Reacción álcali-sílice
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Para tipos menos comunes de degradación del concreto impulsada por álcalis, consulte Reacción álcali-agregado .
Patrón de fisuras característico asociado con la reacción álcali-sílice que afecta a una barrera escalonada de hormigón en una autopista de EE. UU. Nótese el aspecto graso típico de las exudaciones de gel de sílice que empapan la superficie del hormigón a lo largo de los dos lados de las grietas. [1] [2]

La reacción álcali-sílice ( ASR ), más comúnmente conocida como "cáncer de concreto", es una reacción de hinchamiento perjudicial que ocurre con el tiempo en el concreto entre la pasta de cemento altamente alcalina y la sílice amorfa reactiva ( es decir , no cristalina) que se encuentra en muchos agregados comunes , dada suficiente humedad.

Esta reacción química deletérea causa la expansión del agregado alterado por la formación de un gel soluble y viscoso de silicato de sodio (Na 2 SiO 3  •  n H 2 O , también conocido como Na 2 H 2 SiO 4  •  n H 2 O , o NSH (hidrato de silicato de sodio), según la convención adoptada). Este gel higroscópico se hincha y aumenta de volumen al absorber agua: ejerce una presión expansiva en el interior del agregado silíceo , provocando el desconchado. y pérdida de resistencia del hormigón, conduciendo finalmente a su rotura.

La ASR puede provocar grietas graves en el hormigón, lo que da como resultado problemas estructurales críticos que pueden incluso forzar la demolición de una estructura en particular. [3] [4] [5] La expansión del hormigón a través de la reacción entre el cemento y los agregados fue estudiada por primera vez por Thomas E. Stanton en California durante la década de 1930 con su publicación fundacional en 1940. [6]

Química

Patrón de fisuras típico de la reacción álcali-sílice (ASR). Las exudaciones de gel a través de las grietas del hormigón tienen un color amarillo característico y un pH elevado. El aspecto graso de las exudaciones que absorben la porosidad del hormigón a lo largo de las grietas también es una característica distintiva de la ASR.

Para intentar simplificar y estilizar un conjunto muy complejo de diversas reacciones, toda la reacción ASR, después de su evolución completa (proceso de envejecimiento) en presencia de suficientes cationes Ca 2+ disponibles en solución, podría compararse con la reacción puzolánica que sería ser catalizada por la presencia indeseable de concentraciones excesivas de hidróxidos alcalinos (NaOH y KOH) en el hormigón. [7] Es una reacción mineral ácido-base entre NaOH o KOH , hidróxido de calcio , también conocido como portlandita o (Ca (OH) 2 ) y ácido silícico (H 4 SiO 4 o Si (OH)4 ). Para simplificar, después de un intercambio completo de los cationes alcalinos con los iones de calcio liberados por la portlandita, la reacción álcali-sílice en su etapa final que conduce al hidrato de silicato de calcio (CSH) podría representarse esquemáticamente de la siguiente manera:

Ca (OH) 2 + H 4 SiO 4 → Ca 2+ + H 2 SiO 4 2− + 2 H 2 O → CaH 2 SiO 4  • 2 H 2 O

Aquí, el ácido silícico H 4 SiO 4 , o Si (OH) 4 , que es equivalente a SiO 2 · 2 H 2 O representa sílice hidratada o amorfa en aras de la simplicidad en la química acuosa.

De hecho, el término ácido silícico se ha utilizado tradicionalmente como sinónimo de sílice , SiO 2 . Estrictamente hablando, la sílice es el anhídrido del ácido ortosilícico, Si (OH) 4 .

SiO 2 ↓ + 2 H 2 O ⇌ Si (OH) 4

Una notación industrial antigua que se refiere a H
2SiO
3, ácido metasilícico , también se usa a menudo para representar la reacción álcali-sílice. Sin embargo, el ácido metasilícico, H
2SiO
3, o SiO (OH)
2, es una molécula hipotética que nunca se ha observado, incluso en soluciones extremadamente diluidas porque H
2SiO
3 es inestable y sigue hidratando.

De hecho, contrariamente a la hidratación de CO 2 que consume solo una molécula de agua y se detiene en H 2 CO 3 , la hidratación de SiO 2 consume dos moléculas de agua y continúa un paso más para formar H 4 SiO 4 . La diferencia en el comportamiento de hidratación entre SiO 2 y CO 2 se explica por razones termodinámicas ( energía libre de Gibbs ) y por la energía de enlace o impedimento estérico alrededor del átomo central de la molécula.

Es por eso que la notación geoquímica más correcta que se refiere al ácido ortosilícico Si (OH)
4aquí se prefiere que exista realmente en solución diluida. Sin embargo, la principal ventaja de la notación industrial ahora en desuso, pero que todavía se usa con frecuencia, se refiere al anión metasilicato ( SiO2-
3), que tampoco existe en solución acuosa, es su mayor sencillez y su similitud directa en notación con el carbonato ( CO2-
3) sistema.

También se observará que las especies de NaOH y KOH ( hidróxidos alcalinos , a menudo también llamados simplemente álcali para referirse a su carácter fuertemente básico) que catalizan y aceleran la disolución de la sílice en la reacción álcali-sílice no aparecen explícitamente en esta representación simplificada de la reacción final con portlandita, porque se regeneran continuamente a partir de la reacción de intercambio catiónico con portlandita. Como consecuencia, desaparecen de la ecuación de balance de masa global de la reacción catalizada.

Mecanismo de disolución de sílice

Superficie de sílice anhidra e hidratada con siloxano y grupos silanol junto con moléculas de agua unidas a la superficie.

La superficie de la sílice sólida en contacto con el agua está cubierta por enlaces siloxano (≡Si – O – Si≡) y grupos silanol (≡Si – OH) sensibles a un ataque alcalino por OH-
 iones.

La presencia de estos grupos portadores de oxígeno muy propensos a formar enlaces de hidrógeno con las moléculas de agua explica la afinidad de la sílice por el agua y hace que la sílice coloidal sea muy hidrófila .

Los enlaces de siloxano pueden sufrir reacciones de hidrólisis y condensación como se representa esquemáticamente a continuación:

Enlace de siloxano entre dos átomos de silicio.
≡Si – O – Si≡ + H
2O   ↔ ≡Si – OH + HO – Si≡
= Si = O + H
2O   ↔ = Si (–OH)
2
Estructura química de un grupo silanol .

Por otro lado, los grupos silanol también pueden sufrir protonación / desprotonación:

≡Si – OH ↔ ≡Si– O-
+ H+
.

Estos equilibrios pueden desplazarse hacia el lado derecho de la reacción que conduce a la disolución de la sílice aumentando la concentración de anión hidróxido (OH - ), es decir, aumentando el pH de la solución.

La hidrólisis alcalina de los enlaces siloxano se produce por sustitución nucleofílica de OH - en un átomo de silicio, mientras que otro grupo - O – Si se va para preservar el carácter tetravalente del átomo de Si:

≡Si – O – Si≡ + OH-
   → ≡Si – OH + - O – Si≡
= Si = O + OH-
   → = SiO (OH)-

Desprotonación de grupos silanol :

≡Si – OH + OH-
   → ≡Si– O-
+ H
2O .

En el rango de pH de 0 a 7, la solubilidad de la sílice es constante, pero por encima de pH 8, la hidrólisis de los enlaces siloxano y la desprotonación de los grupos silanol aumentan exponencialmente con el pH. Esta es la razón por la que el vidrio se disuelve fácilmente a un pH alto y no resiste soluciones extremadamente básicas de NaOH / KOH. Por lo tanto, el NaOH / KOH liberado durante la hidratación del cemento ataca y disuelve la red tridimensional de sílice presente en los agregados. Amorfa o mal cristalizada de sílice, como cryptocrystalline calcedonia o sílex presente en las piedras (en tiza ) o al río laminados gravas , es mucho más soluble y sensible al ataque alcalino por OH - aniones que de sílice bien cristalizado comocuarzo . El cuarzo colado (deformado) o el pedernal expuestos a ciclos de congelación-descongelación en Canadá y los países nórdicos también son más sensibles a las soluciones alcalinas (pH alto).

La especie responsable de la disolución de la sílice es el anión hidróxido (OH - ). Se dice que las condiciones de pH alto son alcalinas y también se habla de la alcalinidad de las soluciones básicas. En aras de la electroneutralidad, los aniones (OH - ) deben ir acompañados de cationes cargados positivamente, Na + o K + en soluciones de NaOH o KOH , respectivamente. Na y K pertenecen a la columna de metales alcalinos en la tabla de Mendeleev. Cuando se habla de álcalis, se hace referencia sistemáticamente a los hidróxidos básicos de NaOH y KOH, o sus correspondientes óxidos Na 2 O y K 2 O en el cemento. Por lo tanto, es el hidróxido, o el óxido, componente de la sal la única especie química relevante para la disolución de la sílice, no el metal alcalino en sí mismo. Sin embargo, para determinar el contenido de álcali equivalente (Na 2 O eq ) en el cemento, debido a la necesidad de mantener la electroneutralidad en sólidos o en solución, se mide directamente el contenido de cemento en elementos de Na y K y se considera conservadoramente que sus contraiones son los iones hidróxido. Como Na + y K + Los cationes son especies hidratadas, también contribuyen a retener el agua en los productos de reacción álcali-sílice.

Los procesos osmóticos (Chatterji et al. , 1986, 1987, 1989) y la doble capa eléctrica (EDL) [8] juegan también un papel fundamental en el transporte de agua hacia el gel alcalino líquido concentrado explicando su comportamiento de hinchamiento y la expansión deletérea de áridos responsables de daños ASR en hormigón.

Catálisis de ASR por NaOH o KOH disuelto

La reacción ASR difiere significativamente de la reacción puzolánica por el hecho de que está catalizada por hidróxidos alcalinos solubles ( NaOH / KOH ) a pH muy alto. Se puede representar de la siguiente manera utilizando la notación geoquímica clásica para representar la sílice mediante la sílice disuelta completamente hidratada (Si (OH) 4 o ácido silícico : H 4 SiO 4 ), pero también existe una notación industrial más antigua (H 2 SiO 3 , hemihidratado sílice (no existe), por analogía con el ácido carbónico ):

2 Na (OH) + H 4 SiO 4 → Na 2 H 2 SiO 4  • 2 H 2 O
El gel de sílice alcalino soluble así producido puede reaccionar con hidróxido de calcio ( portlandita ) para precipitar hidratos de silicato de calcio insolubles (fases CSH) y regenerar NaOH para continuar la reacción inicial de disolución de sílice:
Na 2 H 2 SiO 4  • 2 H 2 O + Ca (OH) 2 → CaH 2 SiO 4  • 2 H 2 O + 2 NaOH

La suma, o la combinación, de las dos reacciones mencionadas anteriormente da una reacción general que se asemeja a la reacción puzolánica, pero es importante tener en cuenta que esta reacción es catalizada por la presencia indeseable en el cemento u otros componentes del hormigón de alcalinos solubles. hidroxidos (NaOH / KOH) responsables de la disolución de la sílice (ácido silícico) a pH alto:

Ca (OH) 2 + H 4 SiO 4 → CaH 2 SiO 4  • 2 H 2 O

Sin la presencia de NaOH o KOH disuelto, responsable del alto pH (~ 13,5) del agua de los poros del hormigón, la sílice amorfa de los agregados reactivos no se disolvería y la reacción no evolucionaría. Además, el silicato de sodio o potasio soluble es muy higroscópico y se hincha cuando absorbe agua. Cuando el gel de silicato de sodio se forma y se hincha dentro de un agregado silíceo poroso, primero se expande y ocupa la porosidad libre. Cuando este último está completamente lleno, si el gel soluble pero muy viscoso no se puede expulsar fácilmente de la red de sílice, la presión hidráulica aumenta dentro del agregado atacado y conduce a su fractura.Es la expansión hidromecánica del agregado silíceo dañado rodeado por una pasta de cemento endurecida rica en calcio la responsable del desarrollo de una red de grietas en el hormigón. Cuando el silicato de sodio expulsado del agregado encuentra granos de portlandita presentes en la pasta de cemento endurecido, se produce un intercambio entre los cationes de sodio y calcio y precipita el silicato de calcio hidratado (CSH) con una liberación concomitante de NaOH. A su vez, el NaOH regenerado puede reaccionar con el agregado de sílice amorfa conduciendo a una mayor producción de silicato de sodio soluble. Cuando un borde continuo de CSH envuelve completamente la superficie externa del agregado silíceo atacado, se comporta como unse produce un intercambio entre los cationes de sodio y calcio y precipita silicato de calcio hidratado (CSH) con una liberación concomitante de NaOH. A su vez, el NaOH regenerado puede reaccionar con el agregado de sílice amorfa conduciendo a una mayor producción de silicato de sodio soluble. Cuando un borde continuo de CSH envuelve completamente la superficie externa del agregado silíceo atacado, se comporta como unse produce un intercambio entre los cationes de sodio y calcio y precipita silicato de calcio hidratado (CSH) con una liberación concomitante de NaOH. A su vez, el NaOH regenerado puede reaccionar con el agregado de sílice amorfa conduciendo a una mayor producción de silicato de sodio soluble. Cuando un borde continuo de CSH envuelve completamente la superficie externa del agregado silíceo atacado, se comporta como unbarrera semipermeable y dificulta la expulsión del silicato de sodio viscoso mientras permite que el NaOH / KOH se difunda desde la pasta de cemento endurecido dentro del agregado. Esta barrera selectiva de CSH contribuye a aumentar la presión hidráulica dentro del agregado y agrava el proceso de craqueo. Es la expansión de los agregados lo que daña el hormigón en la reacción álcali-sílice.

Portlandita (Ca (OH) 2 ) representa la principal reserva de aniones OH - en la fase sólida como lo sugieren Davies y Oberholster (1988) [9] y enfatizan Wang y Gillott (1991). [10]Mientras la portlandita, o los agregados silíceos, no se hayan agotado por completo, la reacción de ASR continuará. Los hidróxidos alcalinos se regeneran continuamente mediante la reacción del silicato de sodio con portlandita y, por lo tanto, representan la correa de transmisión de la reacción ASR que la impulsa a completarse. Por tanto, es imposible interrumpir la reacción ASR. La única forma de evitar la ASR en presencia de agregados silíceos y agua es mantener la concentración de álcali soluble (NaOH y KOH) al nivel más bajo posible en el concreto, de modo que el mecanismo de catálisis se vuelva insignificante.

Analogía con la cal sodada y la carbonatación del hormigón

El mecanismo de reacción álcali-sílice catalizado por una base fuerte soluble como NaOH o KOH en presencia de Ca (OH) 2 (tampón de alcalinidad presente en la fase sólida) se puede comparar con el proceso de carbonatación de la cal sodada . El ácido silícico ( H 2 SiO 3 o SiO 2 ) simplemente se reemplaza en la reacción por el ácido carbónico ( H 2 CO 3 o CO 2 ).

(1) CO 2 + 2 NaOH  →   Na 2 CO 3 + H 2 O (Atrapamiento de CO 2 por NaOH soluble)
(2) Na 2 CO 3 + Ca (OH) 2 → CaCO 3 + 2 NaOH   (regeneración de NaOH después de la reacción con cal)
suma (1 + 2) CO 2 + Ca (OH) 2 → CaCO 3 + H 2 O   (reacción global)

En presencia de agua o simplemente humedad ambiental , las bases fuertes, NaOH o KOH, se disuelven fácilmente en su agua de hidratación ( sustancias higroscópicas , fenómeno de delicuescencia ) y esto facilita enormemente el proceso de catálisis porque la reacción en solución acuosa ocurre mucho más rápido que en el fase sólida seca. [11] El NaOH húmedo impregna la superficie y la porosidad de los granos de hidróxido de calcio con una alta superficie específica. [12] La cal sodada se usa comúnmente en respiradores de buceo de circuito cerrado y en sistemas de anestesia . [13][14]

El mismo efecto catalítico de los hidróxidos alcalinos (función del contenido de Na 2 O eq del cemento ) también contribuye a la carbonatación de la portlandita por el CO 2 atmosférico en el hormigón, aunque la velocidad de propagación del frente de reacción está esencialmente limitada por el CO 2. difusión dentro de la matriz de hormigón menos porosa . [15]

La reacción de carbonatación de cal sodada se puede traducir directamente a la antigua notación industrial de silicato (refiriéndose al ácido metasilícico nunca observado ) simplemente sustituyendo un átomo de C por un átomo de Si en las ecuaciones de balance de masa ( es decir , reemplazando un carbonato por un metasilicato anión). Esto da el siguiente conjunto de reacciones que también se encuentran comúnmente en la literatura para representar esquemáticamente la regeneración continua de NaOH en ASR:

(1) SiO 2 + 2 NaOH  →   Na 2 SiO 3 + H 2 O (SiO 2 se disuelve rápidamente mediante NaOH higroscópico)
(2) Na 2 SiO 3 + Ca (OH) 2 → CaSiO 3 + 2 NaOH   (regeneración de NaOH después de la reacción con portlandita)
suma (1 + 2) SiO 2 + Ca (OH) 2 → CaSiO 3 + H 2 O   (reacción global que se asemeja a la reacción puzolánica )

Si el NaOH es claramente deficiente en el sistema en consideración (reacción de cal sodada o álcali-sílice), es posible formalmente escribir los mismos conjuntos de reacciones simplemente reemplazando los aniones CO 3 2- por HCO 3 - y los aniones SiO 3 2- por HSiO 3 - , el principio de catálisis sigue siendo el mismo, incluso si el número de especies intermedias difiere.

Principales fuentes de OH-
 en pasta de cemento endurecida

Se pueden distinguir varias fuentes de aniones hidróxido ( OH-
) en pasta de cemento endurecido (HCP) de la familia del cemento Portland ( OPC puro , con BFS , o con aditivos cementosos, FA o SF ).

Fuentes directas

OH-
Los aniones pueden estar directamente presentes en el agua de los poros de HCP o liberarse lentamente de la fase sólida (tampón principal o stock sólido) mediante la disolución de Ca (OH)
2(portlandita) cuando su solubilidad aumenta cuando el valor de pH alto comienza a caer. Además de estas dos fuentes principales, las reacciones de intercambio de iones y la precipitación de sales de calcio poco solubles también pueden contribuir a la liberación de OH-
 en solución.

Los hidróxidos alcalinos, NaOH y KOH, surgen de la disolución directa de Na
2O y K
2O óxidos producidos por la pirólisis de las materias primas a alta temperatura (1450 ° C) en el horno de cemento . Por tanto, la presencia de minerales con altos contenidos de Na y K en las materias primas puede resultar problemática. El antiguo proceso de fabricación en húmedo del cemento, que consumía más energía (evaporación de agua) que el moderno proceso en seco, tenía la ventaja de eliminar gran parte de las sales solubles de Na y K presentes en la materia prima.

Como se describió anteriormente en las dos secciones que tratan respectivamente de la catálisis ASR por hidróxidos alcalinos y carbonatación de cal sodada, el NaOH soluble y el KOH se regeneran continuamente y se liberan en solución cuando el silicato alcalino soluble reacciona con Ca (OH).
2precipitar silicato de calcio insoluble. Como sugirieron Davies y Oberholster (1988), [9] la reacción álcali-sílice se autoperpetúa ya que los hidróxidos alcalinos se regeneran continuamente en el sistema. Por lo tanto, la portlandita es el principal amortiguador de OH-
en la fase sólida. Mientras no se agote el stock de hidróxidos en la fase sólida, la reacción álcali-sílice puede continuar hasta que se complete la disparidad de uno de los reactivos ( Ca (OH)
2o SiO
2) involucrado en la reacción puzolánica .

Fuentes indirectas

También existen otras fuentes indirectas de OH-
, todos relacionados con la presencia de sales solubles de Na y K en el agua de los poros de la pasta de cemento endurecido (HCP). La primera categoría contiene sales solubles de Na y K cuyos aniones correspondientes pueden precipitar sales de calcio insolubles, por ejemplo, Na
2ASI QUE
4, Na
2CO
3, Na
3correos
4, NaB (OH)
4, Na
2B
4O
7, ....

A continuación, un ejemplo de precipitación de sulfato de calcio ( yeso , anhidrita ) que libera hidróxido de sodio :

N / A
2ASI QUE
4+ Ca (OH)
2→ CaSO
4 + 2 NaOH

o la reacción de carbonato de sodio con portlandita, también importante para la catálisis de la reacción álcali-carbonato como lo enfatizan Fournier y Bérubé (2000) y Bérubé et al. (2005): [16] [17]

N / A
2CO
3+ Ca (OH)
2→ CaCO
3 + 2 NaOH

Sin embargo, no todas las sales solubles de Na o K pueden precipitar sales de calcio insolubles, como, por ejemplo , sales de deshielo a base de NaCl:

2 NaCl + Ca (OH)
2← CaCl
2 + 2 NaOH

Como el cloruro de calcio es una sal soluble, la reacción no puede ocurrir y el equilibrio químico retrocede hacia el lado izquierdo de la reacción.

Entonces, surge una pregunta: ¿Es posible que el NaCl o el KCl de las sales de deshielo aún desempeñen un papel en la reacción álcali-sílice? N / A+
y K+
Los cationes en sí mismos no pueden atacar la sílice (el culpable es su contraión OH-
) y los cloruros alcalinos solubles no pueden producir hidróxido alcalino soluble al interactuar con el hidróxido cálcico. Entonces, ¿existe otra ruta para seguir produciendo aniones de hidróxido en la pasta de cemento endurecido (HCP)?

Además de la portlandita, otras fases sólidas hidratadas están presentes en HCP. Las fases principales son los hidratos de silicato de calcio (CSH) (el " pegamento " en la pasta de cemento), las fases de sulfoaluminato de calcio ( AFm y AFt, etringita ) e hidrogranate . Las fases de CSH son menos solubles (~ 10 −5  M) que la portlandita (CH) (~ 2,2 10 −2  M a 25 ° C) y, por lo tanto, se espera que desempeñen un papel insignificante en la liberación de iones de calcio.

Se sospecha que una reacción de intercambio aniónico entre los iones cloruro y los aniones hidróxido contenidos en la red de algunos hidratos de aluminato de calcio (CAH), o fases relacionadas (CASH, AFm, AFt), también contribuye a la liberación de aniones hidróxido en la solución. El mecanismo principal se ilustra esquemáticamente a continuación para las fases de CAH:

Cl-
+ (CAH) –OH → (CAH) –Cl + OH-

Como conclusión simple, pero contundente, la presencia de sales solubles de Na y K también puede causar, por precipitación de sal de calcio poco soluble (con portlandita, CH) o reacciones de intercambio aniónico (con fases relacionadas con CAH), la liberación de OH-
aniones en solución. Por lo tanto, la presencia de cualquier sal de Na y K en el agua de los poros del cemento es indeseable y las mediciones de los elementos de Na y K son un buen proxy ( indicador ) de la concentración máxima de OH-
en solución de poros. Esta es la razón por la que el contenido de álcali equivalente total ( Na
2O
eq) de cemento puede basarse simplemente en las mediciones de Na y K ( por ejemplo , mediante técnicas de medición ICP-AES , AAS , XRF ).

Evolución y envejecimiento del gel alcalino

El proceso de maduración del gel de sílice alcalino fluido que se encuentra en las exudaciones en productos sólidos menos solubles que se encuentran en las pastas de gel o en las eflorescencias se describe a continuación. Se consideran cuatro pasos distintos en esta transformación progresiva. [10]

1. SiO
2disolución y Na
2SiO
3formación (aquí, escrito explícitamente en la antigua notación industrial de metasilicato (basado en el ácido metasilícico no existente , H
2SiO
3) para ilustrar también el uso frecuente de esto más adelante en la literatura):

2 NaOH + SiO
2→ Na
2SiO
3· H
2O (gel joven NSH)
esta reacción va acompañada de hidratación e hinchamiento del gel alcalino que conduce a la expansión de los agregados afectados. El pH del gel alcalino fresco es muy alto y a menudo tiene un color ámbar característico. El alto pH de las exudaciones jóvenes de gel alcalino a menudo impide el crecimiento de musgos en la superficie del relleno de grietas de hormigón.

2. Maduración del gel alcalino: polimerización y gelificación por el proceso sol-gel . Condensación de monómeros u oligómeros de silicato dispersos en una solución coloidal (sol) en una red polimérica acuosa bifásica de gel de sílice. California2+
Los cationes divalentes liberados por el hidróxido de calcio ( portlandita ) cuando el pH comienza a descender ligeramente pueden influir en el proceso de gelificación.

3. Intercambio catiónico con hidróxido de calcio (portlandita) y precipitación de hidratos de silicato de calcio amorfo (CSH) acompañado de regeneración de NaOH:

N / A
2SiO
3+ Ca (OH)
2→ CaSiO
3 + 2 NaOH
Los hidratos de silicato de calcio no estequiométricos amorfos (CSH, la no estequiometría se indica aquí mediante el uso de rayas) pueden recristalizar en rosetas similares a las de la girolita . La CSH formada en esta etapa puede considerarse un silicato de calcio hidratado evolucionado.

4. Carbonatación de la CSH que conduce a la precipitación de carbonato de calcio y SiO 2 amorfo estilizado de la siguiente manera:

CaSiO
3+ CO
2→ CaCO
3+ SiO
2

Siempre que el gel alcalino ( Na
2SiO
3) aún no ha reaccionado con Ca2+
iones liberados de la disolución de la portlandita, permanece fluido y puede exudar fácilmente de los agregados rotos o a través de grietas abiertas en la estructura de concreto dañada. Esto puede provocar exudaciones de líquido viscoso amarillo visible (gotas de líquido ámbar) en la superficie del hormigón afectado.

Cuando el pH cae lentamente debido al progreso de la reacción de disolución de la sílice, aumenta la solubilidad del hidróxido de calcio y el gel alcalino reacciona con Ca2+
iones. Su viscosidad aumenta debido al proceso de gelificación y su movilidad (fluidez) disminuye fuertemente cuando las fases de CSH comienzan a precipitar después de la reacción con hidróxido de calcio (portlandita). En este momento, el gel calcificado se endurece, lo que dificulta el transporte del gel alcalino en el hormigón.

Cuando el gel de CSH se expone al dióxido de carbono atmosférico , sufre una carbonatación rápida y aparecen eflorescencias blancas / amarillas en la superficie del hormigón. Cuando el gel alcalino relativamente fluido continúa exudando debajo de la capa de gel superficial endurecida, empuja las eflorescencias fuera de la superficie de la grieta haciendo que aparezcan en relieve. Debido a que las velocidades de las reacciones de carbonatación y secado del gel son más rápidas que la velocidad de exudación del gel (velocidad de expulsión del gel líquido a través de grietas abiertas), en la mayoría de los casos, los exudados alcalinos líquidos frescos no se encuentran con frecuencia en la superficie de las estructuras de hormigón de ingeniería civil. Los núcleos de hormigón descomprimido a veces pueden dejar observar exudaciones de álcali líquido amarillo fresco (gotitas de color ámbar viscoso) justo después de su perforación.

Mecanismo de deterioro del hormigón.

El mecanismo de ASR que causa el deterioro del hormigón se puede describir en cuatro pasos de la siguiente manera:

  1. La solución muy básica (NaOH / KOH) ataca los agregados silíceos (disolución de ácido silícico a pH alto), convirtiendo la sílice pobremente cristalizada o amorfa en un gel de silicato alcalino soluble pero muy viscoso (NSH, KSH).
  2. El consumo de NaOH / KOH por la reacción de disolución de la sílice amorfa disminuye el pH del agua de los poros de la pasta de cemento endurecida. Esto permite la disolución de Ca (OH) 2 (portandita) y aumenta la concentración de iones Ca 2+ en el agua de los poros del cemento. Los iones de calcio luego reaccionan con el gel de silicato de sodio soluble para convertirlo en hidratos de silicato de calcio sólidos (CSH). El CSH forma un recubrimiento continuo poco permeable en la superficie externa del agregado.
  3. La solución alcalina penetrada (NaOH / KOH) convierte los minerales silíceos restantes en un gel de silicato alcalino soluble voluminoso. La presión expansiva resultante aumenta en el núcleo del agregado.
  4. La presión acumulada agrieta el agregado y la pasta de cemento circundante cuando la presión excede la tolerancia del agregado. [18]

Efectos estructurales de ASR

El agrietamiento causado por ASR puede tener varios impactos negativos en el concreto, que incluyen: [19]

  1. Expansión: la naturaleza expansiva del gel ASR aumenta la posibilidad de expansión en elementos de concreto.
  2. Resistencia a la compresión : El efecto de ASR sobre la resistencia a la compresión puede ser menor para niveles de expansión bajos, a grados relativamente más altos con una expansión mayor. (Swamy RN 1986) señala que la resistencia a la compresión no es un parámetro muy preciso para estudiar la gravedad de la ASR; sin embargo, la prueba se realiza debido a su simplicidad.
  3. Resistencia a la tracción / capacidad de flexión: las investigaciones muestran que el agrietamiento ASR puede reducir significativamente la resistencia a la tracción del hormigón; reduciendo por tanto la capacidad de flexión de las vigas. Algunas investigaciones sobre estructuras de puentes indican una pérdida de capacidad del 85% como resultado de la ASR.
  4. Módulo de elasticidad / UPV: El efecto de ASR sobre las propiedades elásticas del hormigón y la velocidad del pulso de ultrasonidos (UPV) es muy similar a la capacidad de tracción. Se muestra que el módulo de elasticidad es más sensible a la ASR que la velocidad del pulso.
  5. Fatiga : ASR reduce la capacidad de carga y la vida de fatiga del hormigón (Ahmed T. 2000).
  6. Resistencia al corte : ASR mejora la capacidad de corte del hormigón armado con y sin refuerzo de corte (Ahmed T. 2000).

Mitigación

La ASR se puede mitigar en hormigón nuevo mediante varios enfoques:

  1. Limite el contenido de metales alcalinos del cemento . Muchas normas [ cita requerida ] imponen límites al contenido de "Na 2 O equivalente " del cemento.
  2. Limite el contenido de sílice reactiva del agregado . Ciertas rocas volcánicas son particularmente susceptibles a ASR porque contienen vidrio volcánico ( obsidiana ) y no deben usarse como agregado [ cita requerida ] . El uso de agregados de carbonato de calcio puede evitar esto. En principio, la piedra caliza (CaCO 3 ) el nivel de sílice depende de su pureza. Algunas calizas silíceas (ao, Kieselkalk encontrada en Suiza ) [20]puede estar cementado por sílice amorfa o poco cristalina y puede ser muy sensible a la reacción ASR, como también se observa con algunas calizas silíceas de Tournais explotadas en canteras en el área de Tournai en Bélgica . [21] El uso de piedra caliza como agregado no es una garantía contra la ASR en sí mismo. En Canadá, la piedra caliza silícea de Spratt también es particularmente conocida en estudios que tratan con ASR y se usa comúnmente como el agregado de referencia canadiense de ASR.
  3. Agregue materiales silíceos muy finos para neutralizar la alcalinidad excesiva del cemento con ácido silícico mediante una reacción puzolánica controlada en la etapa inicial del fraguado del cemento. Los materiales puzolánicos para añadir a la mezcla pueden ser, por ejemplo , puzolana , humo de sílice , cenizas volantes o metacaolín . [22] Estos reaccionan preferentemente con los álcalis del cemento sin la formación de una presión expansiva, porque los minerales silíceos en partículas finas se convierten en silicato alcalino y luego en silicato cálcico sin formación de bordes de reacción semipermeables.
  4. Limite los álcalis externos que entran en contacto con el sistema.

Una reacción rápida iniciada en la etapa inicial del endurecimiento del hormigón en partículas de sílice muy finas ayudará a suprimir una reacción lenta y retardada con agregados silíceos más grandes a largo plazo. Siguiendo el mismo principio, la fabricación de cemento de pH bajo también implica la adición de materiales puzolánicos finamente divididos ricos en ácido silícico a la mezcla de hormigón para disminuir su alcalinidad. Además de reducir inicialmente el valor de pH del agua de los poros del hormigón, el principal mecanismo de trabajo de la adición de humo de sílice es consumir portlandita (el depósito de hidroxido (OH -) en la fase sólida) y para disminuir la porosidad de la pasta de cemento endurecida mediante la formación de hidratos de silicato de calcio (CSH). Sin embargo, el humo de sílice debe dispersarse muy finamente en la mezcla de hormigón porque las escamas aglomeradas de humo de sílice compactado también pueden inducir ASR si el proceso de dispersión es insuficiente. Este puede ser el caso en los estudios de laboratorio [ cita requerida ] realizados en pastas de cemento solo en ausencia de agregados. El humo de sílice se dispersa suficientemente durante las operaciones de mezclado de grandes lotes de hormigón fresco por la presencia de agregados finos y gruesos.

Como parte de un estudio realizado por la Administración Federal de Carreteras , se han aplicado una variedad de métodos a las estructuras de campo que sufren de expansión y agrietamiento afectados por ASR. Algunos métodos, como la aplicación de silanos , se han mostrado muy prometedores, especialmente cuando se aplican a elementos como pequeñas columnas y barreras de carreteras. La aplicación tópica de compuestos de litio ha mostrado poca o ninguna promesa para reducir la expansión y el agrietamiento inducidos por ASR. [23]

Tratamiento curativo

En general, no existen tratamientos curativos para las estructuras afectadas por ASR. Es posible reparar las secciones dañadas, pero la reacción continuará. En algunos casos, cuando es posible un secado suficiente de los componentes delgados (paredes, losas) de una estructura, y va seguido de la instalación de una membrana estanca , la evolución de la reacción puede ralentizarse y, en ocasiones, detenerse debido a la falta de agua necesaria para seguir alimentando la reacción. De hecho, el agua juega un triple papel en la reacción álcali-sílice: disolvente para la reacción que tiene lugar, medio de transporte para las especies disueltas que reaccionan y, finalmente, también reactivo consumido por la propia reacción.

Sin embargo, el hormigón en el centro de componentes o estructuras de hormigón grueso nunca se puede secar porque el transporte de agua en condiciones saturadas o insaturadas siempre está limitado por la difusión en los poros del hormigón (agua presente en forma líquida o en estado de vapor). Por tanto, el tiempo de difusión del agua es proporcional al cuadrado de su distancia de transporte. Como consecuencia, el grado de saturación de agua dentro de las estructuras de hormigón gruesas a menudo permanece por encima del 80%, un nivel suficiente para proporcionar suficiente agua al sistema y mantener en marcha la reacción álcali-sílice.

Las estructuras masivas, como las presas, plantean problemas particulares: no se pueden reemplazar fácilmente y la hinchazón puede bloquear las compuertas del aliviadero o el funcionamiento de las turbinas . Cortar ranuras en la estructura puede aliviar algo de presión y ayudar a restaurar la geometría y la función.

Áridos pesados ​​para hormigón de blindaje nuclear

Se utilizan comúnmente dos tipos de agregados pesados ​​para el concreto de blindaje nuclear con el fin de absorber eficientemente los rayos gamma : barita ( BaSO
4, densidad = 4,3 - 4,5) y varios tipos de óxidos de hierro , principalmente magnetita ( Fe
3O
4, densidad = 5,2) y hematita ( Fe
2O
3, densidad = 5,3). La razón es su alta densidad favorable a la atenuación gamma. Ambos tipos de agregados deben revisarse para detectar ASR, ya que pueden contener impurezas de sílice reactivas de una forma u otra. [24] [25] [26]

Como se puede alcanzar una temperatura elevada en el rango de 50 - 80 ° C en el hormigón del muro de confinamiento primario alrededor de los reactores nucleares, se debe prestar especial atención a la selección de agregados y agregados pesados ​​para evitar la reacción álcali-sílice promovida por reactivos impurezas de sílice y acelerada por la alta temperatura a la que está expuesto el hormigón.

En algunos depósitos hidrotermales, la barita está asociada con la mineralización de sílice [27] y también puede contener cristobalita reactiva [28] [29] mientras que los oxihidróxidos de Fe (III), en particular la ferrihidrita , exhiben una fuerte afinidad por la sílice disuelta presente en el agua. y puede constituir un sumidero final de SiO
2. [30]

Esto explica cómo la sílice microcristalina puede acumularse progresivamente en la ganga mineral de los óxidos de hierro. [31]

Sílice disuelta ( Si (OH)
4), y su correspondiente anión silicato ( SiO (OH)-
3), se absorbe fuertemente en óxidos férricos hidratados (HFO) y óxidos férricos en la superficie hidratada (> Fe-OH) por intercambio de ligandos:

(HO)
3SiO-
+> Fe – OH   →   > Fe – OSi (OH)
3+ OH-

En esta reacción de intercambio de ligando, un anión de silicato (también a menudo escrito más simplemente como H
3SiO-
4) está haciendo una sustitución nucleofílica en un grupo de superficie de ferrol> Fe-OH ferrol de HFO y expulsa un anión hidróxido OH-
mientras ocupa su lugar en el grupo ferrol. Este mecanismo explica la formación de fuertes complejos de sílice en la esfera interna en la superficie de los oxihidróxidos de hierro y los óxidos de hierro. [32] La superficie de los óxidos de hierro se cubre progresivamente con sílice y se forma una ganga de sílice en la superficie de los minerales de óxido de hierro. Esto explica por qué algunos minerales de hierro son ricos en sílice y, por lo tanto, pueden ser sensibles a la reacción álcali-sílice. Un nivel muy bajo de sílice reactiva en agregados pesados ​​es suficiente para inducir ASR. Esta es la razón por la que los agregados pesados ​​deben probarse sistemáticamente para ASR antes de las aplicaciones nucleares, como el blindaje contra la radiación o la inmovilización de desechos radiactivos fuertemente irradiados .

Otro motivo de preocupación por el posible desarrollo acelerado de ASR en el hormigón de estructuras nucleares es la amorfización progresiva de la sílice contenida en agregados expuestos a alta fluencia de neutrones . [33] Este proceso también se conoce como metamictización y se sabe que crea halo amorfos en minerales como el circón rico en uranio y torio cuando su estructura cristalina se somete a un intenso bombardeo interno de partículas alfa y se vuelve amorfo ( estado metamictico ).

Se espera que la pérdida de propiedades mecánicas de un componente de hormigón fuertemente irradiado con neutrones, como el escudo biológico de un reactor al final de la vida útil de una central nuclear, se deba al hinchamiento de los agregados inducido por la radiación, lo que conduce a la expansión volumétrica del hormigón. [34]

Prevención del riesgo

La única forma de prevenir, o limitar, el riesgo de ASR es evitar uno o varios de los tres elementos en el triángulo crítico reactividad agregada - contenido de álcali del cemento - agua:

  • seleccionando agregados no reactivos después de probarlos de acuerdo con un método de prueba estándar apropiado (ver la siguiente sección);
  • mediante el uso de un cemento bajo en álcali (LA): con un contenido máximo de álcali expresado en Na
    2    O
    eq    <0,60% de la masa de cemento, de acuerdo con la norma europea EN 197-1 para cemento, [35] o limitando el contenido total de álcali en el hormigón ( p . Ej. , Menos de 3 kg de Na
    2    O
    eq    / m 3 de hormigón para un cemento CEM I (OPC)). Ejemplo de norma para hormigón en Bélgica: NBN EN 206 y su suplemento nacional NBN B 15-001; [36] [37]
  • limitando el contacto de las infiltraciones de agua subterránea o meteorítica con la estructura de hormigón (membrana estanca, cubierta, suficiente drenaje de agua, ...). Esta última precaución es siempre aconsejable cuando sea posible y la única que también se aplica a veces a las estructuras de hormigón existentes afectadas por ASR.

Métodos para probar la posible reactividad alcalina

La Sociedad Estadounidense de Pruebas y Materiales ( ASTM International ) ha desarrollado diferentes métodos de prueba estandarizados para detectar agregados en cuanto a su susceptibilidad a ASR:

  • ASTM C227: "Método de prueba para la posible reactividad alcalina de combinaciones de cemento y agregado (método de barra de mortero)"
  • ASTM C289: "Método de prueba estándar para la posible reactividad álcali-sílice de agregados (método químico)"
  • ASTM C295: "Guía para el examen petrográfico de agregados para concreto"
  • ASTM C1260: "Método de prueba para la reactividad potencial de agregados (prueba de barra de mortero)". Es una prueba rápida de agregados: inmersión de barras de mortero en NaOH 1 M a 80 ° C durante 14 días para identificar rápidamente agregados altamente reactivos o agregados cuasi no reactivos. Además de una temperatura elevada, el método C1260 también implica el uso de una gran cantidad / inventario de NaOH en la solución en la que se sumerge la barra de mortero. Una gran piscina de OH -por lo tanto, los aniones están disponibles para difundirse dentro de la barra de mortero para disolver la sílice presente en los agregados. En consecuencia, esta prueba es muy severa y puede excluir agregados valiosos. En caso de resultados no decisivos, se debe utilizar el método de prueba a largo plazo ASTM C1293 para una evaluación final. La principal ventaja de la prueba ASTM C1260 es que permite identificar rápidamente casos extremos: agregados muy insensibles o muy reactivos.
  • ASTM C1293: "Método de prueba para agregados de concreto mediante la determinación del cambio de longitud del concreto debido a la reacción álcali-sílice". Es una prueba de confirmación a largo plazo (1 o 2 años) a 38 ° C en atmósfera húmeda saturada de agua (dentro de un horno termostatizado) con prismas de hormigón que contienen los agregados a caracterizar mezclados con un cemento alto en álcali especialmente seleccionado para inducir ASR. Los prismas de hormigón no se sumergen directamente en una solución alcalina, sino que se envuelven con pañuelos húmedos y se envuelven firmemente dentro de láminas de plástico herméticas.
  • ASTM C1567: "Método de prueba estándar para determinar la reactividad potencial álcali-sílice de combinaciones de materiales cementosos y agregados (método acelerado de barra de mortero)"

También se han desarrollado internacionalmente otros métodos de prisma de hormigón para detectar la posible reactividad alcalina de los agregados o, a veces, de los núcleos de hormigón endurecido, por ejemplo :

  • El método Oberholster en el que se basa la prueba ASTM C1260. Es un ensayo severo de corta duración con inmersión del prisma de mortero o núcleo de hormigón en una solución de NaOH 1 M a 80 ° C durante 14 días. [38]
  • El método Duggan comienza con una primera inmersión de varios núcleos de hormigón en agua destilada a 22 ° C para su rehidratación durante 3 días. A continuación, se calienta durante un día en un horno seco a 82 ° C y luego con una sucesión de ciclos de un día de hidratación seguido de un día de secado a 82 ° C. La expansión de los núcleos de hormigón se mide hasta los 14 o 20 días. [39] [40] [41] [42] Es una prueba de corta duración para ASR / AAR pero mucho más suave que la prueba de Oberholster. También se puede utilizar para medir la expansión del hormigón debido a la formación retardada de etringita (DEF). Las tensiones mecánicas inducidas por los ciclos térmicos crean microgrietas en la matriz de hormigón y facilitan así la accesibilidad al agua de las fases minerales reactivas en las muestras tratadas. [43]
  • La prueba de microbarras de hormigón fue propuesta por Grattan-Bellew et al. (2003) como una prueba acelerada universal para la reacción álcali-agregado. [44]
  • CSA A23.1-14A y CSA A23.2-14A: Ensayos de prisma de hormigón estándar de la CSA canadiense para determinar la expansividad potencial de combinaciones de cemento / agregado. [45] [43] CSA A23.2-14A es una prueba a largo plazo en la que los prismas de hormigón se almacenan en condiciones de humedad saturada a una temperatura de 38 ° C, durante un mínimo de 365 días. Es el estándar canadiense equivalente a ASTM C1293.
  • LCPC / IFSTTAR (1997) LPC-44. Reacción alcalina en hormigón. Ensayos de dilatación residual sobre hormigón endurecido. [46]
  • Método de prisma de hormigón RILEM AAR-3 (almacenamiento a 38 ° C).
  • Método de prisma de hormigón RILEM AAR-4 (almacenamiento a 60 ° C).
  • Método alternativo RILEM AAR-4 (almacenamiento a 60 ° C).
  • Método de ensayo de hormigón alemán (almacenamiento a 40 ° C).
  • Método de prisma de hormigón noruego (almacenamiento a 38 ° C).

Estructuras afectadas conocidas

Superficie de un pilar de hormigón del edificio de la Galería Nacional de Canadá en Ottawa que presenta el patrón de fisuras típico de la reacción álcali-sílice (ASR). Nótese el aspecto graso típico de las exudaciones de gel de sílice amarillo que empapan la superficie del hormigón a lo largo de los dos lados de las grietas.

Australia

  • Aparcamiento del Adelaide Festival Centre , demolido en 2017 [47]
  • Salón del centenario, Adelaida (1936-2007)
  • Piscina oceánica Dee Why, Dee Why , Australia . [48]
  • King St Bridge, demolido y reemplazado en 2011 (cruzando el río Patawalonga , Glenelg North, South Australia ). [49] [50]
  • Pabellón de surf Manly , Manly , Australia (1939-1981). [51]
  • El antiguo Stand Sur del MCG , demolido en 1990 y reemplazado por el Gran Stand Sur que se completó en 1992
  • Aparcamiento Westpoint Blacktown

Bélgica

  • Numerosos puentes y obras de ingeniería civil de las autopistas debido al uso inadecuado de la piedra caliza de Tournaisian silícea altamente reactiva ( Dinantian del carbonífero inferior ) durante los años 1960 - 1970 cuando la mayoría de las autopistas se construyeron en Bélgica. Los daños por ASR comenzaron a reconocerse solo en la década de 1980. [52] La piedra caliza de Tournais puede contener hasta 25 - 30 wt. % de sílice biogénica reactiva procedente de las espículas de esponjas silíceas depositadas con carbonato cálcico en los sedimentos marinos.
  • Pommeroeul bloqueo en Hainaut en los Hensies canal - Pommeroeul - Condé.
  • Rampa de acceso para coches Tour & Taxis en Bruselas con exudaciones líquidas de gel alcalino ámbar evidenciadas en núcleos de hormigón por expertos de SPW (Servicios Públicos de Valonia).
  • Edificio de contención exterior de la central nuclear de Tihange 2 .
  • Residuos radiactivos mal acondicionados de la central nuclear de Doel : concentrados de evaporador y resinas de intercambio iónico gastadas (SIER) que exudan de la matriz de inmovilización de hormigón cantidades muy grandes de gel de sílice de sodio líquido. [53] [54] [55] [56] [57] [58]

Canadá

Las reacciones álcali-agregado (AAR), tanto las reacciones álcali-sílice (ASR) como las reacciones álcali-carbonato (ACR, que involucran dolomita), se identificaron en Canadá desde la década de 1950. [59] [60] [61]

  • Muchas presas hidráulicas se ven afectadas por ASR en Canadá debido al amplio uso de agregados reactivos. [62] En efecto, sensible a las heladas reactiva sílex se encuentra muy a menudo en entornos glacio-fluviales de la que gravas son comúnmente extraídos en Canadá. Otra razón es también la presencia de sílice reactiva en calizas paleozoicas como la caliza silícea del Ordovícico ( Formación Bobcaygeon ) de la cantera de Spratt cerca de Ottawa en Ontario . [63] Los agregados de piedra caliza de Spratt (de la empresa "Spratt Sand and Gravel Limited") se utilizan ampliamente para estudios de ASR en Canadá y en todo el mundo, según lo descrito por Rogers et al. (2000) [59] y también recomendado por RILEM (Unión Internacional de Laboratorios y Expertos en Materiales, Sistemas y Estructuras de Construcción). [64]
  • Numerosos puentes y obras de ingeniería civil de autopistas.
  • Intercambio Robert Bourassa - Charest (ciudad de Québec: intercambiador de las autopistas 740 - 440) demolido en 2010. [3]
  • Central nuclear Gentilly 2 .
  • Edificio de la Galería Nacional de Canadá en Ottawa .

Francia

  • Antiguo puente Térénez en Bretaña, construido en 1951 y reemplazado en 2011.

Alemania

  • La Deutsche Reichsbahn de Alemania Oriental utilizó numerosos tirantes de hormigón en la década de 1970 para reemplazar los tirantes de madera anteriores. Sin embargo, la grava del Mar Báltico causó ASR y las traviesas tuvieron que ser reemplazadas antes de lo planeado, hasta bien entrada la década de 1990. [ cita requerida ]
  • Después de la reunificación, muchas Autobahns en Alemania Oriental fueron renovadas con concreto que resultó ser defectuoso y afectado por ASR, lo que requirió costosos trabajos de reemplazo. [ cita requerida ]

Nueva Zelanda

  • Fairfield Bridge en Hamilton, Nueva Zelanda. Reparado en 1991 a un costo de 1,1 millones de dólares neozelandeses . [sesenta y cinco]

Reino Unido

  • Casa de Keybridge, [66] South Lambeth Road, Vauxhall , Londres, Inglaterra .
  • Millennium Stadium North Stand (parte del antiguo Estadio Nacional ), [67] Cardiff , Gales .
  • Puente de Merafield, [68] A38 , Inglaterra . Demolido manualmente en 2016. [69]
  • Estudios Pebble Mill , Birmingham. Derribado en 2005 [70]
  • Royal Devon y Exeter Hospital , Wonford . Derribado y reemplazado a mediados de la década de 1990. [71] [72]
  • Stand de Steve Bull, Estadio Molineux , Wolverhampton

Estados Unidos

  • Planta de energía nuclear de la estación Seabrook en Seabrook, New Hampshire .
  • Presa Seminoe en Wyoming . [73]
  • Presa Chickamauga en Tennessee . [74]
  • Viaducto de Sixth Street en Los Ángeles. Derribado en 2016.
  • Referencias para agregados muy reactivos ASR en EE. UU .:
    • Agregados gruesos: roca volcánica de Nuevo México
    • Agregados finos: arena silícea de Texas

Ver también

  • Reacción álcali-carbonato
  • Reacción álcali-agregado
  • Calthemita : depósito secundario de carbonato de calcio que crece bajo estructuras artificiales.
  • Carbonatación
  • Sílice coloidal
  • Agregado de construcción
  • Patrón de agrietamiento
  • Agrietamiento de cocodrilo : daño en el pavimento asfáltico caracterizado por grietas interconectadas o entrelazadas en la capa de asfalto.
  • Cemento modificado energéticamente (EMC)
  • Gyrolita , un producto de hidratación de la escoria y envejecimiento en gel ASR
  • Sílice hidratada
  • Reacción puzolánica
  • Silicato : ver hidrólisis / disolución de SiO 2 sólido y reacciones de desprotonación de Si-OH a pH alto
  • Esponja silícea
  • Cal sodada : el mecanismo de ASR catalizado por NaOH es análogo al mecanismo de captura de CO 2 por Ca (OH) 2 impregnado con NaOH

enlaces externos

  • Comprensión del tratado del sitio web de cemento sobre ASR
  • Tratado de la PCA sobre ASR
  • Tratado de la red de construcción de hormigón de ASR
  • Tratado de la Administración Federal de Carreteras de EE. UU. (FHWA) sobre el uso de litio para prevenir o mitigar la ASR
  • Association of German Cement Works - Reacción álcali-sílice - Descripción general

Libros de texto de referencia

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Referencias

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