Agregados pétreos: Basaltos y Riolitas

Rocas volcánicas tanto de composición basáltica como riolítica son utilizadas frecuentemente como agregado grueso en hormigón. Afloramientos de estos tipos de rocas existen en distintas regiones, por lo que deben ser considerados como materiales de uso potencial. Además su presencia es muy frecuente como constituyentes de arenas y cantos rodados. Por sus propiedades físicas y mecánicas, son materiales aptos para uso en hormigón. Sin embargo, en obras ingenieriles tales como autopistas, aeropuertos y represas, construidos en especial con agregados basálticos, se han detectado importantes daños, debido al desarrollo de reacciones deletéreas, principalmente RAS. Estudios petrográficos realizados a estos tipos de roca han permitido determinar un comportamiento diferencial, dependiendo de la textura, presencia de minerales lábiles, principalmente vidrio volcánico tanto fresco como alterado, sílice criptocristalina y arcillas expansivas. El propósito del presente trabajo es estudiar la factibilidad de uso de rocas volcánicas de composición riolítica y basáltica como agregados para hormigón. Se trabajó sobre muestras de afloramientos provenientes de diferentes regiones del país. Se estudió la textura, grado de alteración, presencia de vidrio en la pasta y otras características que inducirán a un comportamiento deletéreo. Se utilizó difractometría de rayos X para la identificación de minerales de alteración y los productos de reacción. Se concluyó que las rocas volcánicas, cuando constituyen una parte importante de los agregados para hormigón, deben ser estudiadas previamente en detalle ya que la presencia de vidrio fresco, minerales lábiles y/o alteración, pueden desarrollar reacciones deletéreas, mientras que cuando la textura es microcristalina y su estado de alteración incipiente, pueden ser usadas adecuadamente. Las rocas basálticas alteradas desarrollan importantes procesos de argilización generando especies mineralógicas dañinas que contribuyen al deterioro del hormigón ya sea por sus aportes iónicos o su expansibilidad.Volcanic rocks, both of basaltic and rhyolitic composition, are frequently used as coarse aggregates in concrete. There are outcrops of this type of rock in different regions and thus the potential use of these materials should be considered. Furthermore, they are usually present as sand and gravel constituents. Due to their physical and mechanical characteristics, these materials are suitable for concrete elaboration. However, in important engineering works such as highways, airports, and dams, which were built mainly with basaltic aggregates, major damage has been found due to the development of deleterious reactions, especially the alkali- silica reaction (ASR). Petrographic studies performed on these rocks have allowed identifying different behaviordepending on their texture, the presence of labile minerals, mainly volcanic glass, both weathered and unweathered, cryptocrystalline silica, and expansive clays. The aim of this work is to determine the potential use of volcanic rocks of rhyolitic and basaltic composition as concrete aggregates. Samples from outcrops located in different regions in the country were analyzed. The study focused on their texture, degree of alteration, the presence of glass in the matrix, and other characteristics leading to deleterious behavior. X-ray diffraction was used for the identification of alteration minerals and reaction products. It was concluded that volcanic rocks, when they are in significant proportions in concrete aggregates, should be previously studied in detail since the presence of unweathered glass, labile and/or alteration minerals may cause deleterious reactions. However, when they have a microcrystalline texture and show incipient alteration, they can be suitably used. Weathered basaltic rocks develop important argillization processes forming deleterious mineralogical species that contribute to the deterioration of concrete either due to their contribution of ions or their expansion

Microscopía óptica y electrónica aplicada al estudio de hormigón endurecido

Se utiliza microscopía óptica y electrónica en el estudio del hormigón endurecido. El uso de secciones delgadas permite determinar el estado de conservación del hormigón, la interfase agregado – mortero, la presencia de microfisuras y el desarrollo de productos de neoformación, fenómenos que pueden provocar reacciones deletéreas. Las microfisuras, si son finas y se presentan dispersas en la pasta sin continuidad, se deben a fenómenos de contracción por secado. En cambio si son anchas con amplio desarrollo en el mortero, que pueden afectar también a los clastos y con material en el interior, se deben a reacciones deletéreas que producen la degradación del hormigón. En estos casos es frecuente el desarrollo de estos productos además en el interior de cavidades de aire accidental y en los bordes de los agregados. Microscopía óptica es un método rápido que permite diagnosticar patologías tales como reacción álcali-sílice, álcali-carbonato, ataque por sulfatos, carbonatación, entre otros. El microscopio calcográfico permite determinar la porosidad del hormigón. Utilizado con programas específicos se puede cuantificar tamaño de poro. Con microscopía electrónica de barrido es posible observar la morfología de los productos de neoformación y analizar su composición química con EDAX. Estos estudios deben hacerse sobre la base de un cuidadoso examen preliminar macroscópico y con estereomicroscopio

Estudio de cortes delgados sobre barras de mortero con agregados finos y gruesos utilizados en la zona de Bahía Blanca

Se estudiaron, con el microscopio petrográfico, cortes delgados de barras de mortero que fueron confeccionadas según el ensayo ASTM C-227, a la edad de un año. Las barras se realizaron con los materiales de las principales canteras proveedoras de arenas, cantos rodados y piedra partida, utilizados como agregados para hormigón en la zona de Bahía Blanca. Esas canteras fueron calificadas de acuerdo a su reactividad alcalina potencial por los métodos químico, barras de mortero y examen petrográfico. (Maiza et al. 1980). El propósito de este estudio es evaluar las características petrográficas de las barras de mortero (ASTM C-227) de los agregados reactivos e inocuos citados, especialmente la pasta, los clastos reactivos, los bordes de reacción, presencia de ceolitas, fisuramiento de la pasta y/o de loa clastos y contacto pasta-cemento. El estudio de los cortes delgados de las barras de mortero permite confirmar si el agregado es potencialmente reactivo o predecir sobre la evolución futura del agregado natural en materiales que serían aptos según los ensayos ASTM C-227

Concreciones silicocarbonáticas en basaltos alterados en el área de Praguaniyeu (prov. de Río Negro).

The alteration producís in vugs of the basaltic lavas in Praguaniyeu area (Prov. of Río Negro) were studied by means of polarizaron microscope, XRD, SEM and EDAX. Two associations of alteration were determined, a carbonatic and ferric one, and both accompanied with rather abundant cryptocristaline silica (tridimite and cristobalite)

Assessment of the potential alkali reactivity of rhyolitic rocks from Argentina

The potential alkali-silica reactivity of volcanic rocks of rhyolitic composition, used as concrete aggregates, was assessed focusing mainly on their petrography. Eleven samples from the Argentine Patagonia (Provinces of Río Negro and Chubut) were examined using a petrographic microscope. Thin sections were used to evaluate sample texture, degree of alteration, the presence of volcanic glass in the matrix, and metastable minerals that may contribute silica to the reaction (ASR). Results from the petrographic study were compared with those from the mortar bar test (ASTM C-1260) and the dissolved silica determined by the chemical methods (ASTM C-289). It was concluded that rhyolitic rocks may develop deleterious reactions when they contain unweathered and/or altered glass in their matrices, and alteration minerals resulting from devitrification such as argillaceous minerals and cryptocrystalline silica. Rhyolitic rocks in which the matrix has completely recrystallized were found to be non-reactive

Agregados dolomíticos como materiales para hormigón

Las rocas dolomíticas son utilizadas frecuentemente como agregado para hormigón. Existen antecedentes de numerosas obras realizadas con este tipo de material tanto como piedra partida como en arenas de trituración. En general tienen buen comportamiento y son aceptadas. Sin embargo se han detectado problemas de deterioro del hormigón por el desarrollo de la reacción álcali – carbonato. Esto llevó a estudiar rocas carbonáticas de diferentes regiones de Argentina con el propósito de evaluar la factibilidad de uso como agregados para hormigón y determinar su comportamiento. Las muestras analizadas provienen de las provincias de Buenos Aires (A), Río Negro (B) y Córdoba (C). La composición petrográfico – mineralógica se realizó con microscopio de polarización sobre secciones delgadas y con XRD. En un trabajo previo se ensayaron las tres rocas para evaluar su reactividad álcali carbonato. Para ello se utilizaron los métodos del cilindro de roca ASTM C 586, prisma de hormigón CSA A23.1- 14A y barra de mortero ASTM C-227. Este último es inadecuado para evaluar la RAC debido al bajo grado de expansión obtenido. De los resultados obtenidos con los dos primeros métodos se concluyó que las rocas A y C son aptas para hormigón, mientras que la dolomía B se comporta como deletérea. Los cilindros de roca, fueron analizados por XRD una vez cumplido el tiempo de ensayo. No se observaron variaciones en la composición mineralógica de las muestras A y C mientras que en la muestra B la zona externa del testigo (que estuvo en contacto con NaOH) sufrió un notable proceso de dedolomitización. Esta reacción fue también observada sobre secciones delgadas de los prismas de hormigón. De los estudios realizados sobre las tres rocas puede decirse que si bien las calizas y dolomías son rocas aceptadas mundialmente como agregados para hormigón y cumplen con las normas establecidas para tal fin, debe ponerse especial cuidado en la presencia de dolomita de grano fino, ya que cuanto menor es el tamaño del grano y mayor su porosidad, se incrementa la susceptibilidad a reaccionar con los álcalis produciendo expansiones deletéreas como consecuencia del proceso de dedolomitizació n. Si además, como ocurre en la muestra B, el material contiene arcillas del tipo montmorillonita, rocas volcánicas y vidrio, a la reacción pueden sumarse expansiones del tipo RAS.Dolomitic rocks are usually used as aggregates in concrete. There are records of a large number of works built with this type of material, both as crushed rocks and in crushing sands. In general, they perform well and are accepted. However, concrete deterioration problems due to the development of the alkali-carbonate reaction (ACR) have been found. Carbonate rocks from different regions in Argentina were then studied to evaluate their suitability as aggregates in concrete and to determine their behavior. Analyzed samples come from the provinces of Buenos Aires (A), Río Negro (B) and Córdoba (C). Their petrographic and mineralogical composition was determined with a polarizing microscope on thin sections and by XRD. In previous work, the three rocks were tested to evaluate their alkali-carbonate reactivity by the ASTM C 586 rock cylinder, CSA A23.1-14a concrete prism and ASTM C-227 mortar bar test methods. The latter is inadequate to evaluate ACR due to the low expansion degree obtained. From the results from the first two test methods, it was concluded that rocks A and C are suitable for concrete, whereas dolomite B has deleterious behavior. Rock cylinders were analyzed by XRD at the end of the test time. No variations in the mineralogical composition of samples A and C were noted, whereas in sample B the specimen outer area (which was in contact with NaOH) underwent a remarkable dedolomitization process. This reaction was also observed on thin sections of concrete prisms. From the studies conducted on the three rocks it follows that although limestones and dolomites are accepted worldwide as concrete aggregates, and meet the relevant standards, special attention should be paid to the presence of fine-grained dolomite, since the smaller their grain size and the higher their porosity, the more likely they are to react with the alkalis causing deleterious expansions as a result of the dedolomitization process. In addition, if as in the case of sample B, the material contains montmorillonite-type clays, volcanic rocks and glass, ASR-type expansions may develop as well

Pavimento de hormigón deteriorado por la reacción álcali - sílice, en un complejo edilicio de la ciudad de Bahía Blanca

El hormigón del camino de acceso y de circulación interna del complejo CRIBABB, ubicado a 7 Km de la ciudad de Bahía Blanca, muestra un importante y heterogéneo grado de deterioro. En algunos sectores se ha desarrollado un fisuramiento en forma de mapa, en otros han desaparecido las juntas de dilatación, llegando a solaparse las placas lo que hace necesario trabajos de remediación, con reemplazo total o parcial de los paneles y en otros aparece un incipiente fracturamiento con elevación del nivel de la carpeta de rodamiento. Es común observar zonas con exudaciones en las partes más fracturadas. El propósito del estudio es determinar las causas del deterioro y el origen del mismo. Se muestrearon los sectores afectados y se estudió el hormigón con estereomicroscopio, se observaron exudados blanquecinos, los que fueron separados para su posterior estudio con SEM-EDAX y DRX. Se realizaron cortes delgados en los que se observó la composición litológica de los agregados, microfisuramiento, presencia ceolitas como de minerales de neoformación, desarrolladas en el interior de cavidades de aire entrampado, en microfisuras y en algunos contactos agregado • cemento. Las características determinadas permiten concluir que el deterioro se debe al desarrollo de la reacción álcali - sílice. Los materiales responsables del deterioro son rocas volcánicas vitreas que constituyen el 20 % del agregado grueso y el 35 % del fino y vidrio volcánico identificado en el agregado fino (6 %)

Evolución de los pavimentos de concreto afectados por la reacción álcali-sílice (RAS) en la ciudad de Bahía Blanca (Provincia de Buenos Aires, Argentina)

En la ciudad de Bahía Blanca, (Prov. de Buenos Aires, Argentina) los pavimentos de concreto presentan un estado variable de conservación. Los más sanos son los más antiguos (más de 50 años) y existen otros con no más de 15 años de edad que muestran un grado de deterioro importante. Se estudió la petrografía de los agregados finos y gruesos que los constituyen. Todos presentan componentes similares. Las arenas tienen materiales altamente deletéreos frente a la reacción álcali-sílice al igual que el canto rodado y una roca cuarcítica utilizada como piedra partida. Se analizaron además por los métodos de ensayo convencionales tales como método químico y barras de mortero. En el presente trabajo se estudió la patología que presentan los pavimentos deteriorados. Se identificaron especies de neoformación tales como ettringita y estructuras ceolíticas y se concluyó que el deterioro se debe al desarrollo de la reacción álcali - sílice y corresponde al período en que se utilizaron cementos con alto contenido de álcalis

Principales yacimientos de arena, canto rodado y piedra partida, utilizados en la construcción en la zona de Bahía Blanca, prov. de Bs. As

Se estudiaron los principales yacimientos de arena, canto rodado y piedra partida, ubicados en la zona de influencia de Bahía Blanca. Algunos de ellos, actualmente se encuentran en explotación y otros son considerados como potenciales reservas. Se determinaron las características petrográficas y la granulometría de los materiales utilizados en la industria de la construcción de yacimientos en explotación y algunos de los que se encuentran inactivos. Se extrapolaron los resultados obtenidos a los diferentes ambientes geológicos. Algunos de estos materiales fueron estudiados con anterioridad desde el punto de vista de su reactividad alcalina potencial utilizando los métodos de ensayo químico, barras de mortero y examen petrográfico. Se realizó un relevamiento de las principales fuentes de aprovisionamiento, se menciona la ubicación geográfica, origen, geología y edad de los yacimientos, se los agrupó desde el punto de vista de su yacencia, con el propósito de permitir la localización de áreas potenciales

Influencia de la temperatura, tiempo y contenido de materiales deletéreos en el comportamiento de los agregados frente a la reactividad alcalina potencial

Se analizaron agregados finos de diferentes canteras, de reactividad conocida, utilizando el método de ensayo químico (IRAM 1650), modificando variables tales como temperatura, tiempo de reacción y contenido de materiales deletéreos para determinar la reactividad alcalina potencial. Se utilizaron materiales de canteras potencialmente reactivas e inocuas a las que se adicionó tridimita en porcentajes que varían entre el 4 y 28%, observándose el mismo comportamiento en ambos casos, independientemente de la composición original del agregado. La presencia de tridimita hace que los materiales se comporten como potencialmente reactivos. A fin de evaluar la disponibilidad de sílice en medio alcalino bajo diferentes condiciones, se varió la temperatura de reacción de 60 a 40°C, notándose que la sílice disuelta disminuye, aunque las cantidades obtenidas no son despreciables, si se tiene en cuenta, además que ésta aumenta considerablemente en función del tiempo de reacción