Características de durabilidad de las lechadas de cemento para su empleo en micropilotes en terrenos agresivos

El empleo de micropilotes como elemento de cimentacion ha experimentado un gran auge en los ultimos anos, destacandose el uso de micropilotes en estructuras de cimentacion, estructuras de contencion o sostenimiento del terreno y estabilizacion de taludes o laderas. En el caso que existan sustancias agresivas al hormigon, lechada o mortero, por presencia de sulfatos, la practica habitual en la fabricacion de micropilotes es el empleo de cementos Portland con la caracteristica adicional de resistencia a los sulfatos, definido en la Instruccion para la recepcion de cementos (RC-08). Se conoce, sin embargo, que no todas las lechadas de cemento elaboradas con cementos que se puedan catalogar como resistentes a sulfatos tienen las mismas propiedades de durabilidad, ademas de que estas propiedades al estar en contacto con un medio agresivo evolucionan de forma distinta con el discurrir del tiempo segun el tipo de cemento. Se considera, por tanto, de gran importancia la eleccion del tipo de cemento de entre los aptos para su uso en ambientes agresivos. La importancia de la eleccion del cemento no solo radica en una cuestion de aptitud para su uso en el ambiente donde sera utilizado, sino que tambien cada vez tiene mas importancia la sostenibilidad medioambiental a la hora de elegir los materiales de construccion a emplear. En la actualidad, la Instruccion de Hormigon Estructural EHE-08 fomenta el uso de cementos con sustitucion parcial de clinker por adiciones, tanto por el beneficio ecologico y medioambiental que trae consigo, como por su mejor comportamiento en determinadas aplicaciones especificas. Entre las diferentes adiciones activas, destacan las cenizas volantes y las escorias de alto horno. Debido, a los efectos de sostenibilidad medioambiental unidos con una posible mejora de las propiedades de las lechadas de cemento con adiciones, en la investigacion realizada se ha estudiado la influencia del empleo de cementos con dos de los tipos de adiciones mas utilizadas, las escorias de alto horno y las cenizas volantes. Se han estudiado lechadas preparadas con tres tipos de cemento comerciales, un cemento Portand (I 52,5 R/SR), un cemento con un elevado grado de sustitucion de clinker por escorias de alto horno (tipo III/B 42,5 L/SR) y un cemento puzolanico con alto contenido de cenizas volantes (CEM IV/B (V) 32,5). La microestructura, propiedades de durabilidad y resistencias mecanicas de las lechadas de cemento dependen del tipo de cemento empleado en su fabricacion. De la misma forma, la evolucion de estas propiedades al estar las lechadas en un ambiente agresivo por presencia de sulfatos depende tambien del tipo de cemento empleado. En la presente tesis se ha estudiado tanto la microestructura, propiedades de durabilidad y resistencias mecanicas de las lechadas de cemento para los tres tipos de cemento empleados, asi como su evolucion al estar las probetas sumergidas en disolucion de sulfato sodico al 15%. Por lo que respecta a las tecnicas experimentales empleadas, la microestructura se ha caracterizado mediante porosimetria de intrusion de mercurio, espectroscopia de impedancia, metodo Wenner y absorcion despues de inmersion. En lo referente a las propiedades relacionadas con la durabilidad, en primer lugar se ha estudiado la penetracion de agua bajo presion y la absorcion capilar. Por otro lado, tambien se ha estudiado la resistencia al ingreso de cloruros, para lo cual se ha determinado el coeficiente de migracion de cloruros mediante un metodo de migracion forzada por campo electrico. En lo que respecta a las propiedades mecanicas de las lechadas de cemento, estas se han caracterizado mediante su resistencias a compresion. Por ultimo, se ha estudiado la variacion del coeficiente de friccion superficial al estar las lechadas sumergidas en disolucion de sulfato sodico mediante la adaptacion del ensayo de corte directo. Todas las propiedades anteriores se han estudiado a diferentes edades hasta 90 dias en el estudio de las propiedades del material, hasta 120 dias para el estudio de la variacion de estas propiedades al estar sumergidas en disolucion de sulfatos y hasta 6 meses en la variacion del coeficiente de friccion superficial al estar las probetas sumergidas en disolucion de sulfatos. En vista de los resultados obtenidos, las lechadas de cemento con adiciones presentan una microestructura mas refinada, siendo la porosidad total a 90 dias mas reducida para el CEM III, mientras que las probetas de CEM IV presentan los valores mas altos de porosidad total. Las mejores propiedades de durabilidad fueron mostradas por los cementos con adiciones. Aun siendo las resistencias mecanicas superiores para las probetas de CEM I debido a su clase resistente. Al estar las lechadas de cemento sumergidas en disolucion de sulfato sodico al 15% las probetas de CEM I y CEM III mostraron una merma de todas las propiedades estudiadas, mientras que en las probetas de CEM IV no se observa apenas descenso de propiedades, o siendo este muy ligero, hasta la edad estudiada de 120 dias. Por ultimo, el coeficiente de friccion superficial aumenta con la edad de inmersion de las probetas en disolucion de sulfato sodico hasta la edad estudiada de 6 meses. Por lo tanto, segun los resultados obtenidos de los parametros de durabilidad y de las resistencias mecanicas, asi como su evolucion al estar las lechadas sumergidas en disolucion de sulfato sodico, se puede indicar que las lechadas de cementos con escorias de alto horno y cenizas volantes se pueden emplear con total garantia en la fabricacion de micropilotes en terrenos agresivos por presencia de sulfatos solubles.