ÁLCALIS EN EL CEMENTO Y SUS EFECTOS EN EL CONCRETO

Por Arq. Juan Antonio Del Rosal

Se dice que ningún agregado es completamente inerte en el seno del concreto, pues su continuo contacto con la solución de poro fuertemente alcalina, derivada de la hidratación del cemento, da lugar a diversas reacciones. Algunas son benéficas porque contribuyen a mejorar la adhesión pasta/agregado, pero otras son perjudiciales debido a que los productos de reacción se expanden en presencia de agua y generan presiones internas capaces de fracturar el concreto. Estas reacciones deletéreas, que genéricamente se denominan álcali-agregado, se han manifestado como causa del deterioro prematuro de numerosas estructuras de concreto en prácticamente todo el mundo. En ellas intervienen ciertas rocas y minerales que a veces se encuentran en los agregados y los álcalis que normalmente ingresan a la solución de poro del concreto (óxidos de sodio y de potasio) provenientes principalmente del cemento. Para que una reacción de esta índole alcance a producir efectos detrimentales en el concreto, se admite la necesidad de que concurran tres factores básicos:

1. Presencia en los agregados de rocas y minerales reactivos con los álcalis, en proporciones criticas.Contenido suficientemente alto de álcalis disponibles en el concreto, en condiciones de reaccionar con dichos agregados.

2. Existencia de suficiente solución de poro en el concreto y en contacto con los agregados. En el ámbito de las reacciones álcaliagregado se conocen tres variantes: dos de ellas son formas básicas que corresponden a las denominadas reacciones álcali-sílice y álcali-carbonato, en tanto que la tercera es más bien accesoria y se designa álcali-silicato o simplemente cemento-agregado. En orden de frecuencia y extensión, la reacción álcali-sílice ocupa el primer lugar por amplio margen y sin reconocer fronteras, en segundo término se sitúa la reacción álcali-carbonato de manera mucho menos frecuente y extendida y por último la reacción álcali-silicato se ha manifestado en forma muy limitada y circunscrita a ciertas regiones de EUA. Aunque en México se han documentado relativamente pocos casos de estas reacciones, es conveniente reconocer y evaluar el riesgo que puede representar la existencia de agregados potencialmente reactivos con los álcalis en el territorio nacional. En la reacción álcali-sílice participan rocas que contienen vidrio volcánico, tales como riolitas, dacitas, andesitas y sus correspondientes tobas; rocas opalinas como calcedonia, pedernal, pizarras y calizas opalinas; y eventualmente rocas que contienen sílice en forma criptocristalina y/o deformada. En la reacción álcali-carbonato se involucran principalmente rocas calizas dolomíticas y arcillosas. Todos estos tipos de rocas pueden hallarse en la República Mexicana, siendo las más frecuentes las rocas silíceas de origen ígneo por el vulcanismo que caracteriza principalmente la parte occidental del país.

MEDIDAS DE PREVENCIÓN Las acciones que optativamente pueden ejercer en el cemento para prevenir una reacción del tipo álcali-sílice, consisten principalmente:

1. Limitar el contenido de álcalis totales, como Na2O, a un máximo de 0.60% cuando se trate de un cemento portland simple (CPO), o 2. Emplear un cementante secundario (puzolana, escoria, microsílice) capaz de reducir eficazmente la expansión reactiva, ya sea que se incorpore al concreto en forma separada de un cemento portland simple, o como un componente integrado a un cemento portland mezclado (CPP, CPEG, CPC, CPS). En el caso de la reacción del tipo álcalicarbonato no siempre surten efectos inhibitorios de la expansión los cementantes secundarios por lo que la acción preventiva recomendada consiste en limitar aún más el contenido de álcalis totales en el cemento portland simple (CPO), hasta un nivel que pueda ser tan bajo como 0.40%. En función de lo anterior, los cementos nacionales considerados como de baja reactividad álcaliagregado (BRA) son en realidad de baja reactividad álcali-sílice y su uso está indicado en los casos en que debe prevenirse este tipo de reacción. Para tales casos es recomendable requerir del fabricante un certificado que respalde el cumplimiento de lo establecido en la Norma Mexicana para este requisito especial.

This entry was posted in Uncategorized. Bookmark the permalink.