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DESGASTE DE ADOQUINES DE HORMIGÓN SOMETIDOS A SULFATOS DE SO

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by

Sebas Segovia

on 26 November 2014

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Transcript of DESGASTE DE ADOQUINES DE HORMIGÓN SOMETIDOS A SULFATOS DE SO

DESGASTE DE ADOQUINES DE HORMIGÓN SOMETIDOS A SULFATOS DE SODIO EN DIFERFENTES CONCENTRACIONES.
HORMIGÓN
"Es un conglomerado pétreo artificial, que se prepara mezclando una pasta de cemento y agua, con agregado fino y grueso. La substancia químicamente activa de la mezcla es el cemento, el cual se une física y químicamente con el agua y, al endurecerse, liga los agregados, para formar una masa sólida semejante a una piedra."

CAUSAS DEL DETERIORO DEL HORMIGÓN
OBJETIVOS
PROCESO DE FABRICACIÓN
ENSAYO EN ADOQUINES
PILICITA IVAN
SEGOVIA SEBASTIAN

GENERALES
Determinar el comportamiento de los adoquines cuando estan sometidos a climas severos.

Determinar si agentes salinos y ácidos influyen de manera cuantitativa en el desgaste del adoquín.
ESPECÍFICOS
Realizar una dosificación de un agregado o la mezcla de agregados naturales que cumplan con los requerimientos mecánicos

Alcanzar la resistencia característica especificada en la norma INEN del adoquín utilizado en vías de tráfico pesado.

Determinar el comportamiento del adoquín sometidos a esfuerzos de compresión una vez que a experimentado cambios volumétricos producto de la cristalización del sulfato.

Realizar un procedimiento para determinar el comportamiento de los adoquines ante la exposición del sulfato de sodio.

Determinar cuantitativamente el desgaste de los adoquines cuando están sometidos a agentes agresivos.
PARKER HARRY, Diseño simplificado de concreto reforzado, 1981
GRANULOMETRÍA
Es la distribución en porcentaje, de los diversos tamaños del agregado en una muestra. Estos porcentajes se representan por los pesos parciales que retienen o pasan desde el mayor al menor tamaño de tamices utilizados en la serie de Tyler.

Cuando los materiales no cumplen los requisitos de granulometría recomendados, es factible realizar una mezcla entre agregados de diferentes características granulométricas.

La investigación presenta la mezcla de dos materiales: Árido de TMN 1/2" y agregado fino que va del tamiz N°4 al N°100. Por lo que se considera que los agregados utilizados son netamente finos.
ADOQUINES DE HORMIGÓN
Es un prefabricado de hormigón simple de relaciones agua/cemento bajas, es decir, se utiliza una pasta cementante seca con la finalidad de obtener mayores resistencias.

Después de mezclado se vibra y prensa para obtener una cantidad mínima de poros.
ENSAYOS DE LABORATORIO EN LOS AGREGADOS NATURALES
SAN ANTONIO DE PICHINCHA
ANÁLISIS DE RESULTADOS
GRANULOMETRÍA
CONTENIDO ORGÁNICO
La materia orgánica no visible se impregna o adhiere a los granos del agregado.

Las grandes cantidades de materia orgánica pueden influir sobre las reacciones químicas de la hidratación del cemento ocasionando retrasos en el tiempo de fraguado.
DURABILIDAD DE LOS AGREGADOS A LA ACCIÓN DE LOS SULFATOS
Los sulfatos atacan al cemento endurecido produciendo reacciones expansivas que agrietan y desmoronan su estructura.

Basta el 1% de sulfatos en peso para que represente un peligro potencial.

Los agregados que pueden tener sulfatos son aquellos que se encuentran cerca de ambientes salinos o industriales.
DESGASTE DEL AGREGADO GRUESO EN LA MÁQUINA DE LOS ÁNGELES.
Es una medida de degradación de los agregados según el tamaño nominal del mismo.

Es la combinación de acciones para analizar el grado de dureza y tenacidad.
PIFO - HOLCIM
AGREGADO FINO
ANÁLISIS DE RESULTADOS
GRANULOMETRÍA
AGREGADO GRUESO
ANÁLISIS DE RESULTADOS
GRANULOMETRÍA
ATAQUE POR SULFATOS
Los sulfatos reacciona químicamente con la cal y el aluminato de calcio hidratados en la pasta cementante, ocasionando considerables expansiones que producen esfuerzos de tracción interno y que culminan con agrietamientos y rotura de la masa de hormigón.

Cuando el hormigón endurecido está en contacto con aguas alcalinas, se producen cristales dentro de los poros, el crecimiento de estos cristales tiene lugar cuando existe un ciclo de humedecimiento y secado produciendo presiones internas suficientes para generar la rotura del hormigón.


Pueden afectar al hormigón de dos maneras:
CONGELAMIENTO Y DESHIELO
Cuando el agua que se encuentra dentro de los poros del hormigón se congela y aumenta de volumen , se producen expansiones y fisuras en el elemento.

Esta condición se vuelve crítica cuando los ciclos de congelamiento y descongelamiento se hacen repetitivos.
PROCESO DE FABRICACIÓN DE ADOQUINES
GRANULOMETRÍA MEZCLA AGREGADOS PIFO
DOSIFICACIÓN
Se realizaron adoquines para alcanzar resistencias mínimas de 40MPa
METODOLOGÍA DE INMERSIÓN Y SECADO
Se realizó el proceso de curado sumergiéndolos totalmente en agua con sulfato de sodio.

Se sella herméticamente los recipientes.

Se realizó el proceso de secado de cada una de las concentraciones sacando los adoquines de la solución y secándolos al horno a un temperatura de 110°C +/- 5°C durante 8 horas para luego ser sumergidos nuevamente, este proceso se repite una semana antes del ensayo de compresión y desgaste mecánico.

Mismo proceso de sumergido y secado en adoquines con 0% de concentración de sulfatos para obtener datos comparativos.
COMPRESIÓN
La muestra debe someterse a prueba en condiciones húmedas después de haber estado almacenada por lo menos durante 24 horas en agua a una temperatura de 20°C +/- 5°C.

La resistencia a la compresión de cada muestra deberá calcularse dividiendo la carga máxima para el área total de la cara de contacto.
DESGASTE MECÁNICO POR ABRASIÓN
Se determina midiendo el desgaste producido en la cara vista del adoquín al ser sometido a desgaste por rozamiento de un disco de acero y material abrasivo.
Utilizar cemento tipo HS especialmente fabricado para resistir ataque de sulfatos.

Realizar los ensayos de compresión a la edad de 32 días, ya que en este tiempo se alcanzaría el 100% de la resistencia de diseño.

Realizar la investigación con diferentes materiales, con un tiempo de inmersión y secado mayor.

Tiempos de curado mayores.

Utilizar mayores porcentajes de concentraciones de sulfatos de sodio.
RECOMENDACIONES
CONCLUSIONES
RESISTENCIA A LA COMPRESIÓN:

A los 28 días la curva de resistencia tiende a aumentar, logrando alcanzar la resistencia real a los 32 y 34 días.
El adoquín tendrá una baja en su resistencia el momento que esté expuesto a sulfato.
A los 91 días, la resistencia de los adoquines que estuvieron sumergidos en la solución de sulfato, tiende a disminuir.
La afectación crítica en los adoquines es a largo plazo.


DESGASTE MECÁNICO:

Se obtuvo un incremento de la huella producida por la rueda de desgaste; con respecto a los adoquines que fueron curados en agua.
A los 28, 56 y 91 días la huella producida por la rueda de desgaste aumenta, pero se mantiene constante desde el ensayo realizado a los 56 días, y aumenta según el porcentaje de sulfato.
El desgaste de los adoquines es directamente proporcional a la cantidad de sulfatos a la cual están sometidos.
Los sulfatos afectan de una manera inmediata y prolongada en el tiempo en términos de desgaste.
CEMENTO
Es un material cuya materia prima proviene del carbonato de calcio y de la arcilla, estos dos materiales en conjunto tienen cantidades de aluminio, hierro y sílice, que luego de procesados se obtiene Clinker.

Se utilizó cemento hidráulico tipo GU, el cual es el que se encuentra en el mercado y se lo puede utilizar en la elaboración de pre-fabricados, dándonos así una idea del comportamiento de este tipo de cemento en mezclas de consistencia seca.
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