UNIVERSITAT POLITÈCNICA VALÈNCIA
 
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Autor/a: Alvaro Alejandro Martínez Mercado

Defensa:2017

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Los materiales basados en cemento portland pueden ser atacados por ambientes externos ricos en sulfatos (aguas selenitosas, aguas marinas), generando un proceso de expansión por formación de etringita y de yeso. La determinación de la expansión se puede llevar a cabo por medios simples, sin embargo, el uso de técnicas no destructivas podría permitir dicha determinación de forma más rápida, precisa y universal. Dichas técnicas no destructivas podrían ser más sensibles y permitirían predecir la evolución de la expansión a partir de datos iniciales de expansión. Las técnicas más apropiadas para ello son las basadas en la espectroscopia de resonancia acústica por impacto y las basadas en los ultrasonidos. Se pretende analizar los cambios en la estructura del mortero por medio de técnicas no destructivas como la espectroscopia acústica, ultrasonidos, y expansión debido al ataque externo de sulfatos tanto de sodio como de magnesio para poder observar, cuantificar, y determinar el tipo de daño que se genera al mortero en una línea de tiempo determinada. Las medidas de espectroscopia se llevarán a cabo por medio del ensayo NIRAS (non linear impact resonance acoustic spectroscopy) para la determinación de la variación del parámetro histerético. Y por medio de ultrasonidos se evaluarán tanto la velocidad de la señal como la atenuación de la misma. OBJETIVOS Producir el ataque externo de sulfatos en morteros para generar su degradación por medio de disoluciones de sulfato de sodio (Na2SO4) y de sulfato de magnesio (MgSO4). Evaluar por ensayos no destructivos (espectroscopia acústica, ultrasonidos y expansión) los cambios en la matriz cementante del mortero provocados por el ataque de cada sulfato en una línea de tiempo determinada (unos 120 días). Comparar los resultados obtenidos del cambio de la matriz cementante entre los distintos tipos de ensayos realizados, y además comparar los resultados obtenidos por cada uno de los ataques de sulfatos ensayados. PLAN DE TRABAJO 1.- Inicialmente se prepararán las probetas, éstas serán seis series en total. Todas ellas con relación agua cemento 0,55, con tres de las series preparadas con cemento CEM I 52,5R y las otras tres con cemento CEM II/A-L 42,5R. 2.- Posteriormente una vez adquirida la resistencia necesaria (aproximadamente 90 días) se procederá a la preparación de las mismas para el ensayo de expansión. Para esto se fijará en dos caras de las probetas un par de puntos Demec que serán necesarios para el posterior control de la expansión. 3.- Preparación de las disoluciones de sulfatos tanto de sodio al 10% como de magnesio al 5%. Inmersión de cada juego de probetas de cada cemento en disolución de Na2SO4, en MgSO4 y en agua. 4.- Monitorización, aproximadamente durante 120 días (una medida semanal), del avance del ataque por sulfatos por medio de espectroscopia acústica (NIRAS), ultrasonidos (velocidad y atenuación) y expansión (medidas por medio de los puntos Demec). En los ensayos NIRAS se golpeará cada probeta para activar el primer modo de flexión, usando entre 5 y 10 niveles de energía de impacto. A partir de las intensidades de las vibraciones y de los valores de frecuencia de vibración se calcularán los parámetros histeréticos. En los ensayos ultrasónicos, se realizarán medidas a diferentes frecuencias entre 50 kHz y 1 MHz. Se determinará la velocidad de pulso ultrasónico (VPU) y la atenuación de las señales. 5.- Análisis de los datos obtenidos para obtener la relación entre los distintos ensayos realizados y los efectos en el mortero por cada de las disoluciones de sulfatos.