Estrategia integral de prevención de la reacción árido-álcali (Monografías del IETcc) (Spanish Edition)

El hormigón es uno de los materiales más utilizados en la construcción a escala mundial, especialmente en la obra civil. No obstante, su propia composición y su exposición al medioambiente pueden afectar a su durabilidad e incluso a la seguridad de las estructuras. Una de las alteraciones que se pueden producir es el desarrollo de reacciones expansivas en la masa del hormigón, que genera fisuración ramificada y pueden comprometer severamente las propiedades físicas y mecánicas con el tiempo. Una de las reacciones expansivas más habituales es la reacción árido-álcali. Esta se produce debido a la interacción de los álcalis, presentes en el hormigón, con áridos potencialmente reactivos en presencia de agua, para formar productos expansivos que inducen la formación de productos expansivos y microfisuración. Algunas estructuras se consideran especialmente sensibles frente a la reacción árido-álcali debido a las condiciones de exposición ambiental o a sus requerimientos de seguridad: presas, instalaciones nucleares, puentes, pavimentos y, en general, cuando el hormigón dañado no se puede sustituir con facilidad. Todo esto justifica la necesidad de un diseño de mezclas de hormigón no expansivas, mediante una estrategia de prevención adecuada. La presente monografía recoge una estrategia integral para el diseño de mezclas de hormigón no expansivas. Esta se basa en el estado actual del conocimiento a escala internacional y en la experimentación realizada por el Instituto de Ciencias de la Construcción Eduardo Torroja (CSIC) durante más de veinticinco años de trabajo en esta área. La monografía contiene una amplia documentación sobre la normativa y las estrategias internacionales de prevención, el análisis de la influuencia de los componentes del hormigón, la metodología de ensayo para validar mezclas de hormigón y la descripción de la estrategia prescriptiva y prestacional para prevenir la reacción árido-álcali, hasta la propuesta final de la autora sobre la estrategia más adecuada para la prevención. Agradecimientos Siglas y Abreviaturas 1. Introducción 1.1. Incidencia de la reacción árido-álcaliy su evolución en el tiempo 1.2. La reacción árido-álcali en España 1.2.1. Tipología de áridos en la Península Ibérica 1.2.2. Áridos reactivos en España 1.2.3. Tipología de estructuras afectadaspor reacción árido-álcali en España 2. Enfoques internacionales sobre la prevención de la reacción árido-álcali. 2.1. España. Instrucción EHE-08y normas UNE 2.1.1. Instrucción EHE-08 2.1.2. Normas UNE 2.2. Francia. Normativa AFNOR 2.2.1. El enfoque preventivo 2.2.1.1. Nivel de prevención 2.2.1.2. Balance de álcalis 2.2.1.3. Evaluación de mezclas 2.3. Norteamérica. Normativa ASTMy recomendaciones ACI y AASHTO 2.3.1. Incidencia y prevención de la reacciónde áridos dolomíticos 2.3.2. Incidencia y prevención de la reacciónde áridos silíceos 2.3.3. Estrategia de prevención de la reacción sílice-álcali 2.3.4. Estrategia AASHTO para la prevenciónde la reacción sílice-álcali 2.3.4.1. Fase 1: determinar la reactividad del árido 2.3.4.2. Fase 2: determinar el riesgo de reactividadálcali-sílice 2.3.4.3. Fase 3: determinar el nivel de prevención 2.3.4.4. Fase 4: identificar las medidas preventivas 2.3.4.5. Consideraciones para la aplicacióndel enfoque prescriptivo de AASHTO PP65 2.4. Australia. Normativa AS 2.5. RILEM. Recomendacionesy procedimientos de ensayo 2.5.1. Recomendaciones para ensayo y calificación de áridos 2.5.2. Evaluación de estructuras afectadaspor reacción sílice-álcali y carbonato-álcali 2.6. Correlación entre métodos de ensayo 3. Análisis de los componentes del hormigón con relación al desarrollo de la reacción árido-álcali. 3.1. Cementos. Características asociadascon la reacción árido-álcali y métodosde ensayo para su determinación 3.1.1. Contribución de los álcalis del cementoa la reacción árido-álcali 3.1.2. Diseño de mezclas de conglomerante parala prevención de la reacción árido-álcali 3.1.3. Eficacia de los cementos de bajo contenidoen álcalis en la minimización de la expansiónpor reacción árido-álcali 3.2. Adiciones. Características asociadascon la reacción árido-álcali y métodosde ensayo para su determinación 3.2.1. Reducción de la expansión con el usode adiciones 3.2.2. Valoración de la extracción potencialde álcalis de las adiciones 3.3. Agua de amasado. Característicasasociadas con la reacción árido-álcaliy métodos de ensayo parasu determinación 3.3.1. Composición química del agua y aporte potencial de álcalis 3.4. Áridos. Características y ensayosrelacionados con la reacción árido-álcali 3.4.1. Caracterización mineralógica de áridos mediante difracción de rayos X 3.4.2. Petrografía de los áridos 3.4.2.1. Cuantificación de fases de los áridos 3.4.2.2. Determinación de la reactividad potencial de los áridos 3.4.2.3. Índice de reactividad de los áridos 3.4.3. Contenido de álcalis de los áridos 3.4.4. Valoración de la potencial lixiviaciónde álcalis desde los áridos 3.4.5. Efecto pésimo de los áridos en la reacción árido-álcali 3.4.6. Influencia del tamaño y distribuciónde los áridos en el desarrollo de la reacciónárido-álcali 3.4.7. Expansión potencial de los áridos 3.4.7.1. Ensayos de barras de mortero 3.4.7.2. Ensayos de prismas de hormigón 3.4.8. Diseño de mezclas de áridos no expansivos 3.4.9. Velocidad de reacción de los áridosy clasificación en funciónde su comportamiento expansivo 4. Ensayos de mezclas de hormigón con dosificaciones de obra 5. Diseño de mezclas de hormigón no expansivas 5.1. Selección de componentes 5.1.1. Selección de áridos 5.1.2. Selección de conglomerante 5.1.3. Características del agua 5.1.4. Álcalis efectivos en el hormigón 5.2. Verificación de la no expansividadde las mezclas de hormigón de obra 6. Estrategia de prevención de la reacción árido-álcali. 6.1. Estrategia prestacional 6.1.1. Componentes de la mezcla de hormigón 6.1.2. Evaluación prestacional del hormigón 6.2. Estrategia prescriptiva 6.3. Conclusiones sobre la estrategiade prevención 7. Referencias