Aplicación del Método Acelerado CAMBT para evaluar la reactividad alcalina de agregados

Para evaluar la reactividad alcalina de los agregados, en Argentina se aplican el análisis petrográfico (IRAM 1649 / ASTM C295), el acelerado de la barra de mortero (IRAM 1674 / ASTM C1260) y el del prisma de hormigón (IRAM 1700 / ASTM C1293). Dado que en algunos casos los resultados de métodos diferentes no concordaban entre sí, se recurrió a un método de ensayo acelerado, de origen chino (CAMBT). Conceptualmente se asemeja al método ASTM C1260 con diferencias en la granulometría y en las proporciones de los agregados, el tipo de cemento y el tamaño de las probetas. El estacionamiento se realiza en NaOH 1N a 80ºC y el límite de aceptación máximo para la expansión es de 0,093% a 16 días. Se muestran los resultados de 6 agregados, tres granitos, una sienita cuarcífera, una ortocuarcita y un basalto. Los resultados obtenidos son congruentes con las diferentes mineralogías y los estudios previos o el comportamiento en obras de hormigón existentes que utilizaron algunos de estos agregados.In order to evaluate the alkaline reactivity of aggregates, in Argentina are applied the petrographic analysis (IRAM 1649 / ASTM C295), accelerated mortar bar test (IRAM 1674 / ASTM C1260) and concrete prism test (IRAM 1700 / ASTM C1293 .) Since in some cases the results of different methods did not agree with each other, a Chinese accelerated mortar bar test (CAMBT) was tested. Conceptually it is similar to ASTM C1260 with differences in the granulometry and proportions of aggregates, cement type and specimens size. The storage is done in 1N NaOH at 80°C and the maximum limit of acceptance for the expansion is 0.093% at 16 days. The results of six aggregates, three granites, a quartz syenite, an ortoquartzite and a basalt are shown. The obtained results are consistent with the different mineralogies and previous studies, or its behaviour in several concrete structures made by using some of this aggregates

Antecedentes y metodología de ensayo para evaluar la reaccion álcali sílice

En la última década, el volumen de hormigón utilizado en distintos tipos de estructuras, principalmente pavimentos, aumentó considerablemente por motivos técnicos y económicos. Efectivamente se han reactivado algunos yacimientos de agregados que fueron cerrados oportunamente por falta de demanda y abierto algunos nuevos para cubrir nuevas necesidades. Esto ocurre en la zona de la Provincia de Buenos Aires (Olavarría, Azul, Tandil), Comodoro Rivadavia, Viedma, Entre Ríos y Corrientes. En el LEMIT se ha estudiado el comportamiento de algunos de estos agregados frente a la RAS. El área de la temática, está incluida dentro de la durabilidad de estructuras de hormigón. Está orientada a la evaluación de los materiales componentes del mismo, en nuestro caso, los agregados finos o gruesos, evaluando la reactividad alcalina potencial de los mismos. La tesis incluye una descripción de los distintos métodos de ensayo, la recopilación de información de los resultados de expansión de muestras procedentes de distintas regiones de Argentina, desde 1965 a la fecha, obtenidos principalmente en barras de mortero y prismas de hormigón por métodos normalizados según IRAM. Además, para un grupo de agregados de diversa mineralogía y procedencia, se evalúa la reactividad alcalina potencial utilizando diferentes metodologías de ensayo que son de aplicación en la actualidad. La tesis es un aporte a la evolución de los métodos y sus modificaciones, como así también a los cambios que se pueden realizar para una mejor interpretación de los resultados, desde el punto de vista de los límites propuestos en la normativa actual, ya sea en el valor o en el tiempo de ensayo. También se informa el estado en que se encuentran algunas obras de hormigón que se construyeron con materiales que fueron estudiados previamente y otras que no cuentan con estos antecedentes.In the last decade, the amount of concrete employed in various types of structures, particularly pavements, was greatly increased due to technical and economical reasons. Indeed, some aggregates deposits that were closed due to lack of demand have been reactivated, and some new ones were opened to meet new needs. This occurs in the area of the Province of Buenos Aires (Olavarría, Azul, Tandil), Comodoro Rivadavia, Viedma, Entre Ríos and Corrientes. The behavior of some of these aggregates against ASR (alkali-silica reaction) had been previously studied in LEMIT. The subject area refers to the durability of concrete structures. Its aim is the evaluation of potential alkali reactivity of coarse or fine aggregates, as component materials of concrete. This thesis includes a description of the different test methods, and data collection of expansion results in samples from several regions of Argentina, from 1965 until today, obtained mainly by applying the mortar bars and concrete prisms standard method according to IRAM. Furthermore, for a set of aggregates of different mineralogy and origin, potential alkali reactivity was evaluated employing several currently applicable test methodologies. The thesis contributes to the evolution of methods and their modifications, as well as to the possible changes for a better interpretation of the results, from the point of view of the limits proposed by the current regulations, either about value or test time. It also contains information about the present condition of several concrete works, some of them built with previously studied materials.Magister en Tecnología y Construcciones de Hormigó

Estudio químico y microestructural sobre barras de mortero realizadas con mármoles de la provincia de Córdoba ensayadas por el método M-CAMBT

En un trabajo previo se estudió la potencial reactividad de mármoles de la provincia de Córdoba frente a la reacción álcali-carbonato (RAC) utilizando diferentes métodos de ensayo (IRAM 1700, ASTM C586, CSA A23.2-26A y M-CAMBT). Si bien todos los agregados se clasificaron como no reactivos, se registraron algunas expansiones, especialmente en el método M-CAMBT. A fin de determinar las causas de este comportamiento, se realizaron estudios químicos y microestructurales sobre las barras de mortero post ensayo, mediante estereomicroscopía, microscopía óptica de polarización, microscopía electrónica de barrido (MEB) y microsonda de electrones (ME). A nivel macroscópico las barras no evidenciaron deterioro. En sectores muy localizados se observó el desarrollo de materiales de neoformación en cavidades y en microfisuras en la pasta y en la interfase agregado-mortero. A nivel microscópico se observó el desarrollo de bordes de reacción en todos los mármoles dolomíticos y calco-dolomíticos y fisuras rellenas, asociadas principalmente a agregados con cuarzo tensionado. Los estudios de MEB y ME permitieron asociar los bordes de reacción a procesos de dedolomitización (en los mármoles dolomíticos y calco-dolomíticos) sin evidencias de expansión, siendo más acentuado este proceso cuanto mayor es el contenido de dolomita en la roca. Por otro lado, las fisuras rellenas con materiales de neoformación, se vinculan a procesos asociados a la reacción álcali-sílice (RAS), causados por la inestabilidad del cuarzo tensionado contenido en las mismas. Estos estudios apoyan la teoría que las expansiones atribuidas a la RAC son una combinación de procesos de dedolomitización no expansivos y expansiones por RAS producto de la sílice reactiva contenida en la matriz de las rocas carbonáticas

Dedolomitization and alkali-silica reactions in low-expansive marbles from the province of Córdoba, Argentina

Marbles from the province of Córdoba (Argentina) have been used as aggregates in concrete; however, there is little information about their potential reactivity and interaction with the cement paste. Recently, the alkali-carbonate reactivity of dolomitic to calcitic marbles from this province was determined by standardized methods (ASTM C1293, ASTM C586, CSA A23.2-26A) and a modification of the Chinese Accelerated Mortar Bar Method (M-CAMBT) using a single aggregate size fraction (2.5–5.0 mm). Although all samples behaved as non-reactive some expansion was recorded, especially in the M-CAMBT method. In this work microstructural and chemical studies were carried out by stereomicroscopy, polarizing microscopy, X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM) and electron probe microanalysis (EPMA) on mortar bars tested by the M-CAMBT method. Dedolomitization was detected in all dolomitic and calc-dolomitic marbles being more accentuated in the samples with more dolomite. This process is characterized by the development of different zones in the cement–aggregate interface that differ in texture and chemical composition and are similar to the zones described by other authors in dolomitic limestones typically associated with the so-called alkali–carbonate reaction. Therefore, the presence and distribution of dedolomitization appears not to be related to the texture of the aggregates but to the amount of dolomite in the rock. The low expansions recorded were associated with relict strained quartz and possibly with fine-grained phlogopite in the matrix of the rocks, which have acted as silica sources for the development of secondary silicates of variable composition (±Ca ± Na ± K ± Mg ± Al) and microfissures as a result of the alkali–silica reaction rather than the non-expansive dedolomitization process

RAS: contribución para identificar agregados reactivos, en particular los de reacción lenta

En nuestro país se utilizan agregados de diferentes procedencias con minerales reactivos frente a los álcalis contenidos en el hormigón y cuando las condiciones ambientales son favorables originan reacción álcalis sílice (RAS) que deterioran al hormigón. Existen diversos y ensayos sobre agregados que permiten evaluar los riesgos previamente al uso (IRAM 1649, 1674, 1700 y RTA T363) y adoptar soluciones tecnológicas para evitar los efectos indeseados. Para hacer los hormigones, se utilizan agregados provenientes de la trituración de rocas graníticas que contienen variedades de sílice cristalina tensionada y/o deformados que produce reacción lenta frente a los álcalis, que en algunas ocasiones es difícil de detectar en los estudios previos de laboratorio. En esta oportunidad se dan a conocer los resultados de ensayos aplicados a varias tipologías de agregados, dos de ellos normalizados y otro estudiado en el LEMIT que posibilita identificar a la mayoría de los agregados de reacción lenta que por otros métodos no es posible. El estudio se realizó utilizando 19 agregados de diferente origen, 13 de ellos proceden de yacimientos de rocas graníticas en explotación y el resto de variada mineralogía

Importancia del análisis textural de las rocas en la evaluación de su comportamiento frente a la RAS y su relación con el método acelerado de la barra de mortero y el prisma de hormigón

En el presente trabajo se estudiaron las características petrográficas de tres tipos de roca utilizadas frecuentemente como agregados en la Provincia de Buenos Aires: una migmatita de la zona de Tandil, una milonita de Azul y dos ortocuarcitas de Mar del Plata. Desde el punto de vista de la reacción álcali-sílice (RAS), estas rocas son consideradas agregados de reacción lenta debido a la presencia de cuarzo tensionado. Los valores de expansión medidos con el método acelerado de la barra de mortero (IRAM 1674) superan el límite de 0,100% en todos los casos. Con el método del prisma de hormigón (IRAM 1700), la milonita evidencia una expansión al año de 0,106% mientras que la migmatita sólo de 0,051%; en tanto que las ortocuarcitas muestran diferencias importantes en los valores de expansión (entre 0,052% y 0,022%). La mineralogía de la milonita y la migmatita son similares, presentan cuarzo tensionado como componente principal; en la primera, la textura es porfiroclástica y el cuarzo forma un mortero de grano fino que rodea a porfiroclastos de feldespato y anfíbol; en la migmatita el cuarzo es de mayor tamaño, con incipiente grado de recristalización en el contacto con granos de feldespato fuertemente alterado, micas (biotita y clorita) y/o anfíboles. Las cuarcitas mantienen su homogeneidad composicional (+ de 90% cuarzo), aunque la textura es variable. Algunas son compactas, con sílice microcristalina y recristalizada como material cementante de granos, mientras que otras presentan una textura abierta con caolinita en los espacios intergranulares. Los resultados obtenidos en los ensayos físicos son coherentes con las variaciones texturales. La milonita de textura fina es más reactiva que la migmatita, mientras que la ortocuarcita con sílice microcristalina se califica como reactiva, a diferencia de aquella con pseudo-matriz arcillosa

Efecto de los aditivos reductores de contracción por secado en morteros

La contracción del hormigón de cemento pórtland es uno de los principales inconvenientes que presenta este material; comienza a producirse a partir de los primeros momentos de su vida; teniendo presente que la resistencia mecánica en ese momento es baja y, además, si se tiene alguna restricción de los grados de libertad, inexorablemente se producen las fisuras siempre indeseables por las consecuencias futuras que tendrá en el hormigón endurecido y del mal aspecto estético. El uso de adiciones minerales por tratarse en general, de polvos finos, pueden modificar la contracción por secado. Son muchas las acciones que se pueden realizar con el fin de reducirlas, siendo algunas mejores que otras; las principales consisten en reducir el contenido unitario de agua y brindar un curado eficiente. En los últimos años se ha comenzado a utilizar aditivos para reducir la contracción por secado con variado resultado, constituyendo una interesante contribución a la solución, por las ventajas que brindan los nuevos aditivos desarrollados, disponibles en el mercado, pues posibilitan reducir la contracción por secado principalmente en estructuras de pavimentos y pisos industriales; permiten proyectar juntas de contracción más separadas, mejorar el funcionamiento de los equipos robotizados y abaratar los costos constructivos. En esta oportunidad se da a conocer el resultado del uso de aditivos de nueva generación que se emplean para reducir la contracción. Debido a la escasa información disponible en nuestro medio, se ha realizado una serie de estudios tendientes a conocer sus beneficios e inconvenientes de su uso en pastas, morteros y hormigones con cemento pórtland normal y con otros cementos compuestos con adiciones minerales de puzolanas y filler calcáreo.Facultad de IngenieríaLaboratorio de Entrenamiento Multidisciplinario para la Investigación Tecnológic

Use of natural zeolites as ASR inhibitor in basaltic rocks

The capacity of a natural zeolite from the province of La Rioja (Argentina) to inhibit the alkali-silica reaction (ASR) was studied. The pozzolanic material corresponds to a mixture of clinoptilolite zeolite with minor gypsum, quartz and feldspar discarded in spoil heaps in a quarry. An alkali-reactive basaltic aggregate from a quarry in the Argentine Mesopotamia region was used for the study. Two series of tests according to the accelerated mortar bar method (IRAM 1674) were carried out. One set with 0% (control specimen), 10%, 15% and 20% replacement of cement by natural zeolite and another with the same percentages but using milled zeolite. To monitor the reaction process, mortar bars were studied after the test by stereomicroscopy, polarizing microscopy and SEM-EDS. After 16 days of testing, a reduction in expansion (~42 %) was detected in the mortars with 20% replacement by natural zeolite. However, their behaviour was still reactive. On the other hand, the mortars with 20% replacement by milled zeolite produced a 90% reduction in expansion at 16 days, below the limit prescribed by the standard. A simple milling process transforms this material into a good pozzolanic material inhibiting the alkali-reactivity of basaltic aggregates

Efecto de los aditivos reductores de contracción por secado en morteros

La contracción del hormigón de cemento pórtland es uno de los principales inconvenientes que presenta este material; comienza a producirse a partir de los primeros momentos de su vida; teniendo presente que la resistencia mecánica en ese momento es baja y, además, si se tiene alguna restricción de los grados de libertad, inexorablemente se producen las fisuras siempre indeseables por las consecuencias futuras que tendrá en el hormigón endurecido y del mal aspecto estético. El uso de adiciones minerales por tratarse en general, de polvos finos, pueden modificar la contracción por secado. Son muchas las acciones que se pueden realizar con el fin de reducirlas, siendo algunas mejores que otras; las principales consisten en reducir el contenido unitario de agua y brindar un curado eficiente. En los últimos años se ha comenzado a utilizar aditivos para reducir la contracción por secado con variado resultado, constituyendo una interesante contribución a la solución, por las ventajas que brindan los nuevos aditivos desarrollados, disponibles en el mercado, pues posibilitan reducir la contracción por secado principalmente en estructuras de pavimentos y pisos industriales; permiten proyectar juntas de contracción más separadas, mejorar el funcionamiento de los equipos robotizados y abaratar los costos constructivos. En esta oportunidad se da a conocer el resultado del uso de aditivos de nueva generación que se emplean para reducir la contracción. Debido a la escasa información disponible en nuestro medio, se ha realizado una serie de estudios tendientes a conocer sus beneficios e inconvenientes de su uso en pastas, morteros y hormigones con cemento pórtland normal y con otros cementos compuestos con adiciones minerales de puzolanas y filler calcáreo.Facultad de IngenieríaLaboratorio de Entrenamiento Multidisciplinario para la Investigación Tecnológic

Applicability of Accelerated Mortar Bar Test (CAMBT) in the evaluation of alkaline reactivity of aggregates

Para evaluar la reactividad alcalina de los agregados, en Argentina se aplican el análisis petrográfico (IRAM 1649 / ASTM C295), el acelerado de la barra de mortero (IRAM 1674 / ASTM C1260) y el del prisma de hormigón (IRAM 1700 / ASTM C1293). Dado que en algunos casos los resultados de métodos diferentes no concordaban entre sí, se recurrió a un método de ensayo acelerado, de origen chino (CAMBT). Conceptualmente se asemeja al método ASTM C1260 con diferencias en la granulometría y en las proporciones de los agregados, el tipo de cemento y el tamaño de las probetas. El estacionamiento se realiza en NaOH 1N a 80ºC y el límite de aceptación máximo para la expansión es de 0,093% a 16 días. Se muestran los resultados de 6 agregados, tres granitos, una sienita cuarcífera, una ortocuarcita y un basalto. Los resultados obtenidos son congruentes con las diferentes mineralogías y los estudios previos o el comportamiento en obras de hormigón existentes que utilizaron algunos de estos agregados.In order to evaluate the alkaline reactivity of aggregates, in Argentina are applied the petrographic analysis (IRAM 1649 / ASTM C295), accelerated mortar bar test (IRAM 1674 / ASTM C1260) and concrete prism test (IRAM 1700 / ASTM C1293 .) Since in some cases the results of different methods did not agree with each other, a Chinese accelerated mortar bar test (CAMBT) was tested. Conceptually it is similar to ASTM C1260 with differences in the granulometry and proportions of aggregates, cement type and specimens size. The storage is done in 1N NaOH at 80°C and the maximum limit of acceptance for the expansion is 0.093% at 16 days. The results of six aggregates, three granites, a quartz syenite, an ortoquartzite and a basalt are shown. The obtained results are consistent with the different mineralogies and previous studies, or its behaviour in several concrete structures made by using some of this aggregates.Facultad de IngenieríaLaboratorio de Entrenamiento Multidisciplinario para la Investigación Tecnológic