Caracterización de hormigones afectados por DEF: detección y modificación de propiedades
DOI:
https://doi.org/10.3989/mc.2022.17321Palabras clave:
Formación de etringita diferida (DEF), Indicadores de durabilidad, Detección, Supervisión, EntumecimientoResumen
Se estudia la evolución de las diferentes propiedades fisicoquímicas y mecánicas en función de la expansión debida a la formación de etringita diferida (DEF) en el hormigón. En comparación con los materiales de referencia, se realizaron caracterizaciones de acuerdo al nivel de expansión: en el tiempo inicial, en el período latente, en la fase de aceleración y al final de la expansión. La caracterización fue la siguiente: se utilizó análisis SEM para observar la presencia de DEF, se realizaron pruebas físicas vinculadas a las propiedades de transferencia, y se midieron la permeabilidad al gas y la resistividad eléctrica para detectar micro-fisuras generadas por el avance de DEF. Para observar el impacto de las micro-fisuras, se determinaron experimentalmente la resistencia a la compresión y el módulo estático. Se observó que pocas pruebas pueden utilizarse para detectar estas patologías antes y durante el período de latencia. Los resultados de la permeabilidad al gas, la resistividad eléctrica y el módulo elástico fueron prometedores. Estos ensayos son muy sensibles al desarrollo de micro-fisuras generadas en el hormigón por el desarrollo de hinchamiento debido a la DEF.
Descargas
Citas
Brunetaud, X. (2005) Étude de l'influence de différents paramètres et de leurs interactions sur la cinétique et l'amplitude de la réaction sulfatique interne au béton. PhD thesis, École Centrale de Paris (http://www.theses.fr/2005ECAP1025).
Scherer, G. (1999) Crystallization in pores. Cem. Conc. Res. 29, 1347-1358. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(99)00002-2
Mehta, P.K. (1973) Mechanism of expansion associated with ettringite formation. Cem. Conc. Res. 3, 1-6. https://doi.org/10.1016/0008-8846(73)90056-2
Scrivener, K.L.; Taylor, H.F.W. (1993). Delayed ettringite formation: a microstructural and microanalytical study. Adv. Cem. Res. 5 [20], 139-146. https://doi.org/10.1680/adcr.1993.5.20.139
Diamond, S. (1996) Delayed ettringite formation - Processes and problems. Cem. Conc. Comp. 18, 205-215. https://doi.org/10.1016/0958-9465(96)00017-0
Li, G.; Le Bescop, P.; Moranville, M. (1995) Expansion mechanism associated with the secondary formation of the U phase in cement-based systems containing high amounts of Na2SO4. Cem. Conc. Res. 26 [2], 195-201. https://doi.org/10.1016/0008-8846(95)00199-9
Zhang, Z.; Olek, J.; Diamond, S. (2002) Studies on delayed ettringite formation in heat-cured mortars II. Characteristics of cement that may be susceptible to DEF. Cem. Conc. Res. 17, 1737-1742. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(02)00894-3
Leklou, N. (2008) Contribution à la connaissance de la réaction sulfatique interne, PhD thesis, Université Toulouse III.
Fu, Y.; Ding, J.; Beaudoin, J.J. (1997) Expansion of Portland cement mortar due to internal sulfate attack. Cem. Conc. Res. 27, 1299-1306. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(97)00133-6
Kchakech, B. (2016) Étude de l'influence de l'échauffement subi par un béton sur le risque d'expansions associées à la réaction sulfatique interne. PhD thesis Université Paris-Est.
Graf, L. (2007) Effect of relative humidity on expansion and microstructure of heat-Cured mortars. RD139, Portland Cement Association, Skokie, Illinois, USA, (2007).
Al Shamaa, M. (2012) Étude du risque de développement d'une réaction sulfatique interne et de ses conséquences dans les bétons de structure des ouvrages nucléaires. PhD thesis, Université Paris-Est.
Jabbour, J. (2018) Méthodes d'essais de vieillissement accéléré des bétons à l'échelle des ouvrages. PhD thesis, Université Paris-Saclay.
NF EN 197-1 (2012). Ciment - Partie 1: Composition, spécifications et critères de conformité des ciments courants, AFNOR, (2012).
ODOBA project (2018) by IRSN https://www.irsn.fr/EN/Research/Research-organisation/Research-programmes/Odoba-project/Pages/ODOBA.aspx.
NF P18-404 (1981) Bétons - Essais d›étude, de convenance et de contrôle - Confection et conservation des éprouvettes, AFNOR (1981).
NF P18-400 (1981) Bétons - Moules pour éprouvettes cylindriques et prismatiques, AFNOR (1981).
Méthode d'essai n°66 (2007). Réactivité d'un béton vis-à-vis d'une réaction sulfatique interne. Laboratoire Central des Ponts et Chaussées (2007).
Leklou, N.; Aubert, J-E. ; Escadeillas, G. (2013) Influence of various parameters on heat-induced internal sulphate attack. Europ. J. Env. Civ. Eng. 17, 141-153. https://doi.org/10.1080/19648189.2012.755338
PerfDuB (2017) Determination of the resistivity of saturated concrete. IREX (2017).
XP P18-463, 2011. Bétons - Essai de perméabilité aux gaz sur béton durci, AFNOR (2011).
NF EN 12390-3 (2003) Essais pour béton durci - Partie 3: Résistance à la compression des éprouvettes, AFNOR, (2003).
NF EN 12390-13 (2014) Essai pour béton durci - Partie 13: détermination du module sécant d'élasticité en compression, AFNOR (2014).
Al Shamaa, M.; Lavaud, S.; Divet, L.; Colliat, J-B.; Nahas, G.; Torrenti, J.-M. (2016) Influence of limestone filler and of the size of the aggregates on DEF. Cem. Conc. Comp. 71, 175-180. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2016.05.007
Grattan-Bellew, P.E.; Beaudoin, J.J.; Vallée, V-G. (1998) Effect of aggregate particle size and composition on expansion of mortar bars due to delayed ettringite formation. Cem. Conc. Res. 28 [8], 1147-1156. https://doi.org/10.1016/S0008-8846(98)00084-2
Bentz, D.P.; Ardani, A.; Barrett, T.; Jones, S.Z.; Lootens, D.; Peltz, M.A.; Sato, T.; Stutzman, P.E.; Tanesi, J.; Weiss, W.J. (2015) Multi-scale investigation of the performance of limestone in concrete. Cons. Build. Mat. 75, 1-10. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2014.10.042
Yang, R.; Lawrence, C.D.; Sharp, J.H. (1999) Effect of type of aggregate on delayed ettringite formation. Adv. Cem. Res. 11 [3], 119-132. https://doi.org/10.1680/adcr.1999.11.3.119
Bouzabata, H.; Multon, S.; Sellier, A.; Houari, H. (2012) Effects of restraint on expansion due to delayed ettringite formation. Cem. Concr. Res. 42, 1024-1031. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2012.04.001
Al Shamaa, M.; Lavaud, S.; Divet, L.; Nahas, G.; Torrenti, J.M. (2015) Influence of relative humidity on delayed ettringite formation. Cem. Concr. Comp. 58, 14-22. https://doi.org/10.1016/j.cemconcomp.2014.12.013
Bruneteaud, X.; Divet, L.; Damidot, D. (2008) Impact of unrestrained Delayed Ettringite Formation-induced expansion on concrete mechanical properties. Cem. Conc. Res. 38, 1343-1348. https://doi.org/10.1016/j.cemconres.2008.05.005
Al Shamaa, M.; Lavaud, S.; Divet, L.; Nahas, G.: Torrenti, J.M. (2014) Coupling between mechanical and transfer properties and expansion due to DEF in a concrete of a nuclear power plant. Nucl. Eng. Desig. 266, 70-77. https://doi.org/10.1016/j.nucengdes.2013.10.014
Rivard, P.; Saint-Pierre, F. (2009) Assessing alkali-silica reaction damage to concrete with non-destructive methods: From the lab to the field. Cons. Buil. Mat. 23, 902-909. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2008.04.013
Martin, R-P.; Sanchez, L.; Fournier, B.; Toutlemonde, F. (2017) Evaluation of different techniques for the diagnosis & prognosis of Internal Swelling Reaction (ISR) mechanisms in concrete. Construct. Build. Mater. 156, 956-964. https://doi.org/10.1016/j.conbuildmat.2017.09.047
Publicado
Cómo citar
Número
Sección
Licencia
Derechos de autor 2022 Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC)
Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
© CSIC. Los originales publicados en las ediciones impresa y electrónica de esta Revista son propiedad del Consejo Superior de Investigaciones Científicas, siendo necesario citar la procedencia en cualquier reproducción parcial o total.Salvo indicación contraria, todos los contenidos de la edición electrónica se distribuyen bajo una licencia de uso y distribución “Creative Commons Reconocimiento 4.0 Internacional ” (CC BY 4.0). Puede consultar desde aquí la versión informativa y el texto legal de la licencia. Esta circunstancia ha de hacerse constar expresamente de esta forma cuando sea necesario.
No se autoriza el depósito en repositorios, páginas web personales o similares de cualquier otra versión distinta a la publicada por el editor.
