Abstract
Los materiales base cemento (pastas, morteros, hormigones y otros tipos de mezclas) son
materiales ampliamente utilizados en la sociedad actual y son uno de los pilares de la ingeniería
civil debido a sus buenas propiedades estructurales, facilidad de fabricación y bajo coste. Sus
propiedades permiten su uso en ambientes industriales y naturales, siendo materiales muy
versátiles siempre y cuando, se tenga en cuenta que sus propiedades durables son limitadas en
ambientes donde se producen fenómenos de lixiviación y ataque por diversos iones agresivos.
El presente proyecto de investigación se desarrolló motivado por la necesidad de profundizar en
el conocimiento del comportamiento de los materiales base cemento en situaciones concretas de
exposición a cierto tipo de degradaciones que se producen frecuentemente en explotaciones
agropecuarias ubicadas en ambientes naturales. Se diseñó un procedimiento experimental que
nos permitiese evaluar el efecto que tienen los ácidos orgánicos sobre la matriz cementicia, así
como la acción que presentan los sulfatos y las aguas naturales en los mismos. Teniendo muy
presente siempre las características de las disoluciones a las cuales se ha expuesto el material.
En último término, se trata de conocer los mecanismos de los procesos de ataque para poder
definir el comportamiento del material en estos medios.
Los procedimientos de ensayo, así como las técnicas de caracterización son las herramientas
fundamentales con las que profundizar en el conocimiento del material, por lo que resulta de
vital importancia conocer a fondo las posibilidades que su empleo nos ofrece. En el presente
trabajo se ha desarrollado un profundo estudio del uso del termoanálisis en la caracterización de
pastas de cemento. Además se han optimizado los procedimientos de caracterización de las
muestras con otro tipo de técnicas.
La caracterización de las probetas nos ha permitido comprobar el comportamiento del material
en situaciones de exposición en ensayos acelerados de laboratorio. Los resultados obtenidos han
permitido determinar que el pH del medio agresivo es una variable fundamental cuando se trata
de evaluar la agresividad del mismo. La presencia de ciertos iones desarrollaría efectos de
sinergia con respecto al pH y condicionaría los valores de las constantes termodinámicas que rigen los equilibrios. La posibilidad de formación de sales de ácidos orgánicos y la diferente
solubilidad de las mismas derivaría en cambios en los comportamientos mecánicos. La
proporción de compuestos de aluminio o la presencia de puzolanas capaces de fijar el calcio
son también factores evidenciados como determinantes en el comportamiento del material.
Además se podría afirmar que la disolución de la portlandita es un efecto determinante en el
proceso de degradación. Nowadays, cement based materials (pastes, mortars, concrete and other mixtures) are widely
used. These kinds of material are one of the pillars of Civil Engineering due to their structural
properties, easy manufacturing and low cost. Their properties allow the use in industrial and
natural environments. They are very versatile materials for use in this type of environment. But
it is necessary to to keep in mind that they have a durability limited when they are exposed to
aggressives environments where leaching process occur and various aggressive ions can damage
the materials.
This research work was developed motivated by the need to go in dept in the knoledge of the
behavior of cement based materials. These kinds of materials frecuently are exposed to some
types of damage that occur on farms located in natural environments. An experimental
procedure that would allow us to evaluate the effect of organic acids on the cement matrix and
the action presented by sulfates and natural waters in the same was designed. Always bearing in
mind the characteristics of the solutions to which the material is exposed. Ultimately it comes to
understanding the mechanisms of the processes leading to define the material behavior in this
type of environment.
Test procedures and characterization techniques are fundamental tools which to deepen the
knowledge of the material, so it is important to know in its potential uses. In this work we have
developed a deep study of the use of thermal analysis in the characterization of cement pastes.
Furthermore, we have optimized characterization procedures of samples with other techniques.
The characterization of the samples has allowed us to check the behavior of the material on
exposure to accelerated laboratory tests. The results have established that the pH of the
corrosive media is a fundamental variable when it comes to assessing the aggressiveness of it.
The presences of certain ions develop synergies with respect to pH and would determine the
values of the constants governing thermodynamic equilibria. The possible formation of salts of
organic acids and the different solubility of the same would lead to changes in mechanical
behavior. The proportion of aluminum compounds or the presence of pozzolans capable of
binding calcium is also evidenced as determining factors in the material behavior. Besides we
could assert that the dissolution of the portlandite is a determining effect on the degradation
process.
