¿Qué es Reacción Álcali -  Agregado?

Es una reacción lenta entre el cemento y el agua, que se da en el proceso de mezclado de la masa del concreto.

En esta reacción se genera un medio altamente alcalino, el cual en contacto con los agregados reaccionan químicamente formando un gel el cual al hidratarse se expande.

Esta expansión daña mucho al concreto ya endurecido, haciendo que se formen grietas y que se pierda sus resistencia mecánicas.


¿Qué es Álcalis?

Son óxidos, hidróxidos y carbonatos producto de metales alcalinos. Se caracterizan por ser solubles en agua, y en el cemento el Oxido de sodio aporta gran parte de su contenido de álcalis este es menor que el 0.6 %.

¿Qué es agregados?

Es el material inorgánico solido derivado de rocas naturales o productos artificiales, que se utiliza para la elaboración del concreto, es regulado por normas que rigen los límites de sus partículas.

Fases de la reacción Álcali -  Agregado

☼Primera Fase: En esta fase se forma el medio alcalino con pH mayores a 12.5 dentro del concreto, químicamente predominan los iones de Potasio, Sodio y Hidroxilo.
☼Segunda Fase: Para que la reacción álcali - agregado se de, es necesario que la humedad sea mayor al 80 %. en esta fase ocurre eso, y se forma el gel expansivo.

☼Tercera Fase: En esta fase ocurre la hidratación del gel expansivo, el cual con el tiempo va a desintegrar el concreto.

Fases de álcali agregado

¿Despues de que tiempo se ven las consecuencias de la reacción álcali - agregado?

Una vez producido la reacción, conduce a un deterioro progresivo del concreto, y con el tiempo va incrementando; en casos muy leves los daños al concreto se ven reflejados despues de 4 a 5 años, Pero en la mayoría de casos sus consecuencias se notan en un periodo muy corto, y de forma agresiva al concreto.


Tipos de Reacciones Álcalis Agregados

Reacción álcali - Sílice 

Reacción química entre los iones (Na2O, K2O)  y el sílice contenido en los agregados, esto hace que reaccione y se produzca el gel expansivo, el cual en contacto con agua, aumenta su volumen y produce el deterioro del concreto.
Se caracteriza por que produce fisuras en Y , y por el gel que se puede lograr a observar dentro de las fisuras.

Pasos

1°) Hidróxidos Alcalinos + Sílice reactiva → Gel de Álcali Sílice
2°) Gel de Álcali Sílice + Humedad → Expansión

Agentes

Condiciones ambientales, temperatura y fuentes externas de álcalis

Reacción Álcalis - Carbonatos

Se produce por la reacción de los álcalis del cemento con los agregados calcáreos, que son reactivos y expansivos. Hay mas probabilidad de que se presente en estructuras expuestas una intemperie húmeda.
La expansión que se genera se debe a la transformación de la dolomita en calcita y brucita, las cuales tiene una consistencia gelatinosa y son bien expansivas.

Recomendaciones para controlar o prevenir estas reacciones.

-Utilizar cementos que cumplan las normas a las que se rigen para asegurarnos que contengan menos del 0.6% de álcalis.

- Utilizar cementos que contengan bajo contenido de álcalis (Tipo II y Tipo V)

- Adicionarle al concreto, puzolanas, cenizas volantes, escorias de alto horno, etc. con la finalidad de reducir la cantidad de cemento a utilizar y por ende reducir la cantidad de álcalis.

-Incorporar sales de litio, el cual neutraliza la reacción álcali - sílice.

-Recurrir a utilizar ensayos de la norma ASTM C586 (Reactividad alcalina potencial del carbonato para agregados de hormigón)

- Se debe dar un seguimiento a las estructuras de concreto, para prevenir algunas fallas críticas.