Evaluación de morteros de cemento sustituidos con cenizas puzolánicas para mitigar el fenómeno de corrosión en estructuras de concreto en rehabilitación

Abstract

The present study shows the results corresponding to the use of Natural Perlite (PN), Charcoal Ash (CCV), Brick Elaboration Ash (CEL) and Nopal Fiber (FN) as substitutes for Portland cement (CP) In the preparation of mortars, with the aim of reducing the quantity of cement, taking advantage of the residues originated from the agroindustrial processes of the region and evaluating their behavior in an aggressive environment by chlorides. The PN was used as it was provided; For CCV and CEL was used the material that passes the mesh number 200; The FN was used as a powder dehydrated. For the additions of PN, CCV and CEL, the mortar was prepared with the sand of the Huajúmbaro River and the mortar with FN was prepared with sand of Lerma River, using the material that passes the mesh ASTM Nro.16 and retained in the mesh ASTM Nro. 30. The specimens in which the corrosion rate was evaluated were corrugated bars of 60 grade steel immersed in CP mortar with substitutions of 5%, 10%, 15%, 20% and 30% for PN, CCV and CEL and 1.0%, 1.5% for FN. The technique used for the evaluation of the corrosion rate was linear polarization resistance (Rpl), using a Gamry Potentiostat, a half-cell saturated calomel electrode was used as the reference electrode and as a counter-electrode a stainless steel plate AISI 316L. After the specimens had been prepared, they were not cured, at age of 36 months the specimens were subjected to an aggressive medium by chlorides in a solution with 3.5% NaCl in mass. Wet tests were performed at one week cure in the saline solution and dry tests at three weeks drying.

En el presente estudio se muestran los resultados correspondientes a la utilización de la Perlita Natural (PN), Ceniza de Carbón Vegetal (CCV), Ceniza de Elaboración de Ladrillo (CEL) y Fibra de Nopal (FN) como sustitutos del cemento portland (CP) en la elaboración de morteros, con el objetivo de reducir la cantidad de cemento, aprovechar los residuos originados en los procesos agroindustriales de la región y evaluar su comportamiento ante un medio agresivo por cloruros. La PN se utilizó tal cual como fue proporcionada, para la CCV y CEL se utilizó la ceniza que pasa la malla Nro. 200; FN se utilizó como polvo deshidratado. Para las adiciones de PN, CCV y CEL, el mortero se preparó con la arena del río Huajúmbaro y la adición de FN con la arena del río Lerma, utilizando el material que pasa la malla ASTM Nro.16 y se retiene en la malla ASTM Nro. 30. Las probetas en las que se evaluó la velocidad de corrosión fueron barras corrugadas de acero grado 60, inmersas en los morteros de CP con sustituciones del 5%, 10%, 15%, 20% y 30% para PN, CCV y CEL, 1.0%, 1.5% para FN. La técnica empleada para la evaluación de la velocidad de corrosión fue la resistencia a la polarización lineal (Rpl), utilizando un Potenciostato marca Gamry, un electrodo calomel saturado de media celda como electrodo de referencia y como contra-electrodo una placa de acero inoxidable AISI 316L. Una vez elaborados los especímenes no se sometieron a curado, a la edad de 36 meses las probetas fueron sometidas a un medio agresivo por cloruros en una solución con el 3.5% de NaCl en masa. Se realizaron pruebas húmedas a una semana de curado en la solución salina y pruebas secas a tres semanas de secado.