Estudio de la formación de la sal de Friedel en pastas de cemento con diferentes adiciones sumergidas en cloruros. Efectos de la carbonatación sobre su estabilidad

Abstract

La capacidad de unión al cloruro de la pasta de cemento es de importancia crítica
para la durabilidad de la estructura de hormigón armado. Esta capacidad de unión
es conocida como sal de Friedel (SF), la cual se forma por reacción entre los iones
cloruros procedentes de las sales de deshielo o del medio marino y el aluminato
tricálcico existente en la composición del cemento portland ordinario o la alúmina
reactiva de las puzolanas, evitando que los iones cloruros ataquen las armaduras
del hormigón armado. En este estudio, se realizaron pastas de cemento
adicionadas con aluminosilicatos (metacaolín), nano-sílice (AEROSIL A200), nanoalúmina
(ALU 130) y una combinación de nano-sílice y nano-alúmina (COK 84) a
dos edades de curado, 1 y 28 días. Se prepararon muestras binarias y ternarias. La
muestra binaria contenía cemento portland 52.5 con una sustitución de 8% de
metacaolin (MK) y las ternarias cemento portland 52.5, MK y las nanos
mencionadas anteriormente con una sustitución del 8% y 2% respectivamente.
Las muestras se expusieron a una solución de NaCl de 0.5 mol/L para determinar
la capacidad de combinación del cloruro como SF y se sometieron a un proceso de
carbonatación acelerado para caracterizar su estabilidad. Se realizaron
experimentos complementarios que incluyeron un análisis por ATD, un análisis
semi-cuantitativo por difracción de rayos X (DRX), FTIR y la porosimetría de
intrusión de Mercurio (PIM) para cuantificar el contenido de SF y la
microestructura. Los resultados indicaron que la SF es mayor en muestras con
adiciones de tipo aliminosilicatos (MK), es decir la muestra binaria curadas a 28
días, mientas que a edades iniciales la muestra con nano alúmina y MK (ternaria),
desarrolló la mayor cantidad de SF. Estos resultados se deben a la presencia de
alúmina reactiva (Al2O3) de las puzolanas. La estabilidad de SF se ve afectada por
carbonatación para todas las muestras en todas las edades.