DURABILIDAD Y PATOLOGIA DEL CONCRETO Enrique ... - Asocem

A fines del siglo XIX, Michaelis demostró que la causa principal del
ataque desintegrante de la soluciones de sulfatos era la reacción entre los
aluminatos y el sulfato con formación de sulfoaluminato de calcio, una sal
doble de baja solubilidad. Esta sal tiene un alto contenido de agua de
cristalización, pudiendo experimentar gran aumento de volumen al cual origina
gran presión, agrietamiento y destrucción.
Shelton demostró que el sulfoaluminato para formarse requiere de la
presencia de aluminato tricálcico, único de los compuestos del cemento que
reduce la resistencia del concreto al ataque por sulfatos. Igualmente encontró
que la adición de sulfato de calcio a los silicatos tricálcico y bicálcico da lugar
a la formación de yeso, con velocidad de reacción más o menos rápida; en
tanto que si la solución es añadida al aluminato tricálcico se forman
rápidamente cristales de sulfoaluminato de calcio, apareciendo
inmediatamente después el aluminato cálcico hidratado.
Finalmente, Lea y Metha han indicado que aparentemente existen dos
reacciones químicas en el ataque de los sulfatos al concreto:
(a) La combinación del sulfato con la cal libre presente en forma de
hidróxido de calcio o cal hidratada, la cual ha sido liberada
durante la hidratación del cemento, forma sulfato de
calcio(CaSO4.2H20); y
(b) La combinación del yeso y el aluminato de calcio hidratado
forma sulfoaluminato de calcio, el cual es conocido como
etringita (3Ca0.Al2O3.3CaSO4.31H20)
Ambas reacciones se producen con incremento de volumen de sólidos,
el cual es el responsable de la expansión y destrucción del concreto causada
por las soluciones de sulfato.
El deterioro químico del concreto en agua de mar, la cual contiene
sulfatos y también cloruros, ha permitido concluir que el ataque producido por
ella puede ser menos severo que el producido por exposición a aguas
freáticas. La acción del agua de mar es analizada con detalle en el Capítulo
correspondiente.