DURABILIDAD DEL CONCRETO Y AGREGADOS

DURABILIDAD DEL CONCRETO

     El concreto es un material sumamente importante y el mas utilizado a nivel mundial. Teniendo en cuenta su importancia y las novedosas tecnologías actuales, se puede decir que posee una gran relevancia socioeconómica, vinculando la conservación del medio ambiente. Por ello, para la utilización del concreto se centran en acelerar procesos y reducir costos con una visión a corto plazo. La durabilidad es la capacidad que tienen las estructuras de concreto reforzado de conservar sus condiciones físicas y químicas durante su vida útil cuando se ven sometidas a la degradación de su material por diferentes efectos como la acción del ambiente, ataques físicos, químicos, físicos y/o biológicos o cualquier otro proceso que tienda a deteriorarlo.

     Conocer la durabilidad de un hormigón es un proceso complejo en el cual están involucrados diferentes factores: Las condiciones ambientales, los materiales componentes, el diseño estructural de la obra, la calidad de ejecución de la obra y los sistemas de protección adoptados. De acuerdo a lo anterior deben tomarse en cuenta los siguientes aspectos durante la ejecución:

•  Seleccionar formas estructurales adecuadas.
• Calidad adecuada de concreto y de su capa exterior.
• Emplear un espesor de recubrimiento adecuado para proteger las armaduras.
• Control del valor máximo de abertura de fisuras.
• Disposición de protecciones superficiales al estar ante ambientes sumamente agresivos.
• Disminución al máximo de la permeabilidad
• Tomar en cuenta la humedad del concreto, así como la temperatura y la presión.

     Por esto, es necesario que el concreto se diseñe con una mezcla suficientemente compensada de tal manera que sea compacto, homogéneo, mínimamente poroso y resistente. Así, podemos definir los siguientes aspectos a considerar para el diseño de una mezcla de concreto durable:

     Porosidad: es la cantidad de espacios vacíos que quedan dentro de la masa de concreto, como consecuencia de la evaporación del agua libre de la mezcla, y del aire que queda naturalmente atrapado. Según su tamaño pueden ser poros de aire (macroporos), poros capilares, o microporos. 

        Absorción: es la relación que existe ente la cantidad de agua que penetra los poros saturables y el peso seco de la muestra penetrada por el agua.

         Permeabilidad: es la facilidad con la que un fluido, a causa de diferentes presiones entre las superficies del material, pueda atravesar la masa de concreto. La permeabilidad del concreto al agua depende de la permeabilidad de la pasta de cemento, de la permeabilidad y granulometría de los agregados, de la cantidad de pasta con relación a los agregados, y de los vacíos generados por deficientes procesos de compactación.

        Compacidad del concreto: es la capacidad de acomodamiento que tienen los ingredientes sólidos que componen al concreto. Depende de la calidad y cantidad de dichos ingredientes, lo cual afecta la solidez del material.

            Hermeticidad: es la capacidad del concreto de retener el agua sin escapes visibles.

Factores que afectan a la durabilidad del hormigón

Acciones físicas: son los cambios volumétricos que experimenta el concreto como consecuencia de cambios de humedad, así como variaciones en la masa del concreto. El agua puede penetrar en el hormigón y si esta se hiela dará lugar a tensiones que podrán destruirlo. Se conoce como ciclos de hielo-deshielo. Si los áridos presentan coeficientes de dilatación térmica diferentes al de la pasta, los cambios fuertes de temperatura crearán tensiones reduciendo sus resistencias y destruyéndolos. El calor de hidratación del cemento puede ocasionar con el paso del tiempo contracciones y posibles fisuras. La abrasión, erosión y cavitación son acciones que terminan destruyendo al hormigón.

Acciones mecánicas: los factores de deterioro que componen las acciones mecánicas pueden ser la fluencia, sobrecargas y deformaciones, deflexiones y movimientos excesivos, impactos, vibraciones excesivas, y, la abrasión.

Acciones químicas: como factores de daño relacionados a las acciones químicas se puede considerar el ataque de ácidos, lixiviación por aguas blandas, la carbonatación, la formación de sales expansivas, las reacciones álcali agregado y la corrosión del acero de refuerzo.

Acciones biológicas: debido a la disminución del pH de la superficie de concreto, se dan condiciones para el desarrollo de microorganismos de origen animal o vegetal que afectan la durabilidad del concreto.

AGREGADOS

     Llamados también áridos, son materiales inertes que se combinan con los aglomerantes (cemento, cal, etc.) y el agua formando los concretos y morteros. La importancia de los agregados radica en que constituyen alrededor del 75% en volumen, de una mezcla típica de concreto. Por lo anterior, es importante que los agregados tengan buena resistencia, durabilidad y resistencia a los elementos, que su superficie, este libre de impurezas como barro, limo y materia orgánica, que puedan debilitar el enlace con la pasta de cemento. Los agregados pueden constituir hasta las tres cuartas partes en volumen, de una mezcla típica de concreto.

    Los agregados finos y gruesos deben ser manejados como materiales independientes. Los agregados seleccionados deberán ser procesados, transportados,manipulados, almacenados y dosificados.

•    Agregado grueso, es uno de los principales componentes del concreto, por este motivo su calidad es sumamente importante para garantizar buenos resultados en la preparación de estructuras de concreto. El agregado grueso estará formado por roca o grava triturada obtenida de las fuentes previamente seleccionadas y analizadas en laboratorio, para certificar su calidad. El tamaño mínimo será de 4.8mm. El agregado grueso debe ser duro, resistente, limpio y sin recubrimiento de materiales extraños o de polvo, los cuales, en caso de presentarse, deberán ser eliminados mediante un procedimiento adecuado, como por ejemplo el lavado.
•  Agregado fino, proveniente de la desintegración natural o artificial de las rocas.El agregado fino puede consistir de arena natural o manufacturada, o una combinación de ambas. 
•  Piedra Chancada, es una roca ígnea: formada por el enfriamiento y solidificación de materia rocosa fundida (magma), compuesta casi en su totalidad por silicatos. Por su tamaño, las piedras pueden ser desde muy pequeñas hasta piedras extra grandes (de 3 a 6 pulgadas). 

Canto rodado vs. Piedra chacada