Proyecto De Química
El Agua y sus efectos nocivos ante el cemento
Dentro de las prestaciones que
ofrece un mortero debemos distinguir dos etapas diferenciadas por su
estado físico, que se denominan estado fresco y estado
endurecido. La primera responde a la fase del mortero una vez mezclado y
amasado. Su duración varía de acuerdo con el tiempo
de fraguado requerido por la proporción que integra la mezcla, así
como por la temperatura, humedad, etc. En esta etapa el mortero es plástico y
trabajable, lo que permite su puesta en obra. Superada esta fase el mortero
endurece hasta consolidarse. Por ello, es preciso diferenciar diversas
propiedades y exigencias en función del estado en que se encuentre el mortero.
Las propiedades relativas
al estado fresco se relacionan con la puesta en obra e influirán
principalmente en el rendimiento y la calidad de la ejecución. Los requisitos
derivados, por tanto, responden a las exigencias del constructor y operarios.
Las propiedades en estado
endurecido son estipuladas por las prescripciones de proyecto y por el
cumplimiento de las exigencias normativas y reglamentarias. Por consiguiente,
estas propiedades competen fundamentalmente a la figura del arquitecto o
prescriptor.
Las propiedades del estado fresco
son determinantes, pues influirán en gran medida en las prestaciones finales
que ofrecerá el mortero. Es necesario subrayar que las características de los
morteros, tanto en estado fresco como endurecido, dependen lógicamente de su
aplicación de destino, de acuerdo con la clasificación reflejada anteriormente.
No obstante, con un enfoque de generalidad podríamos distinguir las siguientes:
Características del mortero fresco
Consistencia
La consistencia de un mortero
define la manejabilidad o trabajabilidad del mismo. En algunos manuales se
denomina plasticidad pero ésta es un grado de consistencia como
veremos. La consistencia adecuada se consigue en obra mediante la adición de
cierta cantidad de agua que varía en función de la granulometría del mortero,
cantidad de finos, empleo de aditivos, absorción de agua de la base sobre
la que se aplica, así como de las condiciones ambientales, gusto de los
operarios que lo utilizan, etc. La trabajabilidad mejora con la adición
de cal, plastificantes o aireantes.
Mesa de sacudidas
Molde situado para el mortero
Probeta antes y después del procedimiento de ensayo de
consistencia
El valor viene medido por el escurrimiento (valor medio del diámetro en mm) de la probeta ensayada. En función de esta medida se distinguen tres tipos de consistencia:
La trabajabilidad se logra con morteros de consistencia plástica, que permiten a la pasta conglomerante bañar la superficie del árido. En los otros casos se forman morteros excesivamente secos no trabajables; o bien, muy fluidos con tendencia a la segregación.
Puesto que la consistencia se
adquiere mediante adición de agua a la masa de arena y conglomerante, esta
propiedad se relaciona directamente con la proporción agua/cemento,
crucial para el completo desarrollo de las propiedades resistentes del mortero.
El exceso de agua produce frecuentemente la exudación, fenómeno por el que el agua de la parte inferior se mueve hacia arriba especialmente cuando la granulometría tiene gran porcentaje de árido grueso que se deposita en la parte inferior. El resultado es una mezcla no homogénea con una posible merma en las propiedades finales del mortero endurecido.
Tiempo de utilización o de
trabajabilidad (tiempo de uso)
Es el tiempo durante el cual un
mortero posee la suficiente trabajabilidad para ser utilizado sin adición
posterior de agua con el fin de contrarrestar los efectos de endurecimiento por
el principio del fraguado.
Tiempo abierto
Es un concepto principalmente
referido a los morteros cola. En estos materiales se define como el
intervalo máximo de tiempo en que puede efectuarse el acabado transcurrido
desde su aplicación. Es decir, consiste en el tiempo de espera admisible desde
que se aplica el producto hasta colocar las piezas a adherir al soporte sin que
se produzca una merma en su poder adhesivo. En los morteros para juntas finas. Se
refiere aquí al tiempo en minutos durante el que puede retirarse una pieza
adherida a una capa de mortero sin que éste haya perdido su capacidad
adherente, contada desde que entra en contacto con aquella.
Densidad
La densidad del mortero está
directamente relacionada con la de sus materiales componentes, así como con su
contenido en aire.
Los morteros ligeros son más
trabajables a largo plazo. Para fabricar un mortero ligero pueden usarse áridos
artificiales ligeros (arcilla expandida) o, más comúnmente añadir aditivos
aireantes. Se clasifican como morteros ligeros aquellos cuya densidad es igual
o menor que 1.300 kg/m3
Medición de la densidad en estado
fresco
Adherencia (en estado fresco)
La adherencia (adhesión si
atendemos a su fundamento físico) se considera tanto en el mortero fresco como
en el endurecido, aunque por distintas causas. Consiste en la capacidad del
mortero para absorber tensiones normales o tangenciales a la superficie de la
interfase mortero-base. Se refiere, por tanto, a la resistencia a la
separación del mortero sobre su soporte.
La adherencia del mortero fresco
es debida a las propiedades reológicas de la pasta del conglomerante,
donde la tensión superficial de la masa del mortero fresco es el
factor clave para desarrollar este tipo de característica.
La adherencia, antes de que el mortero endurezca, se
incrementa cuanto mayor es la proporción del conglomerante o la cantidad de
finos arcillosos. Sin embargo, el exceso de estos componentes puede perjudicar
otras propiedades.
Contenido
de iones cloruro
La presencia de iones cloruro, solubles en el agua de
amasado del mortero, puede influir en el proceso de corrosión en el caso
de existir armaduras, así como en la aparición de eflorescencias.
Capacidad de retención de agua
De esta propiedad depende la
trabajabilidad del mortero fresco. La retención de agua se haya íntimamente
relacionada con la superficie específica de las partículas de árido fino, así
como con conglomerante y, en general, con la viscosidad de la pasta. Un mortero
tiende a conservar el agua precisa para hidratar la superficie de las
partículas del conglomerante y árido, así como las burbujas de
aire ocluido. El agua que tenga en exceso la cederá fácilmente por succión del soporte sobre
el que se aplica.
La retención de agua influye en
el grado de hidratación del conglomerante, lo que determinará el
ritmo de endurecimiento del mortero.
Otro factor que favorece este
«robo» de agua al mortero proviene de los agentes externos (temperaturas
elevadas, viento, etc.). Ante estos casos es recomendable reponer el agua
sustraída, mediante el curado del mortero en su proceso de fraguado.
Un mortero bien dosificado y
amasado puede llegar a desprenderse y no adquirir resistencia ni adherencia por
falta de hidratación del cemento, si no se consideran estos
factores.
Las propiedades del mortero
fresco influirán enormemente en su comportamiento una vez esté endurecido.
Características del mortero endurecido
La prescripción de los morteros a
emplear en obra debe considerar las acciones mecánicas previstas en el
proyecto, que no alcanzarán su estado límite de agotamiento. Además, deben
estimarse las acciones ambientales de tipo físico o químico que puedan
deteriorar el material o reduzcan su tiempo útil.
Desde su colocación existen una
serie de factores que tienden a destruir el mortero. La durabilidad es la
resistencia del mortero al ataque de un conjunto de agentes, tanto propios de
la ejecución, como de su vida, que alteran sus condiciones físicas con el
tiempo. De estas exigencias nace el estudio de las propiedades del mortero en
estado endurecido.
Resistencia mecánica
El mortero en la mayor parte de
sus aplicaciones debe actuar como elemento de unión resistente compartiendo las
solicitaciones del sistema constructivo del que forma parte. El mortero
utilizado en juntas debe soportar inicialmente las sucesivas hiladas de ladrillos o bloques.
Luego, la resistencia del mortero influirá, por ejemplo, en la
capacidad de una fábrica para soportar y transmitir las cargas a
las que se ve sometida. Así mismo, el mortero para solados resistirá
el peso de personas y enseres que se asienten sobre él.
Las resistencias a compresión y flexión del
mortero se obtienen conforme a los resultados del ensayo de probetas
prismáticas de 40x40x160 mm de 28 días de edad, conservadas en laboratorio
según condiciones normalizadas UNE-EN 1015-11. Los morteros se designan
según su resistencia a compresión a esta edad, medida en
N/mm2 anteponiéndoles la letra M.
Los morteros establecidos son, por tanto, M-1, M-2,5, M-5,
M-10, M-15, M-20 y Md.
Adherencia
(estado endurecido)
La adherencia se basa en la
resistencia a tracción de la unión entre un mortero y
un soporte definido. Resulta especialmente importante en morteros
para revocos y morteros cola.
Esta propiedad se determina por
un ensayo de arrancamiento directo perpendicular a la superficie del mortero.
El procedimiento operatorio de medida para los morteros de albañilería está
definido por la Norma Europea UNE-EN 1015-12. En el caso de los
morteros cola queda reflejado en la Norma UNE-EN 1348.
Ensayos de adherencia de morteros para revocos y morteros
cola
Lógicamente, la adherencia depende de tres aspectos fundamentales:
Ø
el mortero.
Ø
el soporte y su preparación.
Ø
la forma de aplicación.
Constituye una propiedad fundamental pues determina la unión
solidaria entre las piezas o partes unidas influyendo en la resistencia del
conjunto de, por ejemplo, una fábrica. Así mismo, una baja adherencia
puede causar desprendimientos de las piezas de revestimientos interiores o
exteriores fijadas por el mortero. En el caso de revocos los desprendimientos
del mortero ocasionan la desprotección de la fachada.
Existen dos tipos adherencia: química, basada en los
enlaces, y física, fundamentada en el anclaje mecánico entre las
piezas (adhesión).
La adherencia de tipo físico-mecánico está fundamentada en
la trabazón entre sólidos. El mortero se aplica en estado plástico sobre la
superficie del soporte. Ésta debe ofrecer suficientes posibilidades de anclaje
-porosidad-, para que el cemento disperso y disuelto del mortero penetre en los
poros del soporte. Después, al irse formando las agujas de cemento hidratado e
ir completándose el proceso de fraguado, se crean nuevos puntos de anclaje
entre el mortero y la pieza sobre la que se une.
La adherencia química se fundamenta en la formación de
enlaces químicos localizados en la superficie de contacto entre el mortero y el
soporte. Este tipo de adherencia en los morteros cola está causada por el
empleo de aditivos de resinas poliméricas. En estos casos resulta en
combinación con la adherencia mecánica o adhesión.
Retracción
La retracción es una contracción que experimenta
el mortero por disminución de volumen durante el proceso de fraguado y
principio de endurecimiento. Dicha retracción es provocada por la pérdida de
agua sobrante tras la hidratación del mortero.
Se ha demostrado que las retracciones son más elevadas cuantos
más ricos en cemento y elementos finos son los morteros. También se ha
observado que la retracción aumenta cuanto mayor es la cantidad de agua de
amasado.
Distinguiremos tres tipos de
retracción: plástica, hidráulica o de secado y térmica.
Retracción plástica. Es una contracción por desecación
durante el proceso de fraguado, cuando el mortero no es capaz de
transmitir ni soportar tensiones producidas por la rápida evaporación del agua.
Da lugar a una fisuración frecuentemente llamada de afogarado,
caracterizada por muchas fisuras próximas que se cruzan con aspecto de piel de
cocodrilo y que no llegan a alcanzar gran profundidad. A mayor dosificación de
cemento mayor es el valor de la retracción plástica. La fisuración se produce
fundamentalmente en elementos superficiales, de poco espesor, ante temperaturas
elevadas con vientos secos y falta de curado.
Fisuración por retracción plástica
Retracción hidráulica o de
secado. Es la contracción del mortero por evaporación del agua, que se produce
al haber finalizado el fraguado. Si la retracción de secado es intensa causa un
cambio volumétrico capaz de crear tensiones importantes en zonas impedidas de
deformarse. Si se supera el valor de adherencia del mortero, ocasiona que los
bordes de las fisuras se levanten y abarquillen.
La retracción hidráulica aumenta
con:
-El espesor de recubrimiento.
-La riqueza de conglomerante del
mortero y la finura de molido de éste.
-La mayor relación agua/cemento.
-La menor relación volumen/superficie.
Está influenciada también por la
naturaleza de los áridos así como por las condiciones y tipo de curado
empleados.
ü
Retracción térmica. Es la contracción
experimentada por el mortero, por variación en la temperatura de su masa
durante el endurecimiento. Si el calor alcanzado al iniciarse el endurecimiento
se debe a la reacción exotérmica de los granos de cemento, un mortero pobre,
con poco cemento, sufre un incremento de temperatura inferior a un mortero con
más cemento y consecuentemente menores retracciones.
ü
La retracción se identifica por la característica fisuración errática aparecida en la superficie del mortero. Si es muy acusada puede afectar a la impermeabilidad al dejar abiertas vías de penetración del agua
La retracción se identifica por la característica fisuración errática aparecida en la superficie del mortero. Si es muy acusada puede afectar a la impermeabilidad al dejar abiertas vías de penetración del agua
Absorción
de agua
Afecta a los morteros que quedan
expuestos directamente a la lluvia. Su importancia radica en que la absorción
determina la permeabilidad de un enfoscado o del mortero
que forma las juntas de una fábrica. Si el mortero es permeable al
agua, transmitirá ésta hacia el interior originando la consiguiente aparición
de humedades por filtración. Además, con la succión del agua exterior se
favorece el tránsito de partículas o componentes no deseables para la
durabilidad del conjunto constructivo, como en el caso de las eflorescencias.
La absorción depende de la
estructura capilar del material, por tanto, cuanto más compacto sea un mortero,
menor será la red capilar y, en consecuencia, menor absorción presentará. La
incorporación de aditivos hidrofugantes, plastificantes y aireantes
también contribuye notablemente a disminuir la absorción capilar en los
morteros que los incorporan.
Densidad
(estado endurecido)
La densidad del mortero dependerá fundamentalmente de la que
tengan sus componentes: arenas, adiciones, etc. También es determinante la
granulometría y volumen que éstos ocupen en su dosificación. Además, incide en
la densidad la relación agua/cemento del mortero. A medida que aumenta dicha
relación más poroso es el mortero.
Se considera que un mortero es ligero, cuando su densidad es
igual o menor que 1.300 kg/m3.
Para la hidratación del cemento en el mortero
sería suficiente incorporarle una pequeña cantidad de agua, sin embargo, de
esta forma se obtendrían consistencias demasiado secas y no trabajables. Por
ello es necesaria mayor cantidad de agua de amasado que la estrictamente
necesaria para el fraguado.
Esto explica que, durante el fraguado y endurecimiento del
mortero, se produzca una pérdida del agua sobrante, que no se combina con las
partículas de cemento para la formación y endurecimiento de cristales.
Es lógico pensar que a menor número de partículas de cemento
a hidratar mayor pérdida de agua. La pérdida de agua resulta, por lo comentado,
un indicador de variaciones accidentales en el contenido de cemento en el
mortero.
La densidad en estado endurecido se determina siguiendo el
procedimiento operativo que figura en la Norma Europea UNE-EN 1015-10.
Medición de la densidad en estado endurecido.
Permeabilidad
al vapor de agua
Si anteriormente reseñábamos la conveniencia de impermeabilidad en
los morteros expuestos al agua, resulta deseable, sin embargo, su permeabilidad al
vapor. El paso del vapor a través de la estructura capilar del material
favorece su traspiración impidiendo la aparición de condensaciones en el
interior, por causas higrotérmicas.
Existe un procedimiento operativo destinado a medir la
permeabilidad de agua de los morteros para revocos exteriores según la UNE-EN
1015-19
Comportamiento
térmico
Esta característica viene dada por la conductividad térmica
del material que indica la cantidad de calor que pasa en la unidad de tiempo
por una superficie unidad del material. La conductividad depende de la
densidad, porosidad, contenido de humedad, etc. En el caso de los morteros
estos parámetros dependen de los componentes y proporciones que contengan
siendo fundamental la densidad final de la mezcla.
Comportamiento
ante el fuego
Existen dos parámetros fundamentales que caracterizan el
comportamiento ante un incendio: la Reacción (M)y la Resistencia ante
el Fuego (RF).
La Reacción ante el Fuego clasifica los materiales en cinco
tipos, M0, M1, M2, M3 y M4, que indican la magnitud de menor a mayor en que
pueden favorecer el desarrollo de un incendio. Según la NBE-CPI-96 los
morteros son clasificados en la clase menos peligrosa M0 que indica
que un material no es combustible ante la acción térmica.
También la transposición de normativa europea sobre
seguridad ante incendio en los edificios prEN 13501-1establece un sistema
de clases de los materiales de construcción en función de su nivel de
combustibilidad. El mortero, de conglomerantes inorgánicos, se
clasifica dentro de la clase de reacción ante el fuego más baja A1, sin
necesidad de ensayo.
La Resistencia ante el Fuego indica el tiempo durante el que
un elemento debe mantener las condiciones que le sean exigibles en el ensayo
normalizado conforme a la UNE 23093. Según esto, los elementos
constructivos se clasifican en función de la siguiente escala de tiempos: 15,
30, 60, 90, 120, 180 y 240 minutos.
Un mortero, sometido a las altas temperaturas desarrolladas
en un incendio, sufre una serie de cambios que afectan a su resistencia
mecánica. En general, a temperaturas superiores a 250 ºC, las propiedades
resistentes del mortero sufren una caída irreversible, quedando también
afectado el color de éste.
En zonas continuamente expuestas a elevadas temperaturas se
recomienda el uso de morteros aislantes o refractarios. Para ello son
útiles los áridos expandidos, por su baja conductividad térmica y el empleo de
aireantes. También el uso de arenas calizas aumenta el poder
aislante, sobre todo hasta los 500 ºC, porque el calor absorbido por el
recubrimiento se emplea en descomponer el carbonato cálcico. No obstante, en
estos casos se produce un decremento de las propiedades resistentes.
La resistencia ante el fuego de los elementos constructivos
aumenta cuando son revestidos exteriormente con mortero. Es posible obtener la
resistencia deseada asignando el espesor de la capa de mortero conveniente
Comportamiento
Frente a la Humedad
Para solventar los problemas que la humedad genera
en las fachadas de la edificación, existen dos técnicas
contrapuestas:
ü
Impedir el paso del agua o la humedad dentro del
muro de fábrica.
ü
Aceptar el paso del agua o la humedad y
desaguarla y/o secarla.
En los muros homogéneos, es
imprescindible asegurar con un tratamiento exterior, a base de revoco exterior
de mortero de cemento o monocapa, o pintura impermeable, que el
agua de lluvia se infiltre en el interior de la fábrica.
En los muros de bloque visto
de una sola hoja, fabricados con material hidrofugado, deberá impedirse el
acceso de la humedad empleando también morteros apropiados. Por el contrario,
si se recurre a una construcción de dos hojas con cámara de aire central, podrá
aceptarse el acceso del agua en su interior, siempre que se ventile y desagüe
la cámara, y se evite que el agua traspase hacia la hoja interior del muro.
Los problemas de corrosión que
la humedad genera en los componentes metálicos, sólo puede evitarse empleando acero
con el adecuado recubrimiento frente a la corrosión, en función del grado de la
agresividad del medio ambiente, y de la situación concreta del componente
metálico en el interior de la fábrica, es decir, según que el componente
metálico esté embebido en el hormigón (Corrugada barras corrugadas), embebido
en mortero (armaduras prefabricadas de tendel) o al aire (llaves, anclajes y fijaciones).
Para ello se tendrá en cuenta:
- Dosificación cemento del
hormigón/mortero empleado y recubrimiento
- Acero sin proteger
- Galvanizado sobre el
acero (nº de micras)
- Capa epoxi sobre el
acero galvanizado
- Acero inoxidable (aleaciones)
Grueso mínimo de recubrimiento de
hormigón para evitar la corrosión
En el EC-6 y el CTE,
existen un conjunto de tablas para evitar la corrosión según sea el tipo de
acero empleado y su ubicación específica, que se reproducen a continuación.
Recubrimiento mínimo de hormigón
para armaduras de acero al carbono sin protección
(1) Elementos en contacto frecuente con agua o zonas
con humedad relativa en invierno superior al 75% y que tengan una probabilidad
anual superior al 50% de alcanzar al menos una vez temperaturas por debajo de
5ºC.
(2) Elementos próximos al tráfico de vehículos o
peatones en zonas de mas de 5 nevadas anuales o con un valor medio de la
temperatura mínima en los meses de invierno inferior a 0ªC.
(3) Elementos sometidos a desgaste superficial o
singular de construcciones hidráulicas. Elementos de diques, pantalanes y obras
de defensa litoral que se encuentren sometidos a fuertes oleajes.
CTE SE-F (EC-6-2. TABLA C.1): Sistemas de protección
frente a la corrosión para llaves, amarres, bridas y colgadores en relación a
las clases de exposición (también válido para anclajes y fijaciones)
|
Material (1)
|
Ref. N°
|
Exposición MX1
|
Exposición MX2
|
Exposición MX3
|
Exposición MX4
|
Exposición MX5
|
|
Acero inoxidable austenítico (aleaciones de molibdeno,
cromo y níquel)
|
1
|
U
|
U
|
U
|
U
|
R
|
|
Plástico empleado en el cuerpo de las llaves
|
2
|
U
|
U
|
U
|
U
|
R
|
|
Acero inoxidable austenítico (aleaciones cromo níquel)
|
3
|
U
|
U
|
U
|
R
|
R
|
|
Acero inoxidable ferrítico
|
4
|
U
|
X
|
X
|
X
|
X
|
|
Fósfor bronce
|
5
|
U
|
U
|
U
|
X
|
X
|
|
Aluminio bronce
|
6
|
U
|
U
|
U
|
X
|
X
|
|
Cobre
|
7
|
U
|
U
|
U
|
X
|
X
|
|
Galvanizado (940 g/m2) alambre de acero
|
8
|
U
|
U
|
U
|
R
|
X
|
|
Galvanizado (940 g/m2) componente de acero
|
9
|
U
|
U
|
U
|
R
|
X
|
|
Galvanizado (710 g/m2) componente de acero
|
10
|
U
|
U
|
U
|
R
|
X
|
|
Galvanizado (460 g/m2) componente de acero
|
11
|
U
|
R
|
R
|
R
|
X
|
|
Galvanizado (300 g/m2) acero en banda o chapa con acabado
de recubrimiento orgánico sobre todas las superficies exteriores de acabado
del componente
|
12.1
|
U
|
U
|
U
|
R
|
X
|
|
Galvanizado (300 g/m2) acero en banda o chapa con acabado
de recubrimiento orgánico sobre todas las superficies exteriores de acabado
del componente
|
12.2
|
U
|
U
|
U
|
R
|
X
|
|
Galvanizado (265 g/m2) alambre de acero
|
13
|
U
|
R
|
R
|
X
|
X
|
|
Galvanizado (300 g/m2) banda de acero o chapa con
recubrimiento orgánico en todos los bordes recortados
|
14
|
U
|
R
|
R
|
X
|
X
|
|
Pre-galvanizado (300g/m2) banda de acero o chapa
|
15
|
U
|
R
|
R
|
X
|
X
|
|
Galvanizado(137g/m2) banda de acero o chapa con
recubrimiento orgánico sobre todas las superficies exteriores de acabado del
componente
|
16.1
|
U
|
U
|
U
|
R
|
X
|
|
Galvanizado(137g/m2) banda de acero o chapa con
recubrimiento orgánico sobre todas las superficies exteriores de acabado del
componente
|
16.2
|
U
|
U
|
U
|
R
|
X
|
|
Pre-galvanizado (137g/m2) banda de acero o chapa con
bordes galvanizados
|
17
|
U
|
R
|
R
|
X
|
X
|
|
Galvanizado (60g/m2) alambre de acero con recubrimiento
orgánico sobre todas las superficies exteriores de acabado del componente
|
18
|
U
|
R
|
R
|
R
|
X
|
|
Galvanizado (105g/m2) alambre de acero
|
19
|
U
|
R
|
R
|
X
|
X
|
|
Galvanizado (60g/m2) alambre de acero
|
20
|
U
|
X
|
X
|
X
|
X
|
|
Pre-galvanizado (137g/m2) chapa de acero
|
21
|
U
|
X
|
X
|
X
|
X
|
CLAVE:
U Sin restricción de uso del
material en la clase de exposición especificada.
R Restringido el uso, consultar
al fabricante o al consulting especializado para establecer las condiciones de
diseño específicas para poder aplicarse.
X Material no recomendado para
usar en la clase de exposición especificada.
CTE SE-F (EC-6-2. TABLA C.2):
Sistemas de protección frente a la corrosión para llaves, amarres, bridas y
colgadores en relación a las clases de exposición.
|
Material (1)
|
Ref. N°
|
Exposición MX1
|
Exposición MX2
|
Exposición MX3
|
Exposición MX4
|
Exposición MX5
|
|
Acero inoxidable austenítico (aleaciones cromo níquel)
|
L3
|
U
|
U
|
U
|
R
|
R
|
|
Galvanizado (710 g/m2) componente de acero
|
L10
|
U
|
U
|
U
|
R
|
X
|
|
Galvanizado (460 g/m2) componente de acero
|
L11
|
U
|
D
|
D
|
R
|
X
|
|
Galvanizado (460 g/m2) componente de acero con capa
orgánica en superficies superiores especificadas
|
L11.1
|
U
|
U
|
U
|
R
|
X
|
|
Galvanizado (460 g/m2) componente de acero con capa
orgánica en superficies superiores especificadas
|
L11.2
|
U
|
U
|
U
|
R
|
X
|
|
Galvanizado (300 g/m2) acero en banda o chapa con acabado
de recubrimiento orgánico sobre todas las superficies exteriores de acabado
del componente
|
L12.1
|
U
|
U
|
U
|
R
|
X
|
|
Galvanizado (300 g/m2) acero en banda o chapa con acabado
de recubrimiento orgánico sobre todas las superficies exteriores de acabado
del componente
|
12.2
|
U
|
U
|
U
|
R
|
X
|
|
Galvanizado (300 g/m2) banda de acero o chapa con
recubrimiento orgánico en todos los bordes recortados
|
L14
|
U
|
D
|
D
|
R
|
X
|
|
Galvanizado(137g/m2) banda de acero o chapa con
recubrimiento orgánico sobre todas las superficies exteriores de acabado del
componente
|
L16.1
|
U
|
D
|
D
|
R
|
X
|
|
Galvanizado(137g/m2) banda de acero o chapa con
recubrimiento orgánico sobre todas las superficies exteriores de acabado del
componente
|
L16.2
|
U
|
U
|
U
|
R
|
X
|
|
Hormigón u hormigón y fábrica
|
A
|
U
|
U
|
R
|
R
|
R
|
|
Hormigón u hormigón y fábrica
|
B
|
U
|
U
|
R
|
R
|
X
|
|
Hormigón u hormigón y fábrica
|
C
|
U
|
U
|
R
|
X
|
X
|
|
Hormigón u hormigón y fábrica
|
D
|
U
|
U
|
X
|
X
|
X
|
|
Hormigón u hormigón y fábrica
|
E
|
U
|
X
|
X
|
X
|
X
|
|
Hormigón o fábrica con armado de acero inoxidable
|
F
|
U
|
U
|
R
|
R
|
R
|
|
Hormigón curado en autoclave con una capa de sistema de
protección sobre el armado.
|
G
|
U
|
R
|
R
|
R
|
R
|
CLAVE:
U Sin restricción de uso del
material en la clase de exposición especificada.
R Restringido el uso, consultar
al fabricante o al consulting especializado para establecer las condiciones de
diseño específicas para poder aplicarse.
D Con una lámina
impermeabilizante sobre el dintel, no hay restricción de usos (U). Sin una
lámina impermeabilizante sobre el dintel, su uso es restringido (R).
X Material no recomendado para
usar en la clase de exposición especificada.
·
NOTA 1: Las especificaciones completas sobre el
material, su tratamiento anticorrosión o su recubrimiento de mortero del Nº de
Ref. y letra, se dan en la Norma EN 845-2.
El peso de los tratamientos
contra la corrosión, son valores aproximados por unidad de superficie.
CTE SE-F (EC-6 TABLA C.3):
Sistemas de protección frente a la corrosión para armaduras de tendel en
relación con las clases de exposición..
|
Material (1)
|
Ref. N°
|
Exposición MX1
|
Exposición MX2
|
Exposición MX3
|
Exposición MX4
|
Exposición MX5
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|
|
Acero inoxidable austenítico (aleaciones de molibdeno,
cromo y níquel)
|
R1
|
U
|
U
|
U
|
U
|
R
|
|
|
Acero inoxidable austenítico (aleaciones cromo níquel)
|
R3
|
U
|
U
|
U
|
R
|
R
|
|
|
Galvanizado (265 g/m2) alambre de acero
|
R13
|
U
|
R
|
R
|
X
|
X
|
|
|
Galvanizado (60g/m2) alambre de acero con recubrimiento
orgánico sobre todas las superficies exteriores de acabado del componente
|
R18
|
U
|
U
|
U
|
R
|
X
|
|
|
Galvanizado (105g/m2) alambre de acero
|
R19
|
U
|
R
|
R
|
X
|
X
|
|
|
Galvanizado (60g/m2) alambre de acero
|
R20
|
U
|
X
|
X
|
X
|
X
|
|
|
Pre-galvanizado (137g/m2) chapa de acero
|
R21
|
U
|
X
|
X
|
X
|
X
|
|
CLAVE:
U Sin restricción de uso del material en la clase de
exposición especificada.
R Restringido el uso, consultar al fabricante o al
consulting especializado para establecer las condiciones de diseño específicas
para poder aplicarse.
D Con una lámina impermeabilizante sobre el dintel, no
hay restricción de usos (U). Sin una lámina impermeabilizante sobre el
dintel, su uso es restringido (R).
X Material no recomendado para usar en la clase de
exposición especificada.
El peso de los tratamientos contra la corrosión, son valores
aproximados por unidad de superficie.
Control de
ejecución de puesta en obra frente a la humedad
Se controlarán los siguientes aspectos:
1.
Impermeabilidad del paño al agua de lluvia.
2.
Drenajes e impermeabilizaciones en muros de
contención de tierras.
3.
Impermeabilización de las barreras antihumedad.
4.
Huecos de ventilación y desagüe de la cámara de
aire.
5.
Acabado con revoco de mortero o
monocapa en fábricas no vistas.
6.
Pinturas impermeabilizantes.
7.
Tratamiento de juntas: limpieza, burleteado, sellado y
llagueado.
COMPONENTES Y PROPIEDADES DEL CEMENTO
En esta sección se pueden
consultar las definiciones y características principales (especificaciones) de
los materiales componentes del cemento.
El cemento
El cemento es un conglomerante
hidráulico, es decir, un material inorgánico finamente molido que amasado con
agua, forma una pasta que fragua y endurece por medio de reacciones y procesos
de hidratación y que, una vez endurecido conserva su resistencia y estabilidad
incluso bajo el agua.
Dosificado y mezclado
apropiadamente con agua y áridos debe producir un hormigón o mortero que
conserve su trabajabilidad durante un tiempo suficiente, alcanzar unos niveles
de resistencias preestablecido y presentar una estabilidad de volumen a largo
plazo.
El endurecimiento hidráulico del
cemento se debe principalmente a l hidratación de los silicatos de
calcio, aunque también pueden participar en el proceso de endurecimiento
otros compuestos químicos, como por ejemplo, los aluminatos. La suma de las
proporciones de óxido de calcio reactivo (CaO) y de dióxido de silicio reactivo
(SiO2) será al menos del 50% en masa, cuando las proporciones se determinen
conforme con la Norma Europea EN 196-2.
Los cementos están compuestos de
diferentes materiales (componentes) que adecuadamente dosificadas mediante un
proceso de producción controlado, le dan al cemento las cualidades
físicas, químicas y resistencias adecuadas al uso deseado.
Existen, desde el punto de vista
de composición normalizada, dos tipos de componentes:
Componente principal: Material
inorgánico, especialmente seleccionado, usado en proporción superior al 5% en
masa respecto de la suma de todos los componentes principales y minoritarios.
Componente minoritario: Cualquier
componente principal, usado en proporción inferior al 5% en masa respecto de la
suma d e todos los componentes principales y minoritarios.
Descripción de los componentes
Caliza (L)
·
Especificaciones:
CaCO3 >= 75% en masa.
Contenido de arcilla < 1,20 g/100 g.
Contenido de carbono orgánico total TOC) <= 0,50% en
masa.
Caliza (LL)
·
Especificaciones:
CaCO3 >= 75% en masa.
Contenido de arcilla < 1,20
g/100 g.
Contenido de carbono orgánico
total TOC) <= 0,20% en masa.
Cenizas volantes calcáreas (W)
Las cenizas volantes se obtienen
por precipitación electrostática o mecánica de partículas pulverulentas
arrastradas por los flujos gaseosos de hornos alimentados con carbón
pulverizado. La ceniza volante calcárea es un polvo fino que tiene propiedades
hidraúlicas y/o puzolánicas.
Composición: SiO2 reactivo,
Al2O3, Fe2O3 y otros compuestos.
·
Especificaciones:
CaO reactivo > 10,0% en masa
si el contenido está entre el 10,0% y el 15,0% las cenizas volantes calcáreas
con más del 15,0% tendrán una resistencia a compresión de al menos 10,0 Mpa a
28 días
SiO2 reactivo >= 25%
Expansión estabilidad) <= 10
mm
Pérdida por calcinación <=
5,0% en masa si está entre el 5,0% y 7,0% en masa (pueden también aceptarse,
con la condición de que las exigencias particulares de durabilidad, y
principalmente en lo que concierne a la resistencia al hielo, y la
ompatibilidad con los aditivos, sean cumplidas conforme a las normas o
reglamentos en vigor para hormigones o morteros en los lugares de utilización)
Cenizas volantes silíceas (V)
Las cenizas volantes se obtienen
por precipitación electrostática o mecánica de partículas pulverulentas
arrastradas por los flujos gaseosos de hornos alimentados con carbón pulverizado.
La ceniza volante silícea es un polvo fino de partículas esféricas que tiene
propiedades puzolánicas.
Composición química: SiO2 reactivo, Al2O3, Fe2O3 y otros compuestos.
Composición química: SiO2 reactivo, Al2O3, Fe2O3 y otros compuestos.
·
Especificaciones:
(SiO2) reactivo >= 25%
CaO reactivo < 10,0% en masa
CaO libre < 1,0% en masa si el
contenido es superior al 1,0% pero inferior al 2,5% es también aceptable con la
condición de que el requisito de la expansión (estabilidad) no sobrepase los 10
mm
Pérdida por calcinación < 5,0%
en masa si el contenido está entre el 5,0% y 7,0% en masa pueden también
aceptarse, con la condición de que las exigencias particulares de durabilidad,
y principalmente en lo que concierne a la resistencia al al hielo, y la
compatibilidad con los aditivos, sean cumplidas conforme a las normas o reglamentos
en vigor para hormigones o morteros en los lugares de utilización.
Clínker (K)
El clínker de cemento portland es un material hidráulico que
se obtiene por sintetización de una mezcla especificada con precisión de
materias primas (crudo, pasta o harina).
Composición química: CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 y otros compuestos.
Especificaciones:
Composición química: CaO, SiO2, Al2O3, Fe2O3 y otros compuestos.
Especificaciones:
(CaO)/(SiO2) >= 2,0
MgO <= 5,0%
3CaO.SiO2 + 2CaO.SiO2 >= 2/3
Clínker Aluminato de Calcio
El clínker de cemento de
aluminato de calcio es un material hidráulico que se obtiene por fusión o
sinterización de una mezcla homogénea de materiales aluminosos y calcáreos
conteniendo elementos, normalmente expresados en forma de óxidos, siendo los
principales los óxidos de aluminio, calcio y hierro (Al2O3, CaO, Fe2O3), y
pequeñas cantidades de óxidos de otros elementos (SiO2, TiO2, S=, SO3, Cl-,
Na2O, K2O, etc.). El componente mineralógico fundamental es el aluminato
monocálcico (CaO Al2O3).
Escoria granulada de horno alto (S)
La escoria granulada de horno
alto se obtiene por enfriamiento rápido de una escoria fundida de composición
adecuada, obtenida por la fusión del mineral de hierro en un horno alto.
Composición química: CaO, SiO2, MgO, Al2O3 y otros compuestos.
Composición química: CaO, SiO2, MgO, Al2O3 y otros compuestos.
·
Especificaciones:
Fase vítrea >= 2/3
CaO + MgO + SiO2 >= 2/3
CaO + MgO)/SiO2) > 1,0
Esquistos calcinados (T)
El esquisto calcinado,
particularmente el bituminoso, se produce en un horno especial a temperaturas
de aproximadamente 800ºC y finamente molido presenta propiedades hidráulicas
pronunciadas, como las del cemento Portland, así como propiedades
puzolánicas.
Composición: SiO2, CaO, Al2O3, Fe2O3 y otros compuestos.
Composición: SiO2, CaO, Al2O3, Fe2O3 y otros compuestos.
·
Especificaciones:
Resistencia a compresión a 28
días >= 25,0 MPa
La expansión estabilidad) <=
10 mm
NOTA: Si el contenido en
sulfato SO3 del esquisto calcinado excede el límite superior permitido
para el contenido de sulfato en el cemento, esto debe tenerse en cuenta por el
fabricante del cemento reduciendo convenientemente los constituyentes que
contienen sulfato de calcio.
Humo de
Sílice (D)
El humo de Sílice se origina por la reducción de cuarzo de
elevada pureza con carbón en hornos de arco eléctrico, para la producción de
silicio y aleaciones de ferrosilicio, y consiste en partículas esféricas muy
finas.
·
Especificaciones:
SiO2) amorfo >=
85%
Pérdida por
calcinación <= 4,0% en masa
Superficie específica
BET) >= 15,0 m2/g
Puzolana
natural (P)
Las puzolanas naturales son
normalmente materiales de origen volcánico o rocas sedimentarias de composición
silícea o silico-aluminosa o combinación de ambas, que finamente molidos y en
presencia de agua reaccionan para formar compuestos de silicato de calcio y
aluminato de calcio capaces de desarrollar resistencia.
Composición química:
SiO2 reactivo, Al2O3, Fe2O3, CaO y otros compuestos.
·
Especificaciones: SiO2 reactiva > 25%
Puzolana natural calcinada (Q)
Las puzolanas naturales
calcinadas son materiales de origen volcánico, arcillas, pizarras o rocas
sedimentarias activadas por tratamiento térmico.
Composición química:
SiO2 reactivo, Al2O3, Fe2O3, CaO y otros compuestos.
·
Especificaciones: SiO2 reactiva > 25%
Análisis
químico
La tabla 1.1 muestra los porcentajes típicos en que se
presentan los compuestos en el cemento y las abreviaturas con las que suelen
ser denominados:
Los cuatro primeros
componentes nombrados en la tabla 1.1 no se encuentran libremente en el
cemento, si no combinados formando los componentes potenciales, conocidos como
“compuestos Boguea”
Los compuestos Bogue, sus fórmulas químicas y abreviaturas
simbólicas son los siguientes:
Silicato tricálcico
3CaO · SiO2 = C3S Silicatodicálcico
2CaO · SiO2 = C2S
Aluminatotricálcico
3CaO · Al2O3 = C3A
Ferroaluminato tetracálcico
4CaO · Al2O3 · Fe2O3 = C4AF
Estos compuestos o “Fases”, como
se les llama, no son compuestos verdaderos en el sentido químico; sin embargo,
las proporciones calculadas de estos compuestos proporcionan información
valiosa en la predicción de las propiedades del cemento. Las fórmulas
utilizadas para calcular los compuestos Bogue se pueden encontrar en la ASTM
C150.
Proceso de corrosión
Los aceros se muestran una
propensión muy importante a convertirse nuevamente en óxidos. Esto se debe a un
fenómeno electroquímico en el cual se verifica un proceso de solubilizarían del
metal siendo el electrolito la propia atmósfera. Es imprescindible para que se
produzca el fenómeno la presencia de oxígeno (esto explica la durabilidad de
las varillas de acero al interior de la masa de hormigón).El proceso de
solubilización tiene lugar a través del transporte de electrones (partículas
elementales de carga negativa) de un ánodo a un cátodo. La idea más
representativa de éste fenómeno la constituye la pila galvánica constituida por
dos metales ( o elementos irregulares no homogéneos de un mismo metal)
denominados como ánodo y cátodo, un conductor (el propio metal) y un
electrolito (atmósfera húmeda, agua dulce o de ácidos, álcalis, soluciones
salinas o tierra).La diferencia de potencial que resulta en la superficie de
contacto de metal con el electrolito y que caracteriza la tendencia del metal a
su disolución se denomina potencial electródico y su magnitud depende en buena
parte de la composición del electrolito. Los metales se relacionan, a través de
su potencial electródico por comparación con el potencial hidrógeno cuyo valor
se toma como cero.
Aquellos metales de PH mayor
actúan como cátodos produciendo corrosión en aquellos de menor PH. A los
efectos ilustrativos se transcribe la tabla de potenciales electródicos de los
distintos metales, indicando sólo aquellos más representativos para nuestro
uso:
|
Oro
|
+1.50
|
|
Plata
|
+0.80
|
|
Cobre
|
+0.334
|
|
Hidrógeno
|
0.00
|
|
Plomo
|
-0.127
|
|
Estaño
|
-0.136
|
|
Hierro
|
-0.439
|
|
Zinc
|
-0.762
|
|
Aluminio
|
-1.30
|
|
Magnesio
|
-1.55
|
El valor del pH del agua es un
indicador que nos determina la acidez o no acidez (basicidad o alcalinidad) del
agua.
Se define como pH = – log
[H+], siendo [H+] la concentración del hidrogenión (en términos técnicos se
debería usar la “actividad” del hidrogenión, la cual corresponde a su
concentración efectiva).
El agua se encuentra disociada
según la siguiente reacción:
H2O <==> H+ + OH- (ión
hidrogenión + ión hidroxilo)
En un agua pura la concentración
de H+ es igual a la de OH- y su valor de pH es de 7,0
Las aguas en las cuales la
concentración de H+ es superior a la de OH- son aguas ácidas y el valor de su
pH está por debajo de 7,0. Por el contrario aquellas cuya concentración de OH-
es superior a la de H+ son aguas básicas o alcalinas y su pH es superior a 7,0.
La escala de valores de pH es
totalmente abierta, no obstante podríamos considerar como límites prácticos en
aguas ácidas los valores de ácidos fuertes disueltos en agua como el ácido
clorhídrico, ácido sulfúrico...etc. cuyo pH puede llegar incluso por debajo de
–2; en aguas alcalinas, el pH de las disoluciones de bases fuertes como el
hidróxido sódico o potásico puede superar el valor de + 14.
El pH del agua destinada a
consumo humano está en la práctica condicionado por el ácido carbónico
existente y en condiciones normales se halla generalmente en valores
comprendidos entre 7,2 – 7,8. Las aguas con valores de pH inferiores o iguales
a 7,0 generalmente favorecen los procesos de corrosión mientras que las aguas
con valores de pH superiores a 8,0 generalmente favorecen las incrustaciones
calcáreas.
