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7/23/2019 111111 Durabilidad en El Concreto
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DURABILIDADATAQUES QUIMICOS AL CONCRETO
Dr. Ing JAVIER ARRIETA FREYRE
7/23/2019 111111 Durabilidad en El Concreto
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DURABILIDAD en el CA
CAPACIDAD DE MANTENER SURESISTENCIA Y FUNCIONALIDADREQUERIDAS DURANTE SU VIDA DESERVICIO ESPECIFICADA
Considera:
• FACTORES EXTERNOS O CAUSAS INTERNAS
• ACCIONES FISICAS, QUIMICAS O MECANICAS
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• Identifi!r "! Et!#! de" $r%&et%
• Definir C!'(!(
• $r%#%ner )e!ni()%( !(%i!d%(
• Ne'tr!"i*!r !'(!( identifi!d!(
Ej: Fisuras en losas de concreto por mal diseño y mala com-
pactación
ORIGENES Y CAUSAS
PLANEAMIENTO
CONTRATACION Y
EJECUCION
ESTUDIOS
O$ERACI+NY
MANTENIMIENTO
retr%!
"i)en
t ! i %n
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DETERIORO
CAUSAS MECANICAS IM$ACTO, ABRASION,
EROSION, CAVITACION
CAUSAS QUIMICAS ATAQUE DE SULFATOSCORROSION DEL CA
CARBONATACIONR- ALCALIA/RE/ADO
ATAQUE A/UA DE MAR MATERIAS OR/ANICAS A/UAS $URAS Y ACIDAS
CAUSAS FISICAS RETRACCION ALTAS TEM$ERATURAS/RADIENTES TERMICA
CON/ELAMIENTODES0IELO
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CONCRETO
• Agreg!d%• $!(t! de Ce)ent%
0idr!t!d!
C%nret% )'e(tr! #'"id!
$!(t! 3idr!t!d!
LAS TRES FASES DEL CONCRETO
Agreg!d%(
1%n! de tr!n(ii2n
Mir%gr!fi! Mir%(%#i%
e"etr%ni% de 4!rrid%
Agreg!d%
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Los AgregadosNORMAS Y ENSAYOS
NT$ 566 678
ASTM C 77
R- 9"!"i !greg!d%
• Agreg!d%( (i"ie%( !)%rf%(
re!ti:%( %n 9"!"i( de" e)ent%N!;O <;O
• Fi('r!i2n intern! de" e"e)ent% ! "!rg% #"!*%, de(tr'i2n
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El Cemento
Fig Re(i(teni! de "!( f!(e( #'r!(de" e)ent%
Q'=)i! de" e)ent%
C7A C;S C7S C5AF
M!teri!"e( !"9re%( & !ri""%(%(
""e:!d%( ! f'(i2n ini#iente
>5?6@C
C%)#%(ii2n de O-id%(
C!O C!"
SiO; S="ie
A";O7 A")in!
Fe;O7 O-id% de fierr%MgO O-id% de )!gne(i%
< ;O A"!"i(
N!;O
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C7S;0; C! O0; CAS707;
< ;O, N!;O, MgO, C$n3
0 (%" i%ni! C! N! ..
Red de V!i%( !ire !tr!#!d%,
#%r%( !#i"!re(, #%r%( ge", ..
C7A C;S C7S
C5AF &e(% 0;O
Hidratai!n
R X A"')in!t%(
C7A C!SO5.;0;O ;0;O 7C!O.A";O7.7C!SO5.7;0;O
C5AF >60;O C!O0; C!O.A";O7.Fe;O7.>;0;OR X Si"i!t%(
;C7S 0;O C7S;07 7C!O0; Ch
;C S 50 O C S 0 C! O0 Ch
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1. "ormai!n #ortlandita a #artir del C$S%
2[(CaO)3 . (SiO2)] + 6 H2O …….. (CaO)3 . (SiO2)2 . (H2O)2 + 3Ca (OH)2 +Ch
2 [ 40+16)3 + (28 + 2x16)] + 6( 2x1 + 16) …….. 242 + 3 (40+(16+1)2 )
2[ 168 + 60 ] + 108 ….. 241 + 222 46 + 108 ..... 241 + 222
64 ….. 241 + 222 ! Ca(OH)2 " (222 # 64) x 100 " $&'( )
Ca = 40 Si = 28
= !" # = ! C = !4
;. F%r)!i2n de CO;
C$%Ca & Ch --- C2 & Ca
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Hidratos de emento
$!(t! de e)ent% 3idr!t!d%C7S;0; G. ge"
C!O0;...$%rt"!ndit!
CAS707; ... Etringit!
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REACCIONES HIDRATACION
; 7C!O.SiO;D B >> 0;O H 7C!O.;SiO;.I0;O B 7 C!O.0;ODSi"i!t% tri!"i% Si"i!t% de !"i% 3idr!t!d% 0idr2-id% de !"i%
; ;C!O.SiO;D B J 0;O H 7C!O.;SiO;.I0;O B C!O.0;O
Si"i!t% di!"i% Si"i!t% de !"i% 3idr!t!d% 0idr2-id% de !"i%
KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK
7C!O.A";O7 B 7C!O.SO7.;0;OD B ; 0;O H C!O. A";O7.7SO7.7;0;O
A"')in!t% tri9"i% YESO Etringit!
;7C!O.A";O7D B C!O. A";O7.7SO7.7;0;O B 5 0;O H 75C!O. A";O7.SO7.>;0;OD
A"')in!t% tri9"i% Etringit! M%n%('"f%!"')in!t% de !"i%
KKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKKK
5C!O.A";O7.Fe;O7D B ;C!O.0;OD B >6 0;O H C!O. A";O7.Fe;O7.>;0;O
Ferr%!"')in!t% tetr!9"i% 0idr2-id% de !"i% Ferr%!"')in!t% de !"i% 3idr!t!d%
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Mirogra*ia de Hidratos deCemento
F'ente N%t!( de "!(e Dr! R%(!'r! V!('e* M!e(tri! Ten%"%gi! de "! C%n(tr'i%n
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Sol+i!n ionia
0 (%" i%ni! C! N! ..
!g'! de %)4in!i2n
!g'! !d(%r4id!
!g'! #%r%( ge"
B'r4'! de !ire
>er ri(t!"
B'r4'! de !ire
L)!-
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RED DE ,ACIOS
• $OROS /EL $OROS CA$ILARES
• AIRE INCOR$ORADO AIRE ATRA$ADO
• CAN/REJERAS
Aire !tr!#!d%
Aire in%r#%r!d%$%r%( !#i"!re($%r%( ge"
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ATA-UE PORSUL"ATOS
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ATA-UE POR SUL"ATOS
SINTOMAS
• Mir% fi('r!i2n intern!
• Fi('r!i2n e-teri%r
• Ef"%re(eni!
• De(#rendi)ient% de )!teri!"
CAUSAS
• $re(eni! de ('"f!t%( 3idr%(%"'4"e( en %n
dii%ne( de 3')ed!d & de #er)e!4i"id!d
en e" %nret%
MECANISMO
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MECANISMO
REACCION DE LOS SULFATOS
• I R- S'"f!t% de S%di%
• C%n e" C! O0;
C! O0; N!; SO5. >6 0;O C!SO5.;0;O ;N!O0 0;O &e(%
• C%n e" C7A
;7C!O.A";O7.>;0;O 7N!; SO5. >6 0;O 7C!OA";O7.7C!O SO5.7;0;O ;A"O07
etringit! N!O0 >8 0;O
Etrin it! e(% )!teri!"e( e- !n(i:%(
MECANISMO
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MECANISMO
REACCION DE LOS SULFATOS
•R- S'"f!t% de C!"i%
• C%n e" C7A
C7A 7C! SO5.;0;O ; 0;O CAS707;etringit!
•R- S'"f!t% de )!gne(i%
• C%n "%( (i"i!t%(
7C!O.;SiO; ! MgSO5.80;O C!SO5.;0;O Mg O0; SiO; !
etrin it!, e(%, 4r'it! )!teri!"e( e- !n(i:%(
Resistenia a S+l*atos C it i P C7A
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Resistenia a S+l*atos
C$ Ti#% I
C$ Ti#% II
C$ Ti#% V
Le&end!C$ Ti#% V 7.P C7A
C$ Ti#% II .7 P C7A
C$ Ti#% I >;. P C7A
Criteri% P C7A
6 P C7ANi:e" deD!%
C <g)7
"
'
4
$
2
!
Ni:e" >Sin d!%
Ni:e" r%t'r!
Clasi*icación +isual
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TERAPIA . l Di / 0ATAQUE DE SULFATOS
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TERAPIA .en el Dise/o0
C"!(e
/r!d% dee-#%(ii2n
S'"f!t% 3idr%(%"'4"eP SO5 en e" ('e"%
S'"f!t% en e"!g'! )gL
FM#!
! Ti#% dee)ent%
E> M'& (e:er% H ;.66 H>6 666 7? 6.56 V
E; Se:er% 6.;6 ! ;.66 > ?66 ! >6 666
7; 6.5? V
E7 )%der!d% 6.>6 ! 6.;6 >?6 A >?66 76 6.?6 II, V,
$'*%"9ni%(
C$ Ti#% II........ C7A P
C$ Ti#% V....... C7A ?P
Q
TERAPIA . l Di / 0ATAQUE DE SULFATOS
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TERAPIA .en el Dise/o0
C"!(e
/r!d% dee-#%(ii2n
S'"f!t% 3idr%(%"'4"e PSO5 en e" ('e"%
S'"f!t% en e" !g'!)gL
FM#!
! Ti#% dee)ent%
E> M'& (e:er% H ;.66 H>6 666 7? 6.56 V
E; Se:er% 6.;6 ! ;.66 > ?66 !
>6 666
7; 6.5? V
E7 )%der!d% 6.>6 ! 6.;6 >?6 A >?66 76 6.?6 II, V, $'*%"9ni%(
C$ Ti#% II........ C7A P
C$ Ti#% V....... C7A ?P
ATAQUE DE SULFATOS
A AQ S A OS
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TERAPIA .en la onstr+i!n0
•
DENSIFICACION DE LA $ASTA
• ALAR/AR TIEM$O DE CURADO
• CONTROL DE CALIDAD DEL A/UA
• CONCRETO BAJA $ERMEABILIDAD
• IM$ERMEABILI1ANTES AIA, BREA, /EOTEXTILES
• CAMBIO DE TERRENO DE CIMENTACI+N
• SOLADOS SI/NIFICATIVO e(#e(%r, f
ATAQUE DE SULFATOS
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CORROSION en el
CONCRETO ENDURECIDO
CORROSION en el CONCRETO
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ENDURECIDO
CAUSAS
• V!ried!d de )et!"e(
• Difereni! en r'g%(id!d
('#erfii!"
$re(eni! de i2n C"
Re'#er!i2n de ('e(t!d% n!t'r!"
SWNTOMAS
• Fi('r!i2n #refereni!"
• C%"%r!i2n r%i*!
• De(#rendi)ient% de )!teri!"
CORROSION
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CORROSION
Ce"d! /!":9ni!
ANODO ; Fe ; Fe 5e
; Fe 5 O0 ; Fe O0;
Ce"d! /!":9ni!
CATODO
5e O; ;0;O 5 O0
MECANISMO
#0 H >;.?
C!#! de #!(i:!i2n
CO;O;
0;6C"
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CARBONATACI1N
ACCI+N DEL CO; SOBRE LA CAL DELCONCRETO
FORMACI+N DESDE LASU$ERFICIE DEVARIEDAD DE CO7C!$ERO CON $3 >6
$RDIDA DE SUBASICIDAD QUE$ROTE/E EL ACERO
$r%f'ndid!d de #enetr!i2n dZse,n la 2da ley de di*usión de F.C/
d [ \ t >;
.denti*icación mediante lafen%"t!"ein!
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Ion Cloro: Cl-
ión Cl-V%" )!teri!" de %-id!i%n
tiempo
de(#!(i:!i2n
--
--------
--
--
---
-----
re'4ri)ient%
%-id!i%n
CORROSIN
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$ROTECCI+N CAT+DICA
CORRIENTE IM$RESA
ANODOS DE SACRIFICIO
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SINTOMATOLOGIA
FISURAMIENTODESPRENDIMIENTOS
PERDIDA DE MATERIALDEFORMACIONES EXCESIVASEFLORESCENCIASAGRIETAMIENTO
TERAPIA Y REPARACION
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REVISION DE DOCUMENTACION
PROGRAMA DE ENSAYOS
REPLANTEO
ANALISIS
INFORME FINAL
&RA'A*O $E GA'INE&E
CONCRETOS DE ALTA $ERFORMANACECONCRETOS DE ALTA RESISTENCIA
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& CONCRETOS DE ALTA RESISTENCIA
• f H 5?6 \g);•
C%)eri!" 66 ! >;66 \g);• L!4%r!t%ri% ;666 \g);
$iedr! de )en%r di9)etr%
A"t% %ntenid% de e)ent%B!! r"!i2n ! 6.; 6.5?Adii%ne( )iner!"e( )'& fin!(
ADITI,OS
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ADITI,OS-UIMICOS
FLOCULACION DELCEMENTO
$LASTIFICANTES
SU$ER$LASTIFICANTES
S"')#( H Z
C%nret%( re%#"!(ti%(
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ADITI,OS
2RA
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2RAADITIVOS REDUCTORES DE A/UA
C%n Aditi:
Sin Aditi:%
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PROPIEDADES
Tr!4!!4i"id!d%
C!"%r de 3idr!t!i2n.
Re(i(teni! ! "! %)#re(i2n.
M2d'"% de E"!(tiid!d.
$er)e!4i"id!d%
El C1*recuentemente
est3 asociado aaltas cuantas deacero%
5on6ales .sa7el 9Concretos de 1lta esistencia%
C!"%r de 0idr!t!i2nTi#% de Ce)ent% & '(% deM!teri!"e( #'*%"9ni%(
$er)e!4i"id!dEn f'ni2n de "! den(ifi!i2nde "! #!(t! & "! e"i)in!i2n de:!=%(
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esistencia a la compresión%
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Resistenia a la Com#resi!n
Prensa de ensayo
a compresin
!!!"ia#"es$encic%opedia$a&er%y$ima'e$prensan"(p'
E - i
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E,-/i /
5-, 5 E-a7i/i5a5
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5-, 5 E-a7i/i5a5
REFERENCIA ;.<.ES F><?;1
ACI 7> *@c A 40 <Ba E = 4(401.D*c<Ba
ACI 77 2! <paA*@cA8$<Ba MPa f E cc
")00G$$20 +=
ACI 7> Y ELCODI/O MODELO >6 *@c H 4' <Ba ( ) MPa f E ck c
$!
48!0 +=
NORMA NORUE/ANS7587E
*@c ≤ 8'<Ba ( ) MPa f E cc
$%04!0=
/ON1]LESISABEL '(<Ba≤ *@c ≤ !04<Ba ( ) MPa f E cc
4$%0''"0=
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A3+stes E
RECOMENDACIONES
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CONCRETOS EN ZONAS CÁLIDAS
ANTES DEL INICIO DE LA CONSTRUCCIÓN SE DEE TENERINFORMACIÓN HISTÓRICA SORE: TEMPERATURAS MÁ!IMAS Y MINIMAS VELOCIDAD DE VIENTO HUMEDAD RELATIVA"
REALIZAR DISE#O DE MEZCLA ADECUADO ACORDE CON EL
ADITIVO A UTILIZAR"
COLOCAR EL CONCRETO EN HORAS DE MENORTEMPERATURA"
SIENDO UN TEMA TAN AMPLIO E INTERESANTE DEER$A SER
INCLUIDO EN LA FORMACIÓN DEL INGENIERO CIVIL"
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FIN
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