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Las impurezas en el agua de mezclado del hormigón degradan significativamente las propiedades estructurales del hormigón, como la resistencia y la durabilidad. El efecto de las impurezas del agua sobre las propiedades del concreto se puede expresar en dos términos 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 comparación con el uso de agua destilada.
- Para la resistencia del hormigón en comparación 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 hormigón.
- efecto de Partículas suspendidas en agua sobre propiedades del concreto
- Efecto de varias sales inorgánicas en el agua sobre las propiedades físicas del concreto
- Efecto de la sal en el agua de mar sobre las propiedades del hormigón
- Efecto del ácido y álcali en el agua sobre las propiedades del concreto
- efecto algas Propiedades del hormigón
- efecto azúcar Propiedades del hormigón
- Efecto de la contaminación por aceite en las propiedades del concreto
- Límites superiores de impurezas de agua en estructuras de hormigón
- Efecto de las impurezas del agua de curado en la estructura de hormigón
Efecto de las impurezas del agua en la resistencia y durabilidad del concreto
La diferencia en la resistencia a la compresión se mide el día 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 inicialización de +/-30 minutos, asumiendo que el tiempo de inicialización es de 30 minutos o más. El hormigón se ve afectado por los efluentes de las industrias de alcantarillado, azúcar, fertilizantes, pinturas, gas y textil. Varias pruebas han demostrado que la resistencia a la compresión del hormigón 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 reducción es la resistencia del hormigón en comparación con la resistencia obtenida por el hormigón utilizando agua destilada. Un alto contenido de cloruro en el agua tiende a exhibir eflorescencia superficial, humedad persistente y corrosión de las barras de refuerzo. Este problema de las estructuras de hormigón por problemas de calidad del agua es más agudo en las regiones tropicales, donde la mezcla es en la mayoría de los casos pobre. La Tabla-1 muestra la disminución de la resistencia a la compresión de las estructuras de hormigón debido a la salinidad del agua.
Tabla-1: Efecto de varias sales en el agua sobre la resistencia a la compresión del hormigón
Salinidad en agua (%) | Disminución de la resistencia a la compresión (%) |
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 hormigón.
Los efectos de varias propiedades sobre las propiedades del hormigón se describen a continuación.
efecto de Partículas suspendidas en agua sobre propiedades del concreto
La cantidad de partículas en suspensión en el agua de amasado hasta el 0,02% del peso del agua total utilizada en el hormigón no afecta a las propiedades del hormigón. Se encontró que un alto contenido de partículas en suspensión no afecta la resistencia del hormigón, pero sí afecta otras propiedades del hormigón. El código indio IS: 456-2000 estipula que los límites permisibles para las partículas 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 inorgánicas en el agua sobre las propiedades físicas 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, estaño, plomo, cobre y zinc. La presencia de cloruro de zinc en el agua impide que el hormigón adquiera resistencia. Esto se juzga como que no se observa un aumento en la resistencia en el segundo o tercer día del concreto (si se realiza una prueba de resistencia). Otra sal que tiene un efecto destructivo sobre el hormigón 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 hormigón en un grado muy bajo. Los carbonatos de sodio y potasio causan un endurecimiento muy rápido a altas concentraciones. Esto reduce la resistencia del hormigón. La presencia de cloruro de calcio acelera el endurecimiento y fraguado del hormigón. 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 hormigón
El agua de mar contiene un 3,5% de sales disueltas. La composición química del agua de mar es uniforme en todo el mundo. La mayoría de los cloruros están asociados con el sodio, algunos con el potasio, mientras que los sulfatos están 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 penetración de iones en la masa de hormigón 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 más problemáticos cuando priman los efectos químicos, razón por la cual se han desarrollado cementos resistentes a los sulfatos. El hormigón con una relación agua/cemento muy baja facilita este requisito de resistencia a los sulfatos. El contenido de sal del agua de mar reduce la resistencia del hormigón en un 10-20%. Más allá del factor de resistencia, la corrosión de las barras de refuerzo se considera un efecto negativo. Los cloruros son la causa principal de la corrosión. El riesgo de corrosión 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 precipitación de cloroaluminato de calcio, que no tiene efectos nocivos. Esto prolonga la vida útil del acero y aumenta la durabilidad de la estructura.
Hay dos razones principales para la presencia de iones de cloruro en el hormigón.
- Adición 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 afectará 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 frío, 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 código no respalda el uso de cloruro de calcio cuando se usa cemento resistente a los sulfatos. Sin embargo, cuando es inevitable, se utiliza en hormigón simple sumergido en agua.
Efecto del ácido y álcali en el agua sobre las propiedades del concreto
El agua de los residuos industriales no es apta para la construcción de hormigón. El agua industrial se compone de ácidos o álcalis nocivos según 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 construcción de hormigón. Sin embargo, el valor del pH no proporciona una medida buena y adecuada del contenido de ácido en el agua. En otras palabras, la cantidad de NaOH 0,02 normal requerida para neutralizar una muestra de agua de 100 ml usando fenolftaleína como indicador no debe exceder los 5 ml. Aquí la acidez corresponde a 49ppm de H.2Entoncescuatro o 36 ppm de HCL.
efecto algas Propiedades del hormigón
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 través del agua provocan una gran cantidad de aire incorporado, lo que reduce la resistencia del concreto.
efecto azúcar Propiedades del hormigón
Si el contenido de azúcar del agua es inferior al 0,05 % en peso de agua, no se observan efectos adversos en las estructuras de hormigón. El 0,15 % de azúcar retrasa el tiempo de endurecimiento y proporciona una resistencia temprana al hormigón. Sin embargo, se ha observado un aumento en la resistencia del hormigón a los 28 días. Se dice que el aumento del 0,20% en el contenido de azúcar mejora la firmeza (el tiempo es más rápido). Más azúcar se asentará más rápidamente, pero afectará la fuerza en el día 28.
Efecto de la contaminación por aceite en las propiedades del concreto
El aceite mineral en agua, libre de aceites animales y vegetales, no afecta negativamente las propiedades del hormigón. 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 producción de concreto afectan negativamente la resistencia del concreto en etapas posteriores.
Límites superiores de impurezas de agua en estructuras de hormigón
La Tabla 2 muestra los límites para la cantidad de impurezas sólidas en el agua utilizada para la producción de concreto. El valor de pH óptimo para la construcción de hormigón está generalmente entre 6 y 8. Se dice que el agua potable es apta para la construcción. El contenido de sólidos en el agua se mide según los procedimientos IS: 3025.
Tabla-2: Límites de impurezas permisibles en agua de construcción de hormigón
Tipos de impurezas en el agua | Límite de salinidad tolerable (porcentaje en peso de agua) |
sólidos orgánicos | 0.02 |
sólido inorgánico | 0.03 |
Sulfato (SO3) | 0.04 |
Cloruro alcalino (como Cl2) | |
1. hormigón simple | 0.2 |
2. Hormigón armado | 0.05 |
Efecto de las impurezas del agua de curado en la estructura de hormigón
El propósito 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 pérdida de agua del hormigón. La pérdida de agua de las superficies de los elementos estructurales por evaporación es inevitable. La hidratación tiene lugar en el interior de la estructura, pero la superficie no se evapora ni se deshidrata. Por lo tanto, se requiere nutrición. Si el agua utilizada es agua de mar, los iones de cloruro entran en la zona superficial y posteriormente se desplazan al interior por difusión. Tenga en cuenta que la mayoría 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 orgánica del agua utilizada para el curado provocan manchas y depósitos en la superficie del hormigón. Según IS: 456-2000, se restringe la presencia de compuestos de hierro o ácido tánico en el agua de curado.
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