de agua u otras sustancias (líquido, gras, iones, etc.).

 Generalmente las mismas propiedades que convierten al concreto menos permeable también lo vuelven hermético.

La permeabilidad total del concreto al agua es una función de la permeabilidad de la pasta, de la permeabilidad y granulometría del agregado, y de la proporción relativa de la pasta con respecto al agregado. La disminución de permeabilidad mejora la resistencia del concreto a la restauración, al ataque de sulfatos y otros productos químicos y a la penetración del ion cloruro.

La permeabilidad también afecta la capacidad de destrucción por congelación en condiciones de saturación. Aquí la permeabilidad de la pasta es de particular importancia porque la pasta recubre a todos los constituyentes del concreto. La permeabilidad de la pasta depende de la relación agua-cemento y del grado de hidratación del cemento o duración del curado húmedo. Un concreto de baja permeabilidad requiere una relación agua-cemento baja y un período húmedo adecuado. La inclusión de aire ayuda a la hermeticidad aunque tiene un efecto mínimo sobre la permeabilidad, aumenta con el secado.

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