LO QUE DEBES SABER SOBRE EL ATAQUE DE SULFATO EN EL CONCRETO

Experto

Ingeniero Civil

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RESUMEN: 

Si en alguna ocasión te preguntaste cómo se presentan los sulfatos, de qué forma atacan al concreto y cómo evitar que esto suceda, entonces has llegado al lugar indicado para salir de estas dudas.

Para empezar hay que saber que los sulfatos son compuestos químicos que están presentes en una gran variedad de concentraciones en el suelo, aguas subterráneas, aguas superficiales y aguas de mar.

Las formaciones de sulfato más comunes son sulfatos de sodio, potasio, magnesio y calcio.

El concreto expuesto a soluciones de sulfatos puede ser atacado y sufrir deterioro en un grado que depende básicamente de tres aspectos:

1. Los constituyentes del concreto

2. La calidad del concreto en el lugar

3. El tipo y la concentración del sulfato

Cuando hablamos del ataque de los sulfatos al concreto es necesario conocer las características del concreto resistente a los sulfatos, de modo que podamos dar los pasos apropiados para minimizar el deterioro del concreto que se expone a estos compuestos químicos.

El ataque se presenta, cuando a través del agua, concentraciones relativamente altas de sulfatos entran en contacto con los compuestos hidratados de la pasta de cemento. Este contacto hace que se produzca una reacción química que genera expansión en la pasta y crea una presión capaz de romperla y finalmente desintegrar el concreto.

Los mecanismos que intervienen en el ataque del concreto por sulfatos son dos:

  • Reacción del sulfato con hidróxido de calcio liberado durante la hidratación del cemento formando sulfatos de calcio (yeso).

  • Reacción de sulfato de calcio con el aluminato de calcio hidratado formando sulfato aluminato de calcio (etringita).

Ambas reaccionan dan como resultado un aumento de volumen en el sólido, pero la segunda genera expansiones, rupturas y ablandamiento del concreto pues los sulfatos reaccionan con el aluminato de calcio hidratado.

Las consecuencias del ataque de sulfatos no solo producen degradación por expansión y fisuración, también, una reducción en la resistencia mecánica debido a la pérdida de cohesión en la pasta de cemento, lo anterior también conlleva a una pérdida de adherencia entre la pasta y  las partículas de los agregados.

Origen de los sulfatos y características

Entre los sulfatos de origen natural se pueden mencionar algunos suelos orgánicos, suelos con turbas, algunos suelos arcillosos y aguas freáticas de los mismos, que pueden producir sales sulfatadas.

Los sulfatos en forma de sales más agresivas son:

  • Sulfato de amonio (NH4SO4)

  • Sulfato de calcio (CaSO4)

  • Sulfato de magnesio (MgSO4)

  • Sulfato de sodio (NaSO4)

Otra fuente natural de sulfatos es el agua de mar que aparte de contener sales de sulfatos, está compuesta de otras sales que pueden ser un poco más agresivas con el concreto, entre las sales disueltas más comunes en el agua de mar están:

  • Cloruro de sodio (NaCl)

  • Cloruro de magnesio (MgCl2)

  • Sulfato de calcio (CaSO4)

Como sulfatos de origen biológico se pueden considerar aquellos que provienen de la presencia de microorganismos sobre la superficie de concreto o de aguas residuales que experimentan descomposición biológica de carácter aeróbico en sustancias orgánicas que habitualmente contiene proteínas y/o azufre.

Entre los sulfatos de origen industrial se destacan los que proceden de aguas residuales con derivados orgánicos e inorgánicos del azufre, especialmente sulfatos. También están los que provienen de plantas industriales y fábricas fertilizantes, galvanizados, laboratorios fotográficos, entre otros, los cuales penetran el suelo o las aguas subterráneas.

En zonas industriales y en zonas urbanas donde hay combustión de carbón o gasolina con azufre, se libera dióxido de azufre que en presencia de oxígeno y humedad forman ácido sulfúrico. Las lluvias ácidas también contienen sulfatos que atacan la superficie del concreto endurecido.

Para fabricar concreto resistente a los sulfatos

Las condiciones ambientales hacen que la fabricación del concreto resistente a los sulfatos sea más exigente y que no se puedan perder de vista estos puntos elementales:

  • Un contenido de cemento que garantice un concreto más durable en el tiempo.

  • Una baja relación agua/material cementante; pues sabemos que esto hace que el concreto sea menos permeable.

  • Una adecuada colocación del concreto controlando especialmente variables como el vibrado o compactación y el curado.

Nota aclaratoria de responsabilidad: Las observaciones contenidas en este documento son de carácter informativo y deben ser aplicadas y/o evaluadas por el constructor o usuario solamente en caso de considerarlas pertinentes. Por lo tanto, estas observaciones no comprometen a Argos, a sus filiales o a sus subordinados.

El ataque se presenta, cuando a través del agua, concentraciones relativamente altas de sulfatos entran en contacto con los compuestos hidratados de la pasta de cemento.

CONCLUSIÓN

La resistencia del concreto a sulfatos no se puede explicar desde un solo factor, como por ejemplo, el tipo de cemento, más bien hay que considerar en conjunto todos y cada uno de los factores que en suma producirán un concreto resistente a los sulfatos, esto es, el diseño de mezcla del concreto, la reducción en el contenido de agua, la adecuada colocación y compactación del concreto y un curado efectivo.

Un comentario

  1. Muchas gracias por la información. Personalmente tengo un problema con mi piscina de gresite. Resulta que el agua que tenemos en el pozo tiene un alto contenido de sulfatos y se despega el gresite convirtiéndose el cemento que lo pega como en yeso…. Es desesperante.
    Agradecería mucho algún consejo para conseguir mantener la piscina. Algo para minimizar el contenido de sulfatos o algún cemento al que no le afecten los sulfatos…

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Acerca del autor

  • Profesión: Ingeniero Civil
    País: Colombia

    Conseguir que la mesa del comedor funcionara con tres y no con cuatro patas era uno de los pasatiempos que compartía con mi abuelo, él hizo parte de la primera generación de ingenieros de Antioquia y a él le heredé el oficio. Soy Ingeniera Civil de la Universidad Nacional de Colombia, con experiencia en construcción de pavimentos en concreto, urbanismo, edificaciones, mampostería y control de calidad en grandes obras de infraestructura y vivienda. Hoy en día soy Asesora Técnica del Negocio Industrial de Argos. Mi fuerte son los pisos y pavimentos en concreto.

    'La Ingeniería es el arte de mejorar la vida de las personas y de aprovechar las oportunidades que la vida nos ofrece para ayudar a otros'.

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