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Reactividad árido-álcali en áridos para hormigón Dolores García del Amo Universidad Nacional de Educación a Distancia
DURABILIDAD DEL HORMIGÓN   ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
MANIFESTACIÓN DEL DAÑO EN EL HORMIGÓN
TIPO DE FISURA   DESIGNACIÓN     FORMA   POSICION   CAUSA PRINCIPAL   CAUSA SECUNDARIA TIEMPO DE APARICIÓN   Asentamiento plástico   A   Sobre barras   Grandes Secciones   Exceso de exudación   Condiciones de secado rápido corta edad   10 minutos a 3 horas   B Arqueada Parte superior de pilares           C Cambia con profundidad Pavimentos por encofrados deslizantes       Retracción térmica D Diagonal Pavimentos y losas Secado rápido a corta edad     Baja exudación     E Distribución arbitraria Losas de hormigón armado           F   Sobre armaduras   Losas muy armadas Secado rápido a corta edad y barras cerca de la superficie     Contracción térmica temprana G Restricción externa Muros gruesos Exceso de calor de hidratación Enfriamiento rápido 1 día a 2 o 3 semanas   H Restricción interna Losas gruesas Exceso de gradiente térmico     Retracción de secado a largo plazo I   Losas delgadas y paredes Juntas ineficaces Exceso de retracción por curado ineficaz Varias semanas   Afogarado J Superficie frente a encofrado Compactación deficiente Encofrados impermeables Mezclas ricas. Curado escaso 1 a 7 días(a veces mucho después)   K Exudación Losas Exceso de fratasado     Corrosión de armaduras L Natural Vigas y pilares Recubrimiento deficiente Pobre calidad del hormigón Más de 2 años   M Cloruro cálcico Prefabricados Exceso de cloruro cálcico     Reacción árido/álcali N   (Presas) Áridos reactivos con cemento ricos en álcalis   Más de 5 años
DAÑOS EN EL HORMIGÓN   ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
REACCIÓN ÁLCALI-SÍLICE (RAS-ARS)   ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
REACCIÓN ÁLCALI-SÍLICE (RAS-ARS) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
REACCIÓN ÁLCALI-SÍLICE (RAS)
REACCIÓN ÁLCALI-SÍLICE (RAS)
REACCIÓN ÁLCALI-SÍLICE (RAS-ARS) 1ª .- Neutralización de los radicales Si-OH a través de una reacción de tipo ácido-base: Si-OH + OH-  + Na  =  Si-O-Na + H 2 O   Las cargas terminales son equilibradas por iones Na + . La accesibilidad de los OH -  y el Na +  está limitada por la dimensión de estas zonas y por lo separadas que se encuentren de la superficie de la partícula.   2ª .- Ataque de los puentes Si-O-Si por los iones OH - : Si-O-Si  +  2OH -   +  2Na +   =  2  (Si-O-Na) + H 2 O Esta reacción conduce a la destrucción de la estructura del mineral y a la formación de un gel silico-alcalino polimerizado.
REACCIÓN ÁLCALI-CARBONATO (RAC-ARC) Reacción álcali-carbonato (RAC)   Los áridos son de naturaleza carbonatada con presencia de dolomita y fase arcillosa, sin embargo, la presencia de formas reactivas de sílice en áridos carbonatados puede confundir las patologías dificultando enormemente su diagnóstico. Es la reacción menos diagnosticada, se presenta en casos muy puntuales. La expansión del hormigón es temprana de manera que el agrietamiento de las estructuras de hormigón puede manifestarse dentro de los cinco años posteriores a su construcción.
REACCIÓN ÁLCALI-CARBONATO (RAC-ARC) ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
FASES DE AGRIETAMIENTO ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
EXPANSIÓN ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
AGRIETAMIENTO ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
*Agentes externos
 
DEPÓSITOS SUPERFICIALES ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
POPOUTS ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
IDENTIFICACIÓN  DE ESFUERZOS ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
Previsión y minimización de riesgos de RAA . Control de los factores que afectan a la reacción . Identificación de áridos potencialmente reactivos. Normativa de ensayos
Factores que afectan a la RAA. 1.- Formas reactivas de sílice en el árido ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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Factores que afectan a la RAA. 5.- Álcalis externos ,[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object],[object Object]
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DIAGNÓSTICO CORRECTO
DIAGNÓSTICO INCORRECTO
DIAGNÓSTICO INCORRECTO EL DETERIORO DEL HORMIGÓN EN LA PARTE EXPUESTA DEL MURO ES DEBIDO PRIMARIAMENTE AL ATAQUE HIELO-DESHIELO Y QUE RAA ES  IMPROBABLE QUE SEA UNA CAUSA SECUNDARIA DE DETERIORO
MANTENIMIENTO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON RAS   Hanshin Expressway Public Corporatios (Japón)
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  • 1. Reactividad árido-álcali en áridos para hormigón Dolores García del Amo Universidad Nacional de Educación a Distancia
  • 2.
  • 3. MANIFESTACIÓN DEL DAÑO EN EL HORMIGÓN
  • 4. TIPO DE FISURA   DESIGNACIÓN     FORMA   POSICION   CAUSA PRINCIPAL   CAUSA SECUNDARIA TIEMPO DE APARICIÓN   Asentamiento plástico   A   Sobre barras   Grandes Secciones   Exceso de exudación   Condiciones de secado rápido corta edad   10 minutos a 3 horas   B Arqueada Parte superior de pilares           C Cambia con profundidad Pavimentos por encofrados deslizantes       Retracción térmica D Diagonal Pavimentos y losas Secado rápido a corta edad     Baja exudación     E Distribución arbitraria Losas de hormigón armado           F   Sobre armaduras   Losas muy armadas Secado rápido a corta edad y barras cerca de la superficie     Contracción térmica temprana G Restricción externa Muros gruesos Exceso de calor de hidratación Enfriamiento rápido 1 día a 2 o 3 semanas   H Restricción interna Losas gruesas Exceso de gradiente térmico     Retracción de secado a largo plazo I   Losas delgadas y paredes Juntas ineficaces Exceso de retracción por curado ineficaz Varias semanas   Afogarado J Superficie frente a encofrado Compactación deficiente Encofrados impermeables Mezclas ricas. Curado escaso 1 a 7 días(a veces mucho después)   K Exudación Losas Exceso de fratasado     Corrosión de armaduras L Natural Vigas y pilares Recubrimiento deficiente Pobre calidad del hormigón Más de 2 años   M Cloruro cálcico Prefabricados Exceso de cloruro cálcico     Reacción árido/álcali N   (Presas) Áridos reactivos con cemento ricos en álcalis   Más de 5 años
  • 5.
  • 6.
  • 7.
  • 10. REACCIÓN ÁLCALI-SÍLICE (RAS-ARS) 1ª .- Neutralización de los radicales Si-OH a través de una reacción de tipo ácido-base: Si-OH + OH- + Na = Si-O-Na + H 2 O   Las cargas terminales son equilibradas por iones Na + . La accesibilidad de los OH - y el Na + está limitada por la dimensión de estas zonas y por lo separadas que se encuentren de la superficie de la partícula.   2ª .- Ataque de los puentes Si-O-Si por los iones OH - : Si-O-Si + 2OH - + 2Na + = 2 (Si-O-Na) + H 2 O Esta reacción conduce a la destrucción de la estructura del mineral y a la formación de un gel silico-alcalino polimerizado.
  • 11. REACCIÓN ÁLCALI-CARBONATO (RAC-ARC) Reacción álcali-carbonato (RAC)   Los áridos son de naturaleza carbonatada con presencia de dolomita y fase arcillosa, sin embargo, la presencia de formas reactivas de sílice en áridos carbonatados puede confundir las patologías dificultando enormemente su diagnóstico. Es la reacción menos diagnosticada, se presenta en casos muy puntuales. La expansión del hormigón es temprana de manera que el agrietamiento de las estructuras de hormigón puede manifestarse dentro de los cinco años posteriores a su construcción.
  • 12.
  • 13.
  • 14.
  • 15.
  • 17.  
  • 18.
  • 19.
  • 20.
  • 21. Previsión y minimización de riesgos de RAA . Control de los factores que afectan a la reacción . Identificación de áridos potencialmente reactivos. Normativa de ensayos
  • 22.
  • 23.
  • 24.
  • 25.
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  • 34.
  • 35.
  • 36.
  • 37.
  • 40. DIAGNÓSTICO INCORRECTO EL DETERIORO DEL HORMIGÓN EN LA PARTE EXPUESTA DEL MURO ES DEBIDO PRIMARIAMENTE AL ATAQUE HIELO-DESHIELO Y QUE RAA ES IMPROBABLE QUE SEA UNA CAUSA SECUNDARIA DE DETERIORO
  • 41. MANTENIMIENTO DE ESTRUCTURAS DE HORMIGÓN CON RAS Hanshin Expressway Public Corporatios (Japón)
  • 42.
  • 43.