La explotación de rocas ígneas, metamórficas y depósitos aluviales para concretos y pavimentos es muy común. Se exponen aquí los resultados de un estudio en el que se evalúa el desempeño como agregado grueso en el concreto, del material extraído en cinco canteras de Medellín, Colombia: CC-ig y SR-ig (roca ígnea), CON-sed y AN-sed (roca sedimentaria) e IND-met (roca metamórfica). Se presentan las comparaciones en resistencia a compresión a edades de 3, 7, 28 y 101 días; durabilidad y análisis petrográficos entre concretos de 28 MPa de diseño, hechos con cemento Pórtland tipo I y agregados de las cinco canteras. La evaluación de durabilidad fue hecha comparando testigos elaborados con materiales de cada cantera después de 28 días de curados.
Los resultados exhiben que a los 28 días, los cilindros realizados con los materiales de las dos canteras de roca ígnea (CC-ig y SR-ig) presentaron las mayores resistencias, los elaborados con roca metamórfica (IND-met) presentaron valores intermedios y los fabricados con las muestras de roca sedimentaria (AN-sed y CON-sed) los más bajos. Por lo anterior, analizando los resultados de este estudio, se verifica la influencia de la resistencia, rigidez y dureza del tipo de roca, en las propiedades del concreto, propiedades que están en orden decreciente al comparar rocas ígneas con rocas metamórficas y con materiales sedimentarios no consolidados. Posterior a los 28 días los cilindros siguen aumentando la resistencia, excepto los elaborados con el material de CC-ig que por sus características físico-mecánicas llegan a su valor límite. Las resistencias a 101 días mostraron como los mejores concretos a los que contenían rocas de SR-ig (roca cristalina y poco fracturada), y los menos convenientes a los fabricados con la roca metamórfica de IND-met, perjudicada por su foliación.
Los cilindros elaborados con sedimentos provenientes de AN-sed dieron los menores valores de resistencia en todas las edades de falla y en todos los ensayos; esto puede ser resultado del mayor contenido de fracción fina (limo y arcilla), de su mayor grado de meteorización y de la heterogeneidad de los materiales. En comparación con los cilindros con materiales de CON-sed se encontró, mediante la petrografía, que estos desarrollan mayor adherencia y menor porosidad que los fabricados con materiales provenientes de AN-sed.
Los cilindros elaborados con agregados de CCig presentaron mejor estabilidad ante los agentes agresores que los de SR-ig. La variación en el tiempo del peso de los materiales de las canteras de depósitos aluviales y roca metamórfica, por el ataque de los productos químicos, fue muy similar. Adicionalmente, se observó que una mayor concentración de sulfato de sodio no implica un mayor aumento de peso. Esta característica está influenciada principalmente por la presencia de poros en el concreto.
De los cilindros elaborados con agregados de las tres canteras sometidas a soluciones de químicos al 10%, los de IND-met presentaron el mejor comportamiento en relación entre las resistencias promedio de los cilindros comparado con los de curado normal a 101 días. Esto debido al grado de meteorización de los agregados de las otras dos canteras, que los hacen más susceptibles al ataque químico. Las muestras con menores resistencias presentaron en los análisis petrográficos, mayor cantidad de poros en la pasta y reacción entre la pasta y los agregados.
A partir de los resultados de resistencia a la compresión y durabilidad de las muestras analizadas, no se descarta ningún material usado, pero sí se pueden establecer claras diferencias entre los concretos elaborados con los materiales pétreos de las diferentes canteras.
Referencia: Tobón, J. I.; Ángel, E.; Gómez, V., "Comportamiento de concretos elaborados con diferentes áridos de los alrededores de Medellín", en DYNA, Universidad Nacional de Colombia, Sede Medellín. Vol. 74, N.152, mayo/agosto 2007.
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