Permeation properties of Concrete Added with a Petrochemical Industry Waste

Propiedades de permeación de concretos adicionados con un residuo de la industria petroquímica

El objetivo de este estudio es evaluar las propiedades de permeación de concretos adicionados con un residuo de una industria petroquímica localizada en Colombia, llamado residuo de catalizador de craqueo catalítico (o FCC, por sus siglas en inglés). Se evaluaron concretos con 10, 20 y 30 % de FCC incorporado como reemplazo del cemento. Como materiales de referencia se utilizaron concreto sin adición y concreto adicionado con 20 % de metacaolin y una puzolana de alto desempeño que presenta composición química similar al FCC. Además de la resistencia a la compresión, las propiedades estudiadas fueron la absorción de agua por inmersión total, la porosidad, la absorción superficial y la absorción capilar. Los resultados mostraron que los concretos adicionados con FCC y MK tuvieron un comportamiento similar, y fueron ligeramente superiores a la muestra control. La absorción total y la porosidad estuvieron por debajo del 5 % y 10 %, respectivamente para todas las muestras, esto significa que la incorporación de la adición contribuye a una menor permeabilidad. En este sentido, el FCC se considera una buena alternativa para producir concretos durables. A su vez, se recomienda utilizar un porcentaje del 10 % como reemplazo del cemento.

Introducción

La exposición a los iones cloruro es la principal causa de degradación de las estructuras de hormigón armado. Los iones de cloruro disueltos en el agua pueden permeabilizar el hormigón; esto podría dar lugar a diversos defectos de la estructura como la corrosión de las armaduras, el agrietamiento y el desconchado (Aguirre y Mejía de Gutiérrez, 2013; Fernández y Palomo, 2009). La presencia de poros capilares y vacíos de aire influye en gran medida en la permeabilidad del hormigón. Por lo tanto, un hormigón duradero debe tener una baja permeabilidad.  Un exceso de agua, expresado como una alta relación agua/aglomerante, produce un aumento en la cantidad de poros capilares cuando se produce la evaporación, especialmente los relacionados con el exterior (Delagrave, 1996; Mehta & Monteiro, 1998). Además, durante la vida útil del hormigón, la elevada porosidad compromete las propiedades físico-mecánicas del hormigón y su permeabilidad (Detwiler & Mehta, 1989).