Durabilidad del Concreto - Categorías y clases de exposición
Durabilidad del concreto
La durabilidad del concreto es la capacidad que tiene para conservar sus características físicas y químicas, frente a agentes mecánicos, ambientales y químicos. El concreto tiene una buena durabilidad y resistencia a la intemperie.
El ACI define la durabilidad del concreto como la habilidad para resistir la acción del intemperismo, el ataque químico, la abrasión o cualquier otro proceso o condición de servicio de las estructuras, que produzca deterioro del concreto.
Teóricamente la durabilidad del concreto se mide teniendo en cuenta los siguientes factores:
a) Resistencia a la compresión del concreto (f 'c)
b) La vulnerabilidad del concreto ante los agentes externos
c) La calidad del concreto (Diseño de mezcla)
d) Resistencia en forma satisfactoria las condiciones de su función.
Normativa que regula la durabilidad del concreto en el Perú
- ACI 201.2R-01
- ACI 318-19
- ASTM-C-595-M
- RNE E.060
- NTP 334.009:2020
Categorías y clases de exposición del concreto
A) Congelamiento y deshielo
Los efectos adversos producidos por el congelamiento y deshielo es el principal factor que afecta de forma significativa la durabilidad del concreto. Este daño es producido por la dilatación de las partículas de agua dentro de la masa del concreto.
El grado de exposición se clasifica en:
- F0 : Concreto no expuesto a congelamiento y deshielo
- F1 : Concreto expuesto a congelamiento y deshielo y ocasionalmente expuesto a la humedad.
- F2 : Concreto expuesto a congelamiento y deshielo y en contacto continuo con la humedad.
- F3 : Concreto expuesto a congelamiento y deshielo y en contacto continuo con humedad y expuesto a productos químicos descongelantes.
Requisitos de durabilidad del concreto frente al congelamiento y deshielo:
Contenido total de aire para el concreto resistente al congelamiento
B) Exposición a sulfatos
Es la concentración de sulfatos solubles en el agua que está en contacto con el concreto, a veces se presentan en el contacto del suelo y el concreto.
El grado de exposición se clasifica en:
- S0: SO4<0.10 Y SO4<150 ppm
- S1: 0.10<SO4<0.20 Y 150 ppm < SO4 < 1500 ppm
- S2: 0.20 < SO4 < 2.00 Y 1500 ppm < SO4 < 10000 ppm
- S3: SO4 > 2.00 Y SO4 > 10000 ppm
La primera inecuación define el % de SO4 soluble en el agua presente en el suelo, y la segunda inecuación define el SO4 disuelto en el agua. Mientas mayor sea el contenido de SO4 la severidad será mayor. Cabe mencionar que el agua del mar es de clase S1.
C) En contacto con el agua
El concreto en contacto con el agua, el cual puede tener en cierto grado agentes químicos, pierde su durabilidad progresivamente.
El grado de exposición se clasifica en:
Para estructuras que requieran de baja permeabilidad
- P0 : Concreto en contacto con agua y que no requiere baja permeabilidad
- P1 : Concreto en contacto con agua donde se requiere baja permeabilidad.
Requisitos de durabilidad para concreto expuesto a agua:
D) Corrosión del acero de refuerzo del concreto
La corrosión del acero es producto de la humedad que penetre el concreto, y por los agentes químicos que contenga.
El grado de corrosión se clasifica en:
- C0 : Concreto seco o protegido contra la humedad
- C1 : Concreto expuesto a la humedad, pero no a fuentes externas de cloruros
-C2 : Concreto expuesto a la humedad y a fuentes externas de cloruros provenientes de químicos anticongelantes, sales, agua soluble, agua de mar o aerosol proveniente de estas fuentes.
Requisitos de durabilidad del concreto frente a la corrosión:
E) Conclusiones y recomendaciones
-La durabilidad del concreto puede verse afectado por muchos factores, dentro de los cuales destaca la humedad.
-Los agregados pueden tener efecto sobre la resistencia de abrasión, congelación, deshielo y la reacción álcali agregado.
-Los componentes del concreto y sus proporciones deben ser seleccionados de manera que se puede cumplir con los requerimientos establecidos en las normas.
-El diseño de mezcla debe garantizar no solo el desempeño estructural del concreto, si no también el cumplimiento ante la exposición de todos los agentes vistos anteriormente.