El documento describe varios tipos de ataques externos que pueden causar deterioro en el concreto, incluyendo ataques por sulfatos, agua de mar, ácidos, carbonatación y agentes biológicos. El ataque por sulfatos ocurre cuando concentraciones altas de sulfatos entran en contacto con la pasta de cemento y generan una reacción química expansiva. El ataque por agua de mar involucra sales disueltas como cloruros y sulfatos que reaccionan con los componentes del cemento. La carbonatación reduce el pH

1. FACTORESEXTERNOS
AtaqueporSulfato
Para empezar hay que saber que los sulfatos son compuestos químicos que están presentes en una gran
variedad de concentraciones en el suelo,aguas subterráneas,aguas superficiales y aguas de mar.
Las formaciones de sulfato más comunes son sulfatos de sodio, potasio, magnesio y calcio.
El concreto expuesto a soluciones de sulfatos puede ser atacado y sufrir deterioro en un grado que depende
básicamente de tres aspectos:
1. Los constituyentes del concreto
2. La calidad del concreto en el lugar
3. El tipo y la concentración del sulfato
Cuando hablamos del ataque de los sulfatos al concreto es necesario conocer las características del concreto
resistente a los sulfatos,de modo que podamos dar los pasos apropiados para minimizar el deterioro del
concreto que se expone a estos compuestos químicos.
El ataque se presenta, cuando a través del agua, concentraciones relativamente altas de sulfatos
entran en contacto con los compuestos hidratados de la pasta de cemento. Este contacto hace que se
produzca una reacción química que genera expansión en la pasta y crea una presión capazde romperla y
finalmente desintegrar el concreto.
Los mecanismos que intervienen en el ataque del concreto por sulfatos son dos:
 Reacción del sulfato con hidróxido de calcio liberado durante la hidratación del cemento formando sulfatos
de calcio (yeso).
 Reacción de sulfato de calcio con el aluminato de calcio hidratado formando sulfato aluminato de calcio
(etringita).
Ambas reaccionan dan como resultado un aumento de volumen en el sólido,pero la segunda genera
expansiones,rupturas y ablandamiento del concreto pues los sulfatos reaccionan con el aluminato de calcio
hidratado.
Las consecuencias del ataque de sulfatos no solo producen degradación por expansión y fisuración,
también, una reducción en la resistencia mecánica debido a la pérdida de cohesión en la pasta de
cemento, lo anterior también conlleva a una pérdida de adherencia entre la pasta y las partículas de los
agregados.
ORIGEN DE LOS SULFATOS Y CARACTERÍSTICAS

2. Entre los sulfatos de origen natural se pueden mencionar algunos suelos orgánicos,suelos con turbas,
algunos suelos arcillosos yaguas freáticas de los mismos,que pueden producir sales sulfatadas.
Los sulfatos en forma de sales más agresivas son:
 Sulfato de amonio (NH4SO4)
 Sulfato de calcio (CaSO4)
 Sulfato de magnesio (MgSO4)
 Sulfato de sodio (NaSO4)
Otra fuente natural de sulfatos es el agua de mar que aparte de contener sales de sulfatos,está compuesta de
otras sales que pueden ser un poco más agresivas con el concreto,entre las sales disueltas más comunes en
el agua de mar están:
 Cloruro de sodio (NaCl)
 Cloruro de magnesio (MgCl2)
 Sulfato de calcio (CaSO4)
Como sulfatos de origen biológico se pueden considerar aquellos que provienen de la presencia de
microorganismos sobre la superficie de concreto o de aguas residuales que experimentan descomposición
biológica de carácter aeróbico en sustancias orgánicas que habitualmente contiene proteínas y/o azufre.
Entre los sulfatos de origen industrial se destacan los que proceden de aguas residuales con derivados
orgánicos e inorgánicos del azufre, especialmente sulfatos.También están los que provienen de plantas
industriales yfábricas fertilizantes,galvanizados,laboratorios fotográficos,entre otros,los cuales penetran el
suelo o las aguas subterráneas.
En zonas industriales y en zonas urbanas donde haycombustión de carbón o gasolina con azufre,se libera
dióxido de azufre que en presencia de oxígeno y humedad forman ácido sulfúrico. Las lluvias ácidas
también contienen sulfatos que atacan la superficie del concreto endurecido.
PARA FABRICAR CONCRETO RESISTENTE A LOS SULFATOS…
Las condiciones ambientales hacen que la fabricación del concreto resistente a los sulfatos sea más exigente
y que no se puedan perder de vista estos puntos elementales:
 Un contenido de cemento que garantice un concreto más durable en el tiempo.
 Una baja relación agua/material cementante;pues sabemos que esto hace que el concreto sea menos
permeable.
 Una adecuada colocación del concreto controlando especialmente variables como el vibrado o
compactación y el curado.
En conclusión la resistencia del concreto a sulfatos no se puede explicar desde un solo factor, como por
ejemplo,el tipo de cemento,más bien hay que considerar en conjunto todos y cada uno de los factores
que en suma producirán un concreto resistente a los sulfatos, esto es, el diseño de mezcla del concreto,
la reducción en el contenido de agua,la adecuada colocación ycompactación del concreto y un curado
efectivo.

3. AtaqueporAguadeMar
La acción del agua de mar en el concreto ha sido materia de numerosas investigaciones y
trabajos,desde el inicio del siglo.Existe una tendencia que considera el ataque del agua de
mar como un fenómeno bien definido y homogéneo.Pese a ello,es conveniente tener en
cuenta la multiplicidad de factores incidentes,como es la variación del clima,la presencia de
factores mecánicos como la erosión yla acción de. las mareas,que modifican las condiciones
de inmersión,aparte de los actores biológicos.
Puede asegurarse que la acción del agua de mar difiere a la acción conjunta o independiente
de los sulfatos que contiene.Como en otros casos,la durabilidad del concreto se asegura por
su buena compasidad.En este sentido,en las investigaciones que se realizan,resulta esencial
definir la porosidad del cemento y del concreto, sea la abierta y total, la dimensión ygeometría

4. de 1 C35 poros la distribución granulométrica.
El ataque del agua de mar corresponde a la de las sales disueltas,principalmente cloruros y
sulfatos sobre los constituyentes del cemento por cuanto ninguno de los componentes
hidratados son estables al medio marino.Las reacciones características en el ataque se
presentan sobre el hidróxido de sodio y el aluminato tricálcico.La Tabla V da una orientación
Esquemática de las reacciones que se producen.
En todo caso para una mejor apreciación del problema,es conveniente separarlo según el
estado de inacción de los elementos del concreto.
En inmersión total al ataque es fundamentalmente químico por acción de sulfatos y cloruros.
Sin embargo.Una carbonatación inicial me ora las características del concreto a los agentes
agresivos por la formación de una capa protectora constituida por microcristales de carbonato
de cálcico.
En inmersión alternada o semi-inmersión e 1 ataque es de carácter físico y químico debido a la
acción mecánica de las olas,al fenómeno de contracción y evaporación alternada que lleva la
fisuración en la zona de marea.La cristalización expansíva de ciertas sales,la corrosión
eventual de las armaduras,con expansión del concreto y también las variaciones de clima.

5. AtaquePorácidos
Los ácidos atacan las bases y las sales básicas -formadas por la hidratación del cemento,
deteriorándolo por la formación de sales solubles y procesos de disolución que eliminan el
hidróxido de sodio. Los parámetros que gobiernan el ataque estrictamente ácido son la fuerza
del álkali y su concentración, vale decir el valor del Ph.
La gran influencia del Ph, e 5 la razón Por la cuál se puede estimar que las agitas ácidas de
reducido pH, menor de 4.5, atacan fuertemente los concretos. Cualquiera que sea el cemento
utilizado. En la prácticas puede estimarse que ningún cemento portland resiste la acción de
aguas con Ph inferior a 4. De otro 1 ado los cementos portland corrientes resisten sin mayores
daños la acción de aguas con valores de Ph superior a 6.
No es procedente considerar que u- 1 valor del Ph es el único factor determinante en el ataque
de los ácidos. En efecto, la velocidad de difusión y de llenado de los vacíos intersticiales es de
gran importancia, especialmente si esta acción se produce bajo presión.
Los ácidos orgánicos tienen una actividad menos predacible que la de los ácidos inorgánicos,
por ejemplo, el ácido exálico, que forma una sal de calcio casi insolubles no tiene efecto sobre
los concretos del cemento portland, mientras que el ácido acético, el cual forma una sal de
calcio soluble, es muy perjudicial. El Ácido láctico, que e encuentra en las leches agrias, ataca
al concreto y ha causado deterioro de pisos y secadores en las lecherías y plantas de
fabricación de mantequilla y queso. El ácido butírico que también es producto de la rancidez
puede asociarse con el ácido láctico y se piensa que tiene un efecto perjudicial similar. Contra
esta evidencia se ha encontrado que los tanques de concreto de cemento portland tienen una
vida razonable cuando se usa para almacenar productos de fermentación conteniendo entre
otros, ácidos butírico, láctico y acético.

6. AtaquePorCarbonatación
La carbonatación es un fenómeno natural que ocurre todos los días en diferentes tipos de estructuras.
En el concreto que no contiene acero de refuerzo, la carbonatación generalmente es un proceso de pocas consecuencias,
sin embargo, en el concreto reforzado, este proceso químico aparentemente inofensivo, avanza lenta y progresivamente
desde la superficie expuesta del concreto, encontrando dentro de la masa de concreto al acero de refuerzo generando una
posible corrosión del acero.
Para entender estefenómeno recurro a la definición que hace Rick Montanide estefenómeno:
La carbonatación en el concreto es la pérdida de pH que ocurre cuando el dióxido de carbono atmosférico reacciona con
la humedad dentro de los poros del concreto y convierte el hidróxido de calcio (con alto pH) a carbonato de calcio, el cual
tiene un pH más neutral.
¿Por qué es un problema la pérdida de pH? Porque el concreto, con su ambiente altamente alcalino (rango de pH de 12
a 13), protege al acero de refuerzo contra la corrosión. Esta protección se logra por la formación de una capa de óxido
pasivo sobre la superficie del acero que permanece estable en el ambiente altamente alcalino.
Cuando la carbonatación empieza a experimentar la profundidad del refuerzo, la capa de óxido protectoray pasivadora
deja de ser estable. A este nivel de pH (por debajo de 9), es posible que empiece la corrosión, dando como resultado
un agrietamiento y fisuramiento del concreto.
Aunque la difusión del dióxido de carbono a través de los poros de concreto pueda requerir años antes de que
ocurra el daño por corrosión, puede serdevastadora y muy costosa de reparar.
¿CÓMO DETECTAR LA CARBONATACIÓN EN EL CONCRETO?

7. En definitiva, la manera más fácil de detectar la carbonatación en una estructuraes romper un pedazo de concreto
(preferentemente cerca de un borde) en donde se sospecheque hay carbonatación.
Después de limpiar todo el polvo residual del espécimen, se coloca una fenolftaleína sobre el concreto. Las áreas
carbonatadas del concreto no cambiarán de color, mientras que las áreas con un pH mayor a 9 tomarán un color
rosado brillante.Estecambio apreciable de color muestra cuál es es la profundidad de carbonatación dentro de la masa de
concreto.
Este tipo de ensayo es rutinario y lo realizan los laboratorios dedicados a la investigación del concreto cuando se evalúa
una patología en el concreto. Estas investigaciones que se hacen a las estructuras deben estar acompañadas de ensayos
de resistencia del concreto, valoraciones de la profundidad del recubrimiento, contenido de cloruro, permeabilidad del
concreto, entre otras pruebas.
FACTORES QUE AFECTAN LA CARBONATACIÓN
El proceso de carbonatación se ve afectado por variables naturales que se encuentran en el concreto. El aumento de
carbonatación depende, en gran medida, del contenido de humedad y de la permeabilidad del concreto. Para que haya
carbonatación, debe haber humedad.
La reacción de carbonatación avanza más rápidamente cuando la humedad relativa en el concreto se encuentra entre el 50
y el 60 por ciento. Si la humedad es baja, significa que no hay suficiente agua en los poros del concreto para que se
disuelvan cantidades significativas de hidróxido de calcio.
Otro asunto fundamental es que el concreto permeable se carbonatará rápidamente:una forma de sumar años de
protección contra la carbonatación es el seguimiento de prácticas estándar para producir concretos de baja
permeabilidad: estas incluyen relaciones bajas de agua/cemento, compactación apropiadapor vibración, uso de
puzolanas como cenizas volantes o humo de sílice, y un curado del concreto apropiado.
Todas estas prácticas reducen la permeabilidad del concreto y hacen menos probable que el dióxido de carbono se difunda
a través del concreto.

8. |
¿QUÉ SE DEBE HACER PARA REPARAR Y PROTEGER LA ESTRUCTURA DE LA
CARBONATACIÓN?
La reparación del daño visible es solo el primer paso para una reparación duradera del concreto dañado por la
corrosión. Las áreas resanadas cubren usualmente solo alrededor del 20 por ciento de toda el área de la
superficie,pero el área total de esta ha sido carbonatada.
Si solo se resana el daño visible, sin preocuparse por las causas subyacentes, no pasará mucho tiempo antes de que
ocurra mayor desportillamiento.
Para detener efectivamente el avance de la carbonatación,se emplean recubrimientos anti-carbonatación.Al
contrario de las pinturas de mampostería o los recubrimientos elastoméricos comunes,estos recubrimientos
están diseñados para detenerel ingreso del dióxido de carbono.

9. ATAQUEDEAGENTESBIOLOGICOS
Los agentes biológicos que pueden actuar sobre el concreto generando un deterioro de orden
químico, son diferentes tipos de microorganismos : bacterias, hongos y líquenes, estos últimos
en cuanto forman colonias de tamaño microscópico. El desarreglo que generan es superficial y
sólo se produce en concretos carbonatados, húmedos, cuya superficie se encuentra sucia o ha
acumulado materia orgánica que sustente su crecimiento El ataque no es directo sino por la
acción química del metabolismo.
Los microorganismos no pueden existir dentro del concreto, por constituir un ambiente hostil,
no sólo carente de nutrientes orgánicos sino con un valor de Ph alto que impide su vida.
Se ha comprobado también deterioros en los concretos en obras marítimos y en zonas
costeras, especialmente en climas cálidos por la acción de
moluscos marinos que llegan a
perforar el material con una acción combinada química y
mecánica.