15 factores que afectan la durabilidad del concreto

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El concreto duradero es concreto que se comporta satisfactoriamente bajo las condiciones de exposición esperadas durante la vida útil especificada de la estructura. A continuación se analizan varios factores que afectan la durabilidad del hormigón.

Factores que afectan la durabilidad del concreto

Los factores que afectan la durabilidad del concreto son:

1. contenido de cemento
2. calidad del agregado
3. calidad del agua
4. compactación de hormigón
5. Periodo de curado
6. transparencia
7. humedad
8. temperatura
9. tener puesto
10. carbonatación
11. ciclo mojado y seco
12. congelar y descongelar
13. reacción de agregado alcalino
14. ataque de ácido sulfúrico
15. ácido orgánico

1. Contenido de cemento

• La cantidad de cemento utilizada en la mezcla de concreto también es un factor que afecta la durabilidad del concreto.
• Si el contenido de cemento utilizado es menor que el requerido, se reducirá la relación agua-cemento y se reducirá la trabajabilidad.
• A medida que se agrega más agua a esta mezcla, se forman huecos capilares y el hormigón se convierte en un material permeable.
• Cantidades excesivas de cemento pueden generar problemas tales como contracción por secado, reacciones álcali-sílice y, en última instancia, afectar la durabilidad del concreto.

2. Calidad de la agregación

• El uso de agregados de buena calidad en el concreto definitivamente mejorará la durabilidad del concreto endurecido.
• Las partículas de agregado deben ser suaves y de forma redonda. Los agregados escamosos y alargados afectan la trabajabilidad del concreto fresco.
• Se recomienda el agregado angular con una textura rugosa para un mejor desarrollo de la unión entre los componentes, pero requiere un mayor contenido de cemento.
• Los agregados deben graduarse lo suficiente para lograr una mezcla de concreto densa.
• Se debe probar el contenido de humedad del agregado antes de usarlo. El exceso de humedad en el agregado puede dar lugar a mezclas muy trabajables.

3. Calidad del agua

• La calidad del agua utilizada para mezclar el concreto también afecta la durabilidad del concreto. Generalmente se recomienda beber agua para la producción de concreto.
• El pH del agua utilizada debe estar en el rango de 6-8.
• El agua debe estar limpia y libre de aceites, ácidos, álcalis, sales, azúcares, materia orgánica, etc.
• La presencia de estas impurezas provoca la corrosión del acero y el deterioro del hormigón a través de diversas reacciones químicas.

4. Compactación de hormigón

• Al colocar el hormigón, es importante compactar el hormigón colocado sin segregación.
• El concreto compactado incorrectamente contiene numerosos vacíos que reducen la resistencia y la durabilidad del concreto.

5. Período de curado

• El curado adecuado en las primeras etapas del endurecimiento del hormigón mejora la durabilidad del hormigón.
• Si el curado es insuficiente, se producirán grietas debido a la contracción de la resina, la contracción por secado, los efectos del calor, etc., y la durabilidad disminuirá.

6. Permeabilidad

• La durabilidad del concreto se ve afectada cuando el agua puede penetrarlo.
• La penetración del agua en el concreto hace que el concreto se expanda en volumen, lo que lleva a la formación de grietas y, en última instancia, al colapso del concreto.
• El concreto generalmente contiene pequeños poros de gel y cavidades capilares. Sin embargo, los poros del gel son tan pequeños que el agua no puede penetrar.
• Sin embargo, las cavidades capilares en el concreto son responsables de la permeabilidad, las cuales se forman debido a la alta relación agua-cemento.
• Para evitar la permeación, se debe recomendar la relación agua-cemento más baja posible.
• El uso de materiales puzolánicos también ayuda a reducir la permeabilidad al llenar los lúmenes capilares.

7. Humedad

• La humedad presente en la atmósfera también afecta la durabilidad de las estructuras de concreto.
• La eflorescencia del concreto es causada por la humedad, que convierte la sal en una solución soluble en agua y, al evaporarse, la sal se cristaliza en la superficie del concreto.
• Esto definitivamente dañará la estructura de concreto y reducirá su durabilidad.

8. Efecto de la temperatura

• El hormigón es un material heterogéneo y cuando el hormigón fresco se expone a altas temperaturas, su tasa de hidratación se ve afectada, reduciendo su resistencia y durabilidad.
• Los componentes de hormigón tienen diferentes coeficientes térmicos, por lo que cuando la temperatura sube, el hormigón se delaminará y se deteriorará.

9. Desgaste

• El deterioro del concreto también ocurre debido al desgaste severo.
• Cuando el concreto se expone a agua en rápido movimiento, llantas de acero y hielo flotante, la superficie continúa desgastándose y la durabilidad se ve afectada.
• Cuanto mayor sea la resistencia a la compresión, mayor será la resistencia al desgaste.

10. Carbonatación

• Cuando el hormigón húmedo se expone a la atmósfera, el dióxido de carbono presente en la atmósfera reacciona con el hormigón, bajando su pH.
• Cuando el pH del concreto cae por debajo de 10, la barra de refuerzo presente en el concreto comienza a corroerse.
• A medida que el acero de refuerzo se corroe, el concreto se agrieta y se deteriora.

11. Ciclo húmedo y seco

• Las tensiones secundarias ocurren en el hormigón cuando se expone a condiciones alternas de humedad y sequía, como los tsunamis del mar.
• Estas tensiones hacen que se formen grietas y expongan el refuerzo a la atmósfera.
• Los cloruros y sulfatos en el agua de mar corroen las barras de refuerzo y reducen la durabilidad del concreto.
• El uso de hormigones poco permeables y armaduras con un recubrimiento adecuado pueden evitar estos problemas.

12. Congelación y descongelación

• Cuando el hormigón completamente saturado se somete a ciclos de congelación y descongelación, se deteriora debido a la acción de congelación y ablandamiento del agua que contiene.
• Provoca grietas geográficas llamadas grietas de mapa en la superficie del concreto y afecta la durabilidad del concreto.
• Los áridos gruesos presentes en el hormigón también están sujetos a ciclos de congelación y descongelación, que pueden provocar el desconchado del hormigón.
• En este caso, agregar una mezcla inclusodora de aire a la mezcla también puede lograr la durabilidad del concreto y reducir el tamaño máximo del agregado grueso.

13. Reacción de agregado alcalino

• La reacción álcali-agregado y la reacción álcali-sílice que ocurren entre el contenido de álcali del cemento y el contenido de sílice del agregado también son factores importantes que afectan la durabilidad del concreto.
• Esta reacción provoca la expansión del hormigón, lo que eventualmente conduce a un agrietamiento severo y al deterioro del mismo.
• El uso de cementos con bajo contenido de álcali, agregados no reactivos, materiales puzolánicos como cenizas volantes y cementos de escoria, y aditivos a base de litio en el concreto pueden ayudar a superar este problema.

14. Ataque de ácido sulfúrico

• El colapso del concreto ocurre cuando las estructuras de concreto son atacadas por sulfatos como el sulfato de sodio, el sulfato de magnesio.
• Esta reacción se debe a una reacción química entre el producto de cemento hidratado y la solución de sulfato.
• Generalmente, el ataque de sulfato ocurre cuando los agregados no se lavan, como cuando el agua utilizada para mezclar el concreto es rica en sulfato, o cuando el suelo alrededor de la estructura de concreto contiene sulfatos.
• Esto se puede prevenir usando cemento resistente a los sulfatos, agregando cemento de escoria y reduciendo la permeabilidad.

15. Ácidos orgánicos

• La exposición de la superficie del hormigón a ácidos orgánicos como el ácido acético, el ácido láctico y el ácido butírico reduce significativamente la durabilidad del hormigón.
• El ácido fórmico en las superficies de hormigón puede provocar la corrosión del hormigón.

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