¿Es obligatorio el uso de agentes de expansión UEA en concreto antipermeable?
Dec 31, 2024
El hormigón antipermeable se utiliza ampliamente en sótanos, tanques de agua, presas, vertidos de hormigón de gran volumen y estructuras similares. Para evitar la formación de numerosas grietas durante la colocación del hormigón y lograr los niveles de impermeabilidad requeridos por las especificaciones de diseño, a menudo se añaden al hormigón agentes de expansión. Esto plantea la pregunta:¿Es obligatorio el uso de agentes expansivos en hormigones antipermeables?
Después de revisar la literatura relevante y combinar mi propia experiencia en la práctica de la ingeniería, creo que es aconsejable utilizar agentes de expansión en concreto antipermeable. Presento los siguientes cinco puntos de vista para referencia de mis pares:
Dependencia del grado de impermeabilidad:
La necesidad de añadir agentes de expansión depende del grado de impermeabilidad del hormigón. Para ciertos grados como P6 y P8, es posible lograr la impermeabilidad requerida sin agregar agentes de expansión optimizando la mezcla. Esto puede incluir aumentar la cantidad de aglutinantes o aditivos específicos, alterar la proporción de arena, modificar la clasificación de agregados o usar reductores de agua de alta eficiencia.
El agrietamiento en el hormigón de gran volumen, considerado durante mucho tiempo un "cáncer" inevitable, ha sido abordado por el equipo de investigación dirigido por el profesor Miao Changwen de la Escuela de Ciencia e Ingeniería de Materiales de la Universidad del Sureste.
Para grados de impermeabilidad más altos, como P10 y P12, lograr la impermeabilidad requerida es más sencillo con la adición de agentes de expansión.
Mejora de la durabilidad:
La adición de agentes de expansión externamente mejora la impermeabilidad, la resistencia a las heladas, la resistencia a la corrosión y la durabilidad general del concreto. La impermeabilidad sirve como la primera línea de defensa para la durabilidad del hormigón.
El académico Wu Zhongwei y otros han enfatizado que mejorar la impermeabilidad del concreto es crucial para mejorar su durabilidad.
En el contexto actual de deterioro de la calidad de la materia prima, escasez de recursos naturales de arena y piedra, aumento de los costos de extracción y prácticas de gestión rudimentarias, los agentes de expansión en el hormigón antipermeable son ideales para prevenir grietas y filtraciones en los edificios.
Determinación del grado de impermeabilidad:
El grado de impermeabilidad del hormigón antipermeable se puede evaluar mediante el método de presurización gradual para medir la permeabilidad al agua.
Factores como la presencia de agentes de expansión, el tipo y cantidad de agentes de expansión utilizados y su calidad influyen significativamente en el costo y el precio del concreto con diferentes grados de impermeabilidad.
La composición del hormigón para diferentes grados de impermeabilidad varía en términos de etringita cálcica, hidróxido de calcio, hidróxido de magnesio, etc., los cuales pueden analizarse mediante microscopía electrónica de barrido, técnicas de espectroscopía microscópica y análisis químicos.
Es incorrecto sustituir agentes de expansión inferiores disponibles en el mercado o agregar cantidades insuficientes de agentes de expansión de acuerdo con los requisitos del diseño de la mezcla. Estas prácticas pueden detectarse mediante pruebas adecuadas.
Selección de agentes de expansión adecuados:
La elección de los agentes de expansión debe basarse en el valor de diseño de la tasa de expansión límite, las características de la estructura de ingeniería y el entorno de uso.
Los agentes de expansión que utilizan etringita de calcio como fuente de expansión no deben usarse en estructuras de concreto expuestas a temperaturas ambiente consistentemente superiores a 80 grados. Alrededor de los 70 grados, la etringita de calcio se descompone para formar sulfato de calcio y aluminio hidratado de tipo monosulfato y, al enfriarse, se reforma, provocando una expansión retardada que puede dañar la estructura.
La formación de etringita de calcio es una reacción cristalina de disolución-precipitación que requiere una cantidad sustancial de agua. Sin curado externo con agua, el concreto mezclado con agentes de expansión a base de sulfato-aluminato de calcio casi no presenta expansión.
Los agentes de expansión que utilizan óxido de calcio como fuente de expansión dependen principalmente de la generación de hidróxido de calcio en el agua de mezcla para formar la fase de expansión. Pueden participar aún más en la hidratación para producir más gel de hidrato de silicato de calcio, mejorando la densidad y la impermeabilidad del concreto.
Los agentes de expansión a base de óxido de calcio se recomiendan para condiciones sin curado externo con agua y durante la construcción en invierno.
Dosificación de agentes de expansión:
A medida que aumenta el grado de impermeabilidad del hormigón antipermeable, la dosis de agentes de expansión también debe aumentar, pero no debe exceder el 12%.
Los agentes de expansión normalmente requieren más agua que el cemento ordinario y tienen una velocidad de reacción de hidratación temprana más rápida. En consecuencia, la fluidez del hormigón antipermeable que contiene agentes de expansión es menor que la del hormigón ordinario con el mismo contenido de agua y dosificación de reductor de agua. Además, la pérdida de asentamiento con el tiempo es mayor en comparación con el hormigón ordinario. Estos factores deben considerarse durante el diseño y la construcción de la mezcla.
Sin embargo, el hormigón mezclado con agentes de expansión generalmente presenta una mejor cohesividad y menores tasas de exudación.
Conclusión:Si bien no es absolutamente obligatorio utilizar agentes de expansión en todos los tipos de concreto antipermeable, su uso es altamente recomendado, especialmente para grados de impermeabilidad más altos (P10, P12) y en condiciones donde una mayor durabilidad e impermeabilidad son críticas. La selección y dosificación adecuadas de los agentes de expansión pueden mejorar significativamente el rendimiento y la longevidad de las estructuras de hormigón.