Arquitectura Jueves, 2 de enero de 2020

Agresividad del suelo en las estructuras de hormigón

El terreno en que se edifica suele estar expuesto a agentes internos que condicionan algunos aspectos de la construcción de los cimientos.

Por Arq. Carlos A. Grisolía, Director del CETArq www.cetarq.com.ar

La agresividad o ataque químico del terreno puede afectar a las estructuras que están en contacto con él, en mayor o menor medida, afectando la durabilidad de esas estructuras y por tanto su resistencia y estabilidad a lo largo del tiempo.

El principal agente agresivo del hormigón es el agua, directamente o bien como vehículo de transporte de los agentes agresivos. En el terreno nos podemos encontrar agua en forma de niveles freáticos, condensaciones bajo cimentaciones o flujos subterráneos por riego o lluvia.

Ataques por sulfatos

El ataque de sulfatos ocurre donde hay concentraciones relativamente altas de sulfatos de sodio, potasio, calcio o magnesio, tanto en suelos como en aguas subterráneas, superficiales o en aguas de mar. Los sulfatos son muy solubles en agua y penetran con facilidad en estructuras de hormigón expuestas a los mismos.

Lixiviación o disolución

Se debe al poder de disolución de las aguas puras o carbónicas de aquellos compuestos solubles del hormigón. También se puede producir por el ataque de aguas ácidas. Su agresividad depende de su Ph y contenido de CO2 (dióxido de carbono).

Acción debida a los agentes biológicos

Entre los diferentes organismos que pueden ser agresivos al hormigón los más importantes son las bacterias ferroginosas y las tiobacterias, produciendo alteraciones o reaccionando con el agua formándose sulfatos o ácido sulfúrico.

Los daños producidos por el terreno a las estructuras de hormigón que están en contacto con él, tales como elementos de cimentación, muros de contención son principalmente la perdida de resistencia y deterioro anticipado a la vida útil proyectada.

Los motivos que van a llevar a una falta de resistencia del hormigón debido al ataque químico son:

-Mala dosificación del material ligante (cemento) disminuyendo la resistencia de éste a los agentes agresivos.

-Presencia de áridos contaminados como por ejemplo la pirita, la que reacciona con el agua contenida en los poros del hormigón formando sulfatos de hierro que provocan un aumento de volumen por reacciones expansivas (reacción álcali-agregado).

-Falta de homogeneidad, compacidad o impermeabilidad por los medios de producción empleados en la ejecución de ese hormigón.

-Puesta en obra inadecuada por mala compactación, deficiente curado o recubrimientos insuficientes.

Corrosión de armaduras

La corrosión de armaduras en el hormigón armado es uno de los daños más frecuentes y que ocasionan mayores deterioros en las estructuras. Si bien existen varias causas que pueden dar lugar a la destrucción de la capa pasivante del acero, en la práctica los factores que promueven la corrosión electroquímica de las armaduras en el interior del hormigón son mayoritariamente la carbonatación y la presencia de cloruros, o ambos factores en conjunto, ayudados por el fisuramiento o la porosidad del hormigón que permite el paso hasta las armaduras de oxígeno, humedad y de diversos elementos agresivos como los sulfatos.

Prevención de daños

Evitar hormigones porosos y permeables, más susceptibles de ataque, para lo cual se deberá cumplir:

-Que la relación agua/cemento sea lo más reducida posible (de forma compatible con la trabajabilidad de la mezcla y la hidratación del cemento).

-Un elevado contenido de cemento.

-Compactación y curado adecuados.

Con estas medidas el hormigón resistirá el ataque débil. Si estas medidas son insuficientes ante el ataque ambiental se deberán utilizar cementos especiales, resistentes al tipo de ataque que le afecte.

En obras donde se requieran hormigones con características especiales de durabilidad puede ser conveniente emplear cementos que posean determinadas propiedades especiales adicionales a las ya mencionadas para los cementos Pórtland de uso general.

La Norma IRAM 50.001 establece los requisitos especiales que deben cumplir dichos cementos, y que son complementarios a los que establece la Norma IRAM 50.000.

Cementos con propiedades especiales-IRAM 50.001

-Cemento Portland Normal CP40 altamente resistente a los sulfatos (CPN40
(ARS): estructuras en contacto con agua, suelos o ambientes con alto contenido de sulfatos.

-Cemento Portland Puzolánico CP40 altamente resistente a los sulfatos (CPP40
(ARS): estructuras en contacto con agua, suelos o ambientes con alto contenido de sulfatos.

Para evitar el ataque de los agentes agresivos al hormigón, principalmente, se deberán tomar las medidas adecuadas desde el propio hormigón (en su elaboración, mediante la adición de los aditivos correspondientes, etc). Previamente se deberá determinar o cuantificar el grado de agresividad, mediante la elaboración de los correspondientes ensayos en el estudio geotécnico.