Tesis de maestría
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Estudio de la reactividad alcalina potencial de algunas rocas dolomíticas de la Argentina frente a la reacción álcali-carbonato

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Resumen

La reacción álcali-carbonato (RAC) es una reacción química inusual que afecta la durabilidad del hormigón y constituye un tema de gran controversia entre investigadores y tecnólogos del hormigón. Desde 1991, el autor ha trabajado en este campo con el propósito de evaluar la posibilidad del desarrollo de esta reacción en Argentina. Para llevar a cabo este estudio se seleccionaron muestras de rocas dolomíticas procedentes de diferentes provincias de Argentina (Córdoba, Buenos Aires, Jujuy y Río Negro). La reactividad alcalina potencial de estas rocas fue evaluada mediante un gran número de ensayos (ASTM C 586, CSA A23.2-26A, IRAM 1637, IRAM 1674, métodos de Larbi & Hudec, CSA A23.2-14A, RILEM AAR-2 y AAR-5, DRX, microscopía óptica y electrónica de barrido). Los estudios han puesto de manifiesto la existencia de una dolomía de grano fino, con minerales arcillosos, que reacciona con los álcalis contenidos en el hormigón, mediante un mecanismo expansivo muy similar al de la RAC. Como resultado del ataque alcalino, esta roca experimenta una clara reacción química (dedolomitización), produciendo calcita y brucita. Sólo se observó gel silíceo de manera esporádica y en muy pequeñas cantidades, lo que hace difícil explicar cómo las expansiones observadas en los testigos de roca o en los prismas de mortero u hormigón puedan estar relacionadas con la RAS. Uno de los hallazgos más interesantes de esta investigación es que las adiciones minerales activas y los aditivos químicos a base de litio no fueron capaces de mitigar la expansión del hormigón. Es la primera vez que esta reacción es citada en un país que no sea EEUU, Canadá o China. Esta investigación prueba que el desarrollo de la RAC en nuestro país es posible, lo cual, plantea la necesidad de incluirla en nuestros reglamentos de construcción, tratándola cómo un tipo particular de reacción álcali-agregado.

Alkali-carbonate reaction (ACR) is an unusual reaction that affects concrete durability and constitutes an issue of much controversy between researchers and concrete technologists. Since 1991, the author has been working in this field to evaluate the possibility of the occurrence of this reaction in Argentina. Dolomitic rock samples were collected for this study from different provinces of Argentina (Córdoba, Buenos Aires, Jujuy and Río Negro). The potential alkali reactivity of these rocks was evaluated using different test methods (ASTM C 586, CSA A23.2-26A, IRAM 1637, IRAM 1674, Larbi & Hudec, CSA A23.2-14A, RILEM AAR-2 and AAR-5, XRD, optical microscopy and SEM). The studies have shown the existence of an argillaceous fine-grained dolostone that reacts expansively with concrete alkalis following a mechanism similar to ACR. As a result of the alkali attack, this rock shows a conspicuous chemical reaction (dedolomitization), producing calcite and brucite. Siliceous gel was only observed occasionally and in very small amount, making difficult to explain how the expansions observed on rock, mortar or concrete specimens could be related to ASR. One of the most interesting findings of this research is that supplementary cementing materials and lithium-based compounds were not capable to mitigate the concrete expansion. This is the first time this reaction is reported in a country other than USA, Canada or China. This research proves that the occurrence of ACR in our country is possible, which requires to include this harmful reaction in our building codes to treat it as a particular case of alkali-aggregate reaction.

Palabras clave
reacción química
hormigón
reactividad alcalina
rocas
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