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Las impurezas en el agua de mezclado del hormig贸n degradan significativamente las propiedades estructurales del hormig贸n, como la resistencia y la durabilidad. El efecto de las impurezas del agua sobre las propiedades del concreto se puede expresar en dos t茅rminos principales:
- En cuanto a la diferencia en los tiempos de fraguado de las mezclas de cemento Portland compuestas por el agua de amasado propuesta en comparaci贸n con el uso de agua destilada.
- Para la resistencia del hormig贸n en comparaci贸n con muestras de control preparadas en agua destilada.
Tabla de contenido
- Efecto de las impurezas del agua en la resistencia y durabilidad del concreto
- Impurezas en el agua y su efecto en las propiedades del hormig贸n.
- efecto de Part铆culas suspendidas en agua sobre propiedades del concreto
- Efecto de varias sales inorg谩nicas en el agua sobre las propiedades f铆sicas del concreto
- Efecto de la sal en el agua de mar sobre las propiedades del hormig贸n
- Efecto del 谩cido y 谩lcali en el agua sobre las propiedades del concreto
- efecto algas Propiedades del hormig贸n
- efecto az煤car Propiedades del hormig贸n
- Efecto de la contaminaci贸n por aceite en las propiedades del concreto
- L铆mites superiores de impurezas de agua en estructuras de hormig贸n
- Efecto de las impurezas del agua de curado en la estructura de hormig贸n
Efecto de las impurezas del agua en la resistencia y durabilidad del concreto
La diferencia en la resistencia a la compresi贸n se mide el d铆a 28 de curado. Hasta un 10% de pruebas controladas son suficientes para medir la calidad del agua mezclada. IS:456-2000 especifica un valor de tiempo de inicializaci贸n de +/-30 minutos, asumiendo que el tiempo de inicializaci贸n es de 30 minutos o m谩s. El hormig贸n se ve afectado por los efluentes de las industrias de alcantarillado, az煤car, fertilizantes, pinturas, gas y textil. Varias pruebas han demostrado que la resistencia a la compresi贸n del hormig贸n tiende a disminuir entre un 10 y un 30 % cuando se usa agua o estructuras construidas cerca de cuerpos de agua con cantidades excesivas de sal (sal disuelta). Esta reducci贸n es la resistencia del hormig贸n en comparaci贸n con la resistencia obtenida por el hormig贸n utilizando agua destilada. Un alto contenido de cloruro en el agua tiende a exhibir eflorescencia superficial, humedad persistente y corrosi贸n de las barras de refuerzo. Este problema de las estructuras de hormig贸n por problemas de calidad del agua es m谩s agudo en las regiones tropicales, donde la mezcla es en la mayor铆a de los casos pobre. La Tabla-1 muestra la disminuci贸n de la resistencia a la compresi贸n de las estructuras de hormig贸n debido a la salinidad del agua.
Tabla-1: Efecto de varias sales en el agua sobre la resistencia a la compresi贸n del hormig贸n
Salinidad en agua (%) | Disminuci贸n de la resistencia a la compresi贸n (%) |
0.5S0cuatro | cuatro |
1.0 S0cuatro | Diez |
5 cloruro de sodio | 30 |
CO2 | 20 |
Impurezas en el agua y su efecto en las propiedades del hormig贸n.
Los efectos de varias propiedades sobre las propiedades del hormig贸n se describen a continuaci贸n.
efecto de Part铆culas suspendidas en agua sobre propiedades del concreto
La cantidad de part铆culas en suspensi贸n en el agua de amasado hasta el 0,02% del peso del agua total utilizada en el hormig贸n no afecta a las propiedades del hormig贸n. Se encontr贸 que un alto contenido de part铆culas en suspensi贸n no afecta la resistencia del hormig贸n, pero s铆 afecta otras propiedades del hormig贸n. El c贸digo indio IS: 456-2000 estipula que los l铆mites permisibles para las part铆culas suspendidas en el agua sean inferiores a 2000 mg/litro. El lodo debe asentarse en un recipiente antes de que el agua pueda usarse para el concreto.
Efecto de varias sales inorg谩nicas en el agua sobre las propiedades f铆sicas del concreto
El contenido de sal en el agua afecta adversamente la resistencia del concreto. Las principales sales que se encuentran en el agua son sales de manganeso, esta帽o, plomo, cobre y zinc. La presencia de cloruro de zinc en el agua impide que el hormig贸n adquiera resistencia. Esto se juzga como que no se observa un aumento en la resistencia en el segundo o tercer d铆a del concreto (si se realiza una prueba de resistencia). Otra sal que tiene un efecto destructivo sobre el hormig贸n es el nitrato de plomo. Otras sales como el fosfato de sodio, el arseniato de sodio, el yodato de sodio y el borato de sodio reducen la resistencia inicial del hormig贸n en un grado muy bajo. Los carbonatos de sodio y potasio causan un endurecimiento muy r谩pido a altas concentraciones. Esto reduce la resistencia del hormig贸n. La presencia de cloruro de calcio acelera el endurecimiento y fraguado del hormig贸n. Sin embargo, la presencia de cloruro de calcio se limita al 1,5% del peso total de cemento utilizado en la mezcla.
Efecto de la sal en el agua de mar sobre las propiedades del hormig贸n
El agua de mar contiene un 3,5% de sales disueltas. La composici贸n qu铆mica del agua de mar es uniforme en todo el mundo. La mayor铆a de los cloruros est谩n asociados con el sodio, algunos con el potasio, mientras que los sulfatos est谩n asociados con el magnesio. Considerando valores aproximados, los diferentes contenidos de iones debido a la presencia de sales pueden especificarse como 51,3% cloruro, 3,6% magnesio, 7,2% sulfato, 28,5% sodio, 1,3% calcio y 1% potasio. Sin embargo, la cantidad total de sal puede variar mucho. La posible penetraci贸n de iones en la masa de hormig贸n es directamente proporcional a la salinidad del agua de mar. Esto es para una masa de agua de mar dada. De todos los sulfatos se dice que son los m谩s problem谩ticos cuando priman los efectos qu铆micos, raz贸n por la cual se han desarrollado cementos resistentes a los sulfatos. El hormig贸n con una relaci贸n agua/cemento muy baja facilita este requisito de resistencia a los sulfatos. El contenido de sal del agua de mar reduce la resistencia del hormig贸n en un 10-20%. M谩s all谩 del factor de resistencia, la corrosi贸n de las barras de refuerzo se considera un efecto negativo. Los cloruros son la causa principal de la corrosi贸n. El riesgo de corrosi贸n de las barras de refuerzo es mayor cuando se exponen al aire que cuando se sumergen en agua. Otro efecto del cloruro es la eflorescencia. Se recomienda utilizar cementos con alto contenido de C3A, ya que los iones de cloruro son bloqueados por la presencia de aluminatos. Esto se debe a la precipitaci贸n de cloroaluminato de calcio, que no tiene efectos nocivos. Esto prolonga la vida 煤til del acero y aumenta la durabilidad de la estructura.
Hay dos razones principales para la presencia de iones de cloruro en el hormig贸n.
- Adici贸n de cloruro de calcio como acelerador
- Uso de agua de mar como agua mezclada
Para los cementos que no son tolerantes a los sulfatos, el uso de CaCl2 afectar谩 adversamente la resistencia a los sulfatos de la mezcla de concreto. Esto no es un problema si el cemento contiene alguna cantidad de medios de resistencia a los sulfatos. Por lo tanto, en condiciones de clima fr铆o, el CaCl2 se puede utilizar para promover el contenido de cemento resistente a los sulfatos (en la misma cantidad que se agrega al cemento normal). El c贸digo no respalda el uso de cloruro de calcio cuando se usa cemento resistente a los sulfatos. Sin embargo, cuando es inevitable, se utiliza en hormig贸n simple sumergido en agua.
Efecto del 谩cido y 谩lcali en el agua sobre las propiedades del concreto
El agua de los residuos industriales no es apta para la construcci贸n de hormig贸n. El agua industrial se compone de 谩cidos o 谩lcalis nocivos seg煤n el desecho industrial respectivo. En cuanto al valor de pH, el agua con un valor de pH superior a 6 se puede utilizar para la construcci贸n de hormig贸n. Sin embargo, el valor del pH no proporciona una medida buena y adecuada del contenido de 谩cido en el agua. En otras palabras, la cantidad de NaOH 0,02 normal requerida para neutralizar una muestra de agua de 100 ml usando fenolftale铆na como indicador no debe exceder los 5 ml. Aqu铆 la acidez corresponde a 49ppm de H.2Entoncescuatro o 36 ppm de HCL.
efecto algas Propiedades del hormig贸n
Las algas se observan en la superficie del agua mezclada o agregados. Las algas (algas en agregado) se unen con cemento (cemento + algas), reduciendo la adherencia entre la pasta de cemento y el agregado. Las algas que ingresan a la mezcla a trav茅s del agua provocan una gran cantidad de aire incorporado, lo que reduce la resistencia del concreto.
efecto az煤car Propiedades del hormig贸n
Si el contenido de az煤car del agua es inferior al 0,05 % en peso de agua, no se observan efectos adversos en las estructuras de hormig贸n. El 0,15 % de az煤car retrasa el tiempo de endurecimiento y proporciona una resistencia temprana al hormig贸n. Sin embargo, se ha observado un aumento en la resistencia del hormig贸n a los 28 d铆as. Se dice que el aumento del 0,20% en el contenido de az煤car mejora la firmeza (el tiempo es m谩s r谩pido). M谩s az煤car se asentar谩 m谩s r谩pidamente, pero afectar谩 la fuerza en el d铆a 28.
Efecto de la contaminaci贸n por aceite en las propiedades del concreto
El aceite mineral en agua, libre de aceites animales y vegetales, no afecta negativamente las propiedades del hormig贸n. Se dice que agregar un 2% de aceite mineral aumenta la resistencia del concreto. Sin embargo, si el aceite mineral supera el 8%, la fuerza disminuye. Los aceites vegetales en el agua utilizada en la producci贸n de concreto afectan negativamente la resistencia del concreto en etapas posteriores.
L铆mites superiores de impurezas de agua en estructuras de hormig贸n
La Tabla 2 muestra los l铆mites para la cantidad de impurezas s贸lidas en el agua utilizada para la producci贸n de concreto. El valor de pH 贸ptimo para la construcci贸n de hormig贸n est谩 generalmente entre 6 y 8. Se dice que el agua potable es apta para la construcci贸n. El contenido de s贸lidos en el agua se mide seg煤n los procedimientos IS: 3025.
Tabla-2: L铆mites de impurezas permisibles en agua de construcci贸n de hormig贸n
Tipos de impurezas en el agua | L铆mite de salinidad tolerable (porcentaje en peso de agua) |
s贸lidos org谩nicos | 0.02 |
s贸lido inorg谩nico | 0.03 |
Sulfato (SO3) | 0.04 |
Cloruro alcalino (como Cl2) | |
1. hormig贸n simple | 0.2 |
2. Hormig贸n armado | 0.05 |
Efecto de las impurezas del agua de curado en la estructura de hormig贸n
El prop贸sito principal del endurecimiento es permitir que el agua penetre en el concreto. El curado no requiere agua si se toman las medidas adecuadas para evitar la p茅rdida de agua del hormig贸n. La p茅rdida de agua de las superficies de los elementos estructurales por evaporaci贸n es inevitable. La hidrataci贸n tiene lugar en el interior de la estructura, pero la superficie no se evapora ni se deshidrata. Por lo tanto, se requiere nutrici贸n. Si el agua utilizada es agua de mar, los iones de cloruro entran en la zona superficial y posteriormente se desplazan al interior por difusi贸n. Tenga en cuenta que la mayor铆a de los problemas de durabilidad comienzan desde la superficie o desde ataques que se mueven hacia adentro desde la superficie. Las estructuras en alta mar destinadas a sumergirse en agua de mar corren un gran riesgo debido a la sal disuelta en el mar. Sin embargo, estos problemas se solucionan con un curado adecuado en agua dulce. El hierro y la materia org谩nica del agua utilizada para el curado provocan manchas y dep贸sitos en la superficie del hormig贸n. Seg煤n IS: 456-2000, se restringe la presencia de compuestos de hierro o 谩cido t谩nico en el agua de curado.
leer m谩s: Pruebas de calidad del agua y l铆mites recomendados para estructuras de hormig贸n