3 Petrografia para el Analisis Roberto Uribe Afif
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hacen con el propósito de divulgar e informar de manera general sobre
los temas relacionados con el concreto.
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por el interesado con los diseñadores e interventores de la respectiva
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conceptos expresados no son asesoría para una obra en particular.
PETROGRAFÍA PARA ANÁLISIS PATOLÓGICO
Patología de Estructuras de Concreto
Roberto Uribe Afif
Conferencia patrocinada por:
CONTENIDO
• Petrografía de Concreto:
• Efectos de los agregados en el concreto
• Daño por fuego
• Fallas constructivas
• Ataque de sulfatos
• Hidratación diferencial
• Contenido de aire
• Casos de estudio
• Desarrollo de nuevas técnicas
• Aplicaciones de nuevas técnicas
La petrografía microscópica ha sido
utilizada durante mucho tiempo por
geólogos para identificar minerales y
el origen de tierra, utilizando técnicas
de microscopia e interpretaciones del
petrógrafo en diversos estudios.
Introducción
La petrografía de concreto es la
caracterización del concreto y de todas sus
materias primas, por medio de técnicas de
microscopia.
La aplicación de microscopia para
agregados de concreto y petrografía de
concreto son método que tienen un gran
valor para identificar problemas técnicos
asociados a estructuras de concreto.
¿Que es la Petrografía de Concreto?
Esta evaluación deberá repercutir en una
mejor elaboración y fabricación de
concreto y detectar áreas de oportunidad
en los concretos, ya sea en el diseño,
proceso constructivo, o bien en la
posterior fabricación de los mismos.
La aplicación de petrografía permite:
• Diagnostico y patología de concreto
• Asistencia técnica
• Desarrollo de nuevos concretos
• Investigación de materiales
¿Que importancia tiene este tipo de evaluación?
¿Qué Importancia tiene este tipo de evaluación?
• Analizar la estructura interna en los
componentes del concreto
• Evaluar en escala microscópica el estado
de deterioro
• Determinar las causas del deterioro del
concreto (Técnica Forense)
• Determinar posibles factores derivados
de una mala calidad de materias primas,
deficiencias en los procesos
constructivos, afectaciones ambientales
y el desempeño del concreto
Diagnostico y patología de concreto
0 – 15 mm
10 – 25 mm
20 – 35 mm
• Recomendar áreas de oportunidad
en la estructura microscópica del
concreto.
Antes
Exceso de aire
Despues
Asistencia Técnica
• Evaluación de nuevos materiales para el
desarrollo de I+D en el concreto
Investigación de materiales
Primer día
Tercer día
Décimo día
ASTM C 295 "Standard Guide for Petrography
Examination of Aggregates for Concrete"
ASTM C 856 “Practice for Petrographic Examination of
Hardened Concrete”
Microdureza en Concreto Endurecido "Método de
propuesta para determinar cuantitativamente la
relación a/c en concreto
endurecido“ Uribe Afif. R
Propuesta de Método Para la Determinación del
Coeficiente de Forma del Agregado Fino Mediante la
Aplicación de Técnicas de Petrografía, Uribe Afif. R
Técnicas de Evaluación en Petrografía de Concreto
¿Quién deberá realizar el estudio Petrográfico de Concreto?
Microscopio petrográfico
• Luz transmitida
• Luz refleja
• Luz ultravioleta
Microscopio Estereoscópico
Microdurimetro
Equipo
• Muestras de mano (Macro)
• Corazones de concreto
• Especímenes de concreto
• Laminas delgadas (Micro)
• Secciones pulidas de 3 μm x 4,5 cm de largo
• Secciones pulidas de 3 μm x 20 cm de largo
• Secciones Pulidas (Microdureza)
• Secciones circulares pulidas de 3 cm x 1,5 cm
Muestras de Estudio
a) Tipo de agregado
b) Relación grava/arena
• Cualitativo – Microscopio
• Cuantitativo – Microdurímetro
c) Ataque químico
d) Reacción Álcali-Silice
e) Carbonatación
f) Exudación del concreto
g) Contenido de aire
h) Microfisuramiento
i) Daño por fuego
¿Que detecta este tipo de análisis?
Se muestran evidencias de su daño y las consecuencias en los elementos que las
contienen
Efectos de los Agregados en Concreto
El proceso de expansión se genera por la acción progresiva de las partículas de
agregado con la pasta de mortero y medio ambiente que las contiene
Efectos de los Agregados en Concreto
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nte
s Efectos de los Agregados
Dentro del poro se aprecia un agregado grueso (4 mm) que ha sido liberado de
la pasta del concreto en esta zona cercana al poro.
Efectos de los Agregados en Concreto
Reacción Alcali-Silice
Efectos de los Agregados en Concreto
Contaminaciones
Efectos de los Agregados en Concreto
Agregados de gran absorción
Efectos de los Agregados en Concreto
Abrasión
Superficie de rodamiento irregular, disminución de la seguridad, costos de reparación y disminución de la seguridad
Efectos de los Agregados en Concreto
Daño por Fuego
Contracción por secado Porosidad
Segregación
Fallas Constructivas
Las concentraciones de sulfato en el suelo son de 0,11% a 0,70%, y en las aguas subterráneas y aguas residuales desde 288 a 10 000 ppm. En la costa del pacífico el contenido de sulfato varían
desde 3500 hasta 6700
Ataque por Sulfatos
Agrietamiento, desprendimiento,
rellenos de fisuras y cambios volumétricos
Ataque por Sulfatos
Central Hidroeléctrica
Aumento de la permeabilidad, red de gritas, inestabilidad volumétrica, bordes de reacción en los agregados, y fisuras rellenas con gel de sílice
Gel
Reacción Álcali Silice
Piso de Concreto
Cambios de tonalidad
Hidratación Diferencial
Fotomicrografías que muestran una tonalidad tan clara que tiene evidencia una relación a/c superior a 0.70 así mismo con algunos grumos de cemento sin hidratar
Hidratación Diferencial
Fotomicrografía que presenta una pasta con textura homogénea con algunos grumos de cemento sin hidratar con una relación a/c aproximada de 0.6
Hidratación Diferencial
Fotomicrografías que muestran un contenido de aire que entre 4 y 5% se encuentran vacíos y distribuidos de manera homogénea.
Contenido de Aire
En la Fotomicrografía derecha la pasta se ha lixiviado totalmente durante el proceso de pulido de la lámina delgada; mientras que la imagen derecha se aprecian grumos de
cemento sin hidratar y una relación a/c muy alta
Relación agua/cemento
Efectos de los agentes atmosféricos (ambiente marino) / Ataque químico
Fisuras asociadas al acero, estructura porosa disminución de la sección del acero, perdida de adherencia, desprendimientos por cambios de volumen y alta concentración de sales (Cl-)
Caso de Estudio
Caso de Estudio
Panal de abeja
Junta fría Segregación
Desprendimientos
Microdureza en Concreto:
Es un método de identación para
medir la dureza y relación agua
cemento (a/c) del concreto a escala
microscópica.
Un preciso diamante identador deja
una huella dentro del concreto con
una carga, esta identación da un
valor de microdureza y relación a/c.
Desarrollo de Nuevas Técnicas
Fotomicrografía que muestra de la
identación en la pasta de cemento Calculo para determinar la relación a/c
Desarrollo de Nuevas Técnicas
Profundidad Dureza (Vickers) Relación a/c estimada
0 mm N.D. * N.D. *
4 mm 15.36 0.71
6 mm 17.7 0.67
1 cm 22.4 0.61
2 cm 24.91 0.58
Pavimento de Concreto
Retrabajo en la superficie de concreto,
Diferente relación a/c
Desarrollo de Nuevas Técnicas
Desarrollo de Nuevas Técnicas
Desarrollo de Nuevas Técnicas
Propuesta de Método Para la
Determinación del Coeficiente de
Forma del Agreagado Fino
Mediante la Aplicación de Técnicas
de Petrografía
La forma de una partícula se
definie como la relación que
mantinen sus tres ejes principales:
largo, ancho y espesor.
Factor de Forma
0%
20%
40%
60%
80%
100%
120%
Laminar Tabular Prismática Equidimensional
Po
rcen
taje
de f
orm
a (
%)
Límite Superior Límite Inferior Malla 4 Malla 8
Malla 16 Malla 30 Malla 50 Malla 100
Fuera de Límite
Desarrollo de Nuevas Técnicas
Desarrollo de Nuevas Técnicas
Campos de aplicación
•Disminución en consumo de
cemento
•Mejoras en trabajabilidad
•Economía de la mezcla
•Selección de equipos de trituración
•Arreglo de plantas de producción
Factor de Forma Promedio
13.83%18.33%
61.83%
6.00%
0%
20%
40%
60%
80%
100%
Laminar Tabular Prismática Equidimensional
Po
rcen
taje
(%
)
