Evaluación de tres tipos de cemento para la fabricación de concreto simple frente a ataque químico

Abstract

En el área de construcción el principal material empleado es el concreto debido a la versatilidad en cuanto a forma, las altas resistencias que adquiere con el tiempo, el bajo costo de fabricación y la facilidad de adquirirlo alrededor del mundo. Por ello, este material se ve expuesto a diferentes entornos para desempeñar distintas funciones, entre estas, el almacenamiento o conducción de fluidos, para lo cual debe cumplir con propiedades como baja permeabilidad y durabilidad. El diseño del concreto depende de diversos factores, entre ellos el tipo de cemento, el cual se elige según su composición química y la agresividad del entorno a la que estará sometido el material. Por tanto, la presente tesis investiga la exposición de especímenes de concreto con la finalidad de comparar el desempeño de tres tipos de cemento (I, V y IP) en la fabricación de especímenes de concreto con determinadas características, frente a la acción de dos fluidos agresivos: agua ‘pura’ (agua destilada) y ácido sulfúrico (concentración de 10 g/L). El primer medio, porque proviene de aguas de lluvia, aguas de manantial o pozos, lo cual es muy típico en la costa y sierra peruana. El segundo, porque es empleado en estructuras de concreto en la industria minera, las cuales abundan en Perú por ser un sector que representa el 10% del PBI del país (MINEM, 2019). Los especímenes de concreto son discos de 6" de diámetro y 1" de alto, con una relación w/c= 0.5. Se realizaron ensayos de control de calidad del concreto para evaluar su desempeño, la elaboración de probetas y curado a 28 días según la norma respectiva. Después del tiempo indicado, los grupos de muestras fueron inmersos en los medios de ensayo por 8 semanas. Al culminar el tiempo de exposición, para evaluar y comparar el comportamiento de los especímenes de concreto con los distintos diseños de mezcla, se realizó una inspección visual en los cambios de la morfología del concreto y los ensayos de evaluación de pérdida de masa (por pérdida de pasta de cemento lixiviada), análisis de microscopía electrónica de barrido (SEM) de los especímenes de concreto representativos (evaluación de posibles cambios en la microestructura) y análisis químico mediante espectrometría de masas de plasma inductivamente acoplado (ICP-MS) en las muestras acuosas (determinación de calcio disuelto). Sobre la base de los resultados de estos ensayos, se estableció la opción más viable bajo las condiciones estudiadas.