PROYECTO HIDROELÉCTRICO CHAGLLA. MITIGACION DE LA RAA (Reacción alcali-agregado) Valdemar Furlanetto COLOCAR FOTO PORTADA

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1 PROYECTO HIDROELÉCTRICO CHAGLLA MITIGACION DE LA RAA (Reacción alcali-agregado) Valdemar Furlanetto COLOCAR FOTO PORTADA

2 01 INTRODUCCIÓN La RAA (reacción álcalis/agregado) se descubrió en la década de los 30 en California, U.S.A. cuando se observaron comportamientos de fisuras y expansión en estructuras de hormigón, lo que generó preocupaciones en el ambiente técnico, producto de repetidos informes que reportaban anomalías de dicha patología en diversos países. Frente a ello, surgieron concomitantemente varios estudios y ensayos sobre el tema, con el objetivo de entender y mitigar el fenómeno de la RAA.

3 01 INTRODUCCIÓN En la actualidad se han registrado innumerables obras de concreto afectadas por la RAA en más de 35 países, y los casos principales donde ocurre este fenómeno con mayor incidencia ocurren en las obras de pavimentación de carreteras, aeropuertos, grandes presas, diques, puertos, puentes y cimentaciones diversas. En la actualidad la prevención es la única forma aplicada de evitar que la RAA se desarrolle, sin embargo, cuando ocurre este fenómeno los daños causados son irreversibles y las soluciones de recuperación existentes son apenas paliativas, no obstante a lo largo de varios años se vienen ya desarrollando investigaciones a lo largo del planeta.. El objetivo de esta presentación pretende mostrar los enfoques para identificar agregados potencialmente reactivos y la aplicación de las medidas preventivas adecuadas para reducir al mínimo el riesgo de expansión cuando se utilizan este tipo de agregados en el concreto.

4 02 PRESA - EJECUTADO (15/11/14) El. 1,160 El. 1,160 El. 1,070

5 EXPERIMENTO RAA Se procedió a seleccionar los métodos mas usuales para la evaluación de la RAA y las medidas para reducir a niveles aceptables. 1. Análisis Petrográfico 5.ASTM C Método Térmico de OSIPOV 4. ASTM C ASTM C1260

6 EXPERIMENTO RAA REFERENCIAS: ASTM C 1260, Método de prueba estándar para la reactividad Potencial álcali-agregados (Método de barras de mortero). ASTM C 1567, Método de prueba estándar para determinar el potencial de la reactividad álcali-sílice de combinaciones de materiales de cemento y agregados (Método de barras de mortero). ASTM C 1293, Método de prueba estándar para la determinación del cambio de la longitud del concreto por la reacción álcali-sílice (Método de barras de concreto). ASTM C 295, Examen petrográfico MÉTODO Osipov

7 EXPERIMENTO RAA 1.- ASTM C 295 ANALISIS PETROGRÁFICA: Es el primer paso, para la investigación de la potencialidad reactiva del agregado. Los análisis nos generan la composición mineralógica del agregado, que reaccionan cuando están en contacto con el álcalis del cemento.

8 EXPERIMENTO RAA 1.- ASTM C 295 ANALISIS PETROGRÁFICA: Se utilizó material seleccionado del cauce del Rio Huallaga cuyo uso es destinado para la fabricación de los concreto da Obra de la C.H. Chaglla. TIPO DE ROCA CANTIDAD (unid) % CUARCITA 2 8 DIORITA 6 24 GRANODIORITA RIOLITA 3 12 TOTAL Se consideran las rocas reactivas, que contienen sílice amorfa y vidrio volcánico, en nuestro caso están las rocas volcánicas Diorita y Riolita, en cuanto la cuarcita y la granodiorita podemos considérarlas que contiene potencial reactivo.

9 EXPERIMENTO RAA 2.- INVESTIGACIÓN: METODO RUSO OSIPOV (TÉRMICA) Este método, desarrollado por Albert Osipov, del Instituto Hydroproject Moscú, implica someter al agregado grueso con dimensiones entre 20 mm a 50 mm, a una temperatura de 1000 C durante 60 segundos ( 1 minuto).

10 EXPERIMENTO RAA 2.- INVESTIGACIÓN: METODO RUSO OSIPOV (TÉRMICA)

11 EXPERIMENTO RAA 2.- INVESTIGACIÓN: METODO RUSO OSIPOV (TÉRMICA)

12 EXPERIMENTO RAA 2.- INVESTIGACIÓN: METODO RUSO OSIPOV (TÉRMICA) El agregado presento fisuras después de ser retirado del horno, esto prueba que es potencialmente reactivo.

13 EXPERIMENTO RAA 3.- ASTM C 1260 METODO ACELERADO Método de prueba estándar para determinar el potencial reactivo de alcalinidad de los agregados (duración 16 días), con mortero. DESCRIPCION LIMITES EVALUACIÓN Expansión Barr, 16 días < 0.10 % INOCUO Expansión Barr, 16 días 0.10 % < X < 0.20 % REACTIVO Expansión Barr, 16 días >0.20 % POTENCIALMENTE PERJUDICIAL La Norma indica: El ensayo permite determinar si el agregado es potencialmente perjudicial, reactivo o inocuo.

14 EXPERIMENTO RAA 3.- ASTM C 1260 METODO ACELERADO % DE EXPANCION CONTROL Reg 14333, Julio Reg 14930, Julio Reg 14931, Julio EDAD (DIAS)

15 EXPERIMENTO RAA De los métodos usados (3) : METODO TERMICO DE OSIPOV, ASTM C 1260, y ANALISIS PETROGRAFICO, y con el uso del cemento tipo I, se concluye que el agregado es potencialmente perjudicial. SOLUCION: Adición en la mezcla de un aglomerante que mitiga la expansión perjudicial debido a la reacción álcali agregado. EJEMPLOS DE AGLOMERANTES EXISTENTES: Puzolana, humos de sílice, filler, cenizas volantes, escoria granulada de alto horno, entre otros.

16 EXPERIMENTO RAA Se opto por seleccionar como aglomerante de mitigación la puzolana, puesto que es un material con frequente presencia en la zona de la Obra de Chaglla. Una vez experimentado diferentes ensayos en la mezcla con variaciones de % de la puzolana versus el cemento tipo 1, se determinó En el Centro Tecnológico la cantidad ideal para mitigar la RAA. A CONTUNUACIÓN MOSTRAMOS LOS RESULTADOS OBTENIDOS

17 EXPERIMENTO RAA % Puzolana vs. Peso de Cemento % DE EXPANCION Puzolana 0% Puzolana 7.5% Puzolana 15% Puzolana 19% 0.10 Puzolana 23% Puzolana 30% Puzolana 38% LIMITE EDAD (DIAS)

18 CLONCLUSIONES Se puede observar que la máxima reacción se produce si no se utiliza en absoluto puzolana en el Cemento Tipo 1. Se observa que dentro de los 16 días que especifica la norma ASTM C1567, sólo cumplen con la evaluación inocua, la adición de 23%, 30 % y 38 %. En nuestro caso adoptamos el porcentual de 23% sobre P.C.

19 MATERIALES USADOS EN C.H. CHAGLLA COMPOSICIÓN QUÍMICA, CEMENTO TIPO 1P USADO EN CHAGLLA Mes Setiembre Acumulado Control Estadístico Perdida por Ignición Residuo Insoluble Dióxido de Silicio (SiO 2 ) Oxido de Aluminio (Al 2 O 3 ) Óxido de Fierro (Fe 2 O 3 ) Óxido de Calcio (CaO) Óxido de Magnesio (MgO) Trióxido de Azufre (SO 3 ) Oxido de Sodio (Na 2 O) Óxido de Potasi o (K 2 O) % % % % % % % % % % % N de Ensayos Media Desv. Estándar Coef. Var. % N de Ensayos Media Desv. Estándar Coef. Var. % ASTM C NR NR NR NR NR NR NR 23.5± 3% Puzola na Este trabajo no proporciona una guía para el uso de medidas preventivas con agregados reactivos cuando el contenido alcalino del cemento portland supera el 1,25% Na2O

20 CONTROL DE LA PUZOLANA CONTROL DE LA MOLIENDA EN PLANTA - AGO/SET % de Adición de Puzolana % de Adición de la Puzolana /08/ /08/ /08/ /08/ /08/ /08/ /08/ /08/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/ /09/2014 Adición de Puzolana (%) Límite Superior Lím. Inferior

21 AGREGADOS PARA CONCRETO NORMA ASTM C 33

22 4. ASTM. C 1567 METODO ACELERADO Método de prueba estándar para determinar la reducción de la reactividad álcali-sílice con combinaciones de materiales de cemento agregado y aglomerantes (mortero) duración 16 días DESCRIPCION LIMITES EVALUACIÓN Expansión Barr, 16 días < 0.10 % INOCUO Expansión Barr, 16 días >0.10 % POTENCIALMENTE PERJUDICIAL Lo que dice la norma: La norma determina si el aglomerante usado mitiga la reacción o no.

23 4. ASTM. C 1567 METODO ACELERADO Adaptaciones del método acelerado de las barras de mortero en cuanto a los límites de expansión adoptados en diferentes países País Edad (días) Límite de expansión (%) Africa del Sur Italia Australia Canadá Estados Unidos Noruega Brasil 14 0,10 Chaglla ( ASTM C1567)

24 4. ASTM. C 1567 METODO ACELERADO % DE EXPANCION EDAD (DIAS) CONTROL Reg 13699, Junio Reg 13724, Junio Reg 14137, Junio Reg 14332, Julio Reg 15289, Agosto Reg 15290, Agosto Reg 15555, Setiembre Reg 16011, Setiembre Reg 16012, Setiembre Polinómica (Reg 14332, Julio) FUENTE: Centro Tecnológico de Chaglla, Periodo de junio a septiembre 2014

25 4. ASTM. C 1293 METODO ACELERADO Método de prueba estándar para la determinación del cambio de la longitud de concreto debido a la reacción álcali-sílice (duración 1 año) DESCRIPCION LIMITES EVALUACIÓN Expansión Barr, 1 AÑO < 0.04 % INOCUO Expansión Barr, 1 AÑO >0.04 % POTENCIALMENTE PERJUDICIAL

26 5. ASTM. C 1293 DURACION 1 AÑO Expansión (mm) Edad (Dias)

27 5. CONCLUSION

28 5. RECOMENDACIONES

29 Gracias Ing. Valdemar Furlanetto Correo: 29