6.1. Ataques al concreto

6.2.1. Ataque por ácidos

Es un hecho bien conocido que en la pasta de cemento portland endurecida, el elemento que mantiene adherido el concreto es un material calcáreo y, como tal, muy susceptible al ataque de ácidos. La realidad, en el caso del concreto, es que no existe defensa contra el ataque de ácidos, por lo que estrictamente y sin excepción alguna, estos deben ser eliminados del proceso o material que se maneja en una estructura de concreto, o evitar que entren en contacto con el concreto, mediante algún tipo de barrera impermeable y resistente al acido que proteja al concreto.

Los productos de la combustión de un gran número de combustibles contienen gases sulfurosos que se combinan con la humedad y forman ácido sulfúrico. El agua de algunas minas, algunas aguas industriales y las aguas residuales o negras pueden contener o formar ácidos que atacan al concreto. Asimismo, los suelos que contengan turbas pueden tener sulfuro de hierro (pirita) que al oxidarse produce ácido sulfúrico, con el agravante de que alguna reacción posterior puede producir sales sulfatadas, que a su vez producirían ataque por sulfatos. Adicionalmente, las corrientes de agua de regiones montañosas, como es el caso de Colombia, son a veces ligeramente acidas debido a que contienen bióxido de carbono libre disuelto, o algunos ácidos orgánicos (ácidos húmicos).

Igualmente los ácidos orgánicos de los ensilajes agrícolas, industrias manufactureras o de procesamiento tales como fermentadoras, destilerías, productos de pulpa de madera o caña de azúcar, pueden producir daños superficiales especialmente en patios de almacenamiento.

El mecanismo de deterioro del concreto causado por ácidos generalmente es el resultado de una reacción entre estas sustancias y el hidróxido de calcio del cemento portland hidratado. En el caso de ataque por ácido sulfúrico, el deterioro es más rápido o mayor, debido a que el sulfato de calcio formado como consecuencia de la reacción afecta también al concreto. Adicionalmente, si las soluciones acidas o salinas pueden alcanzar el acero de refuerzo pasando por poros o fisuras del concreto, puede presentarse un fenómeno de corrosión del acero que a su vez causa agrietamiento y deterioro del concreto. Por tales razones bajo ningún motivo se debe permitir el contacto del concreto con ácidos.

ATAQUE DE SULFATOS

El ataque de los sulfatos es una de las más grandes amenazas para la durabilidad del concreto. Dependiendo del origen de los iones sulfato, el ataque por sulfatos puede ser dividido en dos grupos: externo e interno. Mientras que en el caso del ataque interno por sulfatos los iones se introducen con los componentes iniciales de la mezcla, en el caso externo los iones vienen desde el exterior. El ataque interno de los sulfatos puede ser el resultado de un exceso de sulfato en la composición o un ataque inducido por el calor.

En literatura el ataque inducido por calor se denomina formación secundaria de etringita o formación retardada de etringita (DEF). Algunos bajo el término de formación retardada de etringita el cual cubre tanto el ataque por sulfatos interna y externa. Ya que en petrología el término “secundario” solo implica recristalización en nuestro caso será usado el término retrasado o retardado. El termino formación retardada de etringita como se usa aquí, implica una nueva formación y recristalización de etringita inducida por las temperaturas elevadas (calor excesivo). La elevada temperatura puede ser debido a un tratamiento térmico o por el calor de hidratación del cemento o incluso a causa del calor excesivo en la vida útil de los elementos del hormigón. La formación de etringita retardada no solo está relacionada a un tratamiento térmico durante el curado de elementos de hormigón. Por lo tanto el ataque interno de los sulfatos inducido por el calor es el término más correcto para este fenómeno. Se cree que las posibles manifestaciones de este fenómeno es el mapa de agrietamiento de la superficie del hormigón como un resultado de un mecanismo especifico de la formación de etringita. La cantidad de etringita que se encuentra en la pasta, el cual fue curado al 90%(pasta expansiva) o completamente a temperatura ambiente (pasta no expansiva) es similar. Esto sugiere que los mecanismos de formación de etringita es la clave para la expansión del hormigón o mortero. En otras palabras, esto sugiere que este mecanismo es diferente para la pasta curada al calor de la pasta que no ha sido curada a una elevada temperatura. El mecanismo exacto de expansión es todavía una pregunta abierta.

ATAQUE POR AGUA DE MAR

La acción del agua de mar en el concreto ha sido materia de numerosas investigaciones y trabajos, desde el inicio del siglo. Existe una tendencia que considera el ataque del agua de mar como un fenómeno bien definido y homogéneo. Pese a ello, es conveniente tener en cuenta la multiplicidad de factores incidentes, como es la variación del clima, la presencia de factores mecánicos como la erosión y la acción de. Las mareas, que modifican las condiciones de inmersión, aparte de los actores biológicos.Puede asegurarse que la acción del agua de mar difiere a la acción conjunta o independiente de los sulfatos que contiene. Como en otros casos, la durabilidad del concreto se asegura por su buena compacidad. En este sentido, en las investigaciones que se realizan, resulta esencial definir la porosidad del cemento y del concreto, sea la abierta y total, la dimensión y geometría de 1 C35 poros la distribución granulométrica.El ataque del agua de mar corresponde a la de las sales disueltas, principalmente cloruros y sulfatos sobre los constituyentes del cemento por cuanto ninguno de los componentes hidratados son estables al medio marino. Las reacciones características en el ataque se presentan sobre el hidróxido de sodio y el aluminato tricálcico. La Tabla V da una orientaciónEsquemática de las reacciones que se producen.En todo caso para una mejor apreciación del problema, es conveniente separarlo según el estado de inacción de los elementos del concreto.

En inmersión total al ataque es fundamentalmente químico por acción de sulfatos y cloruros.Sin embargo, Una carbonatación inicial mejora las características del concreto a los agentes agresivos por la formación de una capa protectora constituida por microcristales de carbonato de cálcico.En inmersión alternada o semi-inmersión e 1 ataque es de carácter físico y químico debido a la acción mecánica de las olas, al fenómeno de contracción y evaporación alternada que lleva la fisuración en la zona de marea. La cristalización expansíva de ciertas sales, la corrosión eventual de las armaduras, con expansión del concreto y también las variaciones de clima.