Áridos reactivos en hormigones de presa. Reacción sulfática con formación de thaumasita

• Main Author: Chinchón Payá, Servando
• Other Authors: Aguado de Cea, Antonio
• Format: Doctoral Thesis
• Language: Spanish
• Published: Universidad de Alicante 2014
• Subjects: Áridos reactivos; Hormigón; Durabilidad; Presa; Reacción sulfática; Tahumasita; Ingeniería Civil
• Online Access: http://hdl.handle.net/10045/41565

El objetivo principal de la presente Tesis es profundizar en el conocimiento de la degradación de los sulfuros de hierro y su efecto en los materiales cementicios cuando forman parte de los áridos que componen morteros y hormigones. El ataque por los sulfatos producidos tras la degradación de dichos sulfuros afecta a la Durabilidad de los morteros y hormigones. La degradación se produce principalmente al crear nuevos compuestos con componentes del cemento hidratado que provocan la aparición de tensiones internas y fisuración (yeso y ettringita secundarios), pero también la capacidad cohesiva se puede ver afectada debido a la desintegración del gel C-S-H cuando se forma thaumasita. La Tesis aborda también la formación de este último compuesto y la relación que tiene con la ettringita. Dicha relación no está muy clara debido a que no se sabe ciertamente el papel que juega la ettringita en la formación de la thaumasita. Estos objetivos se abordan grac1as a la información obtenida tanto en trabajos experimentales en laboratorio como tras el estudio de muestras reales de hormigones y morteros degradados por el ataque por sulfatos, en algunos casos debido a sulfuros de hierro, y en los que se forma thaumasita. Para el estudio de las diferencias en la degradación de los sulfuros de hierro se ha diseñado un montaje experimental específico que permite evaluar la disolución acuosa de los sulfuros puros y el efecto de la roca encajante donde se encuentren. Para ello se utilizaron muestras puras de pirita y pirrotina y tres áridos diferentes (caliza, esquisto y marga). En las experiencias se evalúan los cambios de pH y Eh así como las concentraciones de hierro y sulfatos en las disoluciones. Se realizan también síntesis de thaumasita con y sin presencia de ettringita en el medio de reacción. Dado que la formación de thaumasita es un proceso muy lento y en el que influyen temperaturas bajas, las mezclas se guardaron en nevera a 5 ºC y se analizaron en distintos periodos, el último de ellos a los dos años. Los datos experimentales de las síntesis de thaumasita se complementan a su vez con los resultados analíticos de muestras de campo. Entre estas muestras se encuentran: un mortero de reparación de fisuras de presa, un suelo-cemento, un jet-grouting y un mortero de agarre. Los dos últimos capítulos corresponden a los estudios de la microestructura de los hormigones de las presas de Paso Nuevo y de Mequinenza. En dichas estructuras se formó también thaumasita tras un ataque por sulfatos pero dado a su gran interés componen dos capítulos específicos.