DURABILIDAD Y PATOLOGIA DEL CONCRETO Enrique ... - Asocem

agregado produce la expansión del concreto. Su hipótesis está basada en la
reacción de los hidróxidos alcalinos con la sílice opalina del agregado,
produciendo silicatos alcalinos que, debido a la naturaleza semi permeable de
la pasta, producen presiones osmóticas. Hansen supuso que los hidróxidos
alcalinos reaccionaban con la sílice opalina para formar un silicato alcalino,
según la reacción:
SiO2 + 2NaOH .........Na2SiO3 + H2O
Según la hipótesis de Hansen, los aniones de estos silicatos alcalinos
se asocian en complejos no susceptibles de difusión a través de la pasta. Esta
actúa entonces como una membrana semipermeable, permitiendo el paso
del agua y de los iones y moléculas de los hidróxidos alcalinos, pero no del
complejo de silicato alcalino.
Los silicatos alcalinos formados sobre la superficie de una partícula de
agregado tenderían a arrastrar la solución de la pasta y a formar una bolsa de
líquido que ejercería presión hidrostática contra la pasta que lo rodea. El
producto de la reacción no podría salir de este volumen limitado y puesto que
ocuparía uno mayor que la sílice original, la presión hidrostática tendería a
disgregar la estructura de la pasta.
Los mecanismos de la reacción álcali-sílice y de la expansión han
estado bajo investigación desde 1940. Los iones hidróxidos presentes en el
flujo de los poros del concreto reaccionan químicamente con diversas formas
de sílice que pueden estar presentes en los agregados. Los álcalis de sodio y
potasio juegan dos roles en esta reacción. Así, altos porcentajes de dichos
álcalis en el concreto dan por resultado grandes concentraciones de iones
hidróxido en los poros del concreto, con pH mucho más altos. Cuanto mas
alcalino se encuentre el flujo de los poros, mas pronto éste reacciona con la
sílice. Una vez en solución, la sílice reacciona con los álcalis formando el gel
álcali-sílice. Este gel absorbe agua y aumenta de tal manera que su volumen es
mucho mayor que el de los materiales reactivos individuales, produciéndose
esfuerzos de expansión en el concreto.
Entre otros factores, el desarrollo de los esfuerzos internos depende de
la cantidad, tamaño, y tipo de los agregados reactivos presentes y de la