11-07-2018 | Publicado por Principia
El hormigón es un material con mucha solera. Ya se utilizaban materiales de este tipo miles de años AC y los romanos lo emplearon con profusión. Luego quedó prácticamente olvidado, al menos hasta el Renacimiento, y fue realmente en el siglo XIX cuando se popularizó lo que hoy llamamos hormigón.
Con independencia de su historia, normalmente consideramos al hormigón como un material sólido y resistente, que cambia poco con el tiempo, más allá de la degradación que le puedan causar la abrasión, los impactos y, en ciertos ambientes, un posible ataque químico. Por ello, resulta difícil imaginar que un material tan estable pueda experimentar hinchamientos; pero ocurre en muchos casos, con consecuencias potencialmente severas.
Hay varios procesos que pueden causar la expansión del hormigón a largo plazo, entre los que a menudo aparece la reacción álcali-sílice (ASR). Una manifestación típica la encontramos al observar una presa arco que se deforma gradualmente hacia aguas arriba, en sentido opuesto a las cargas hidrostáticas aplicadas, en una evolución que se extiende a lo largo de decenios.
No es un problema raro: muchas presas españolas, especialmente datadas en las décadas de los 50 y los 60, lo están experimentando en la actualidad; y otro tanto ocurre internacionalmente, incluida la presa de Kariba en el río Zambeze, cuyo embalse es el mayor del mundo. Principia ha estudiado este problema en muchas de nuestras presas e incluso ha participado en un ejercicio internacional de predicción de la evolución de la presa de Kariba.
La ASR requiere un árido reactivo, un cemento rico en sílice, y agua. También necesita tiempo: la formación del gel hidrofílico precisa un tiempo de latencia y su expansión involucra un tiempo característico. La temperatura tiene un efecto acelerador sobre estas reacciones, que además interactúan de forma compleja con el estado tensional. Probablemente el modelo que mejor representa el fenómeno es el de Saouma y Perotti, que evolucionó a partir de otro propuesto anteriormente por Ulm y sus colaboradores.
Los análisis de las presas afectadas tratan de predecir su evolución futura y, muy especialmente, las implicaciones para su seguridad. Estos análisis deben basarse en datos fiables, principalmente aportados por la descripción de la evolución de la presa, registrada por su instrumentación, y por los resultados de ensayos acelerados realizados en muestras tomadas del hormigón de la presa.
El problema puede complicarse si distintas partes de la presa se han construido empleando áridos diferentes, con características también distintas en relación con la expansión química. En esos casos, la resolución del problema inverso que permite determinar los valores de los parámetros más relevantes requiere hacer uso de técnicas especiales.
La ASR es un campo técnico en evolución y constituye un área activa de investigación. Pero en base a la experiencia acumulada a lo largo de años en el estudio de muchas presas aquejadas de esta problemática, estamos en situación de realizar predicciones razonablemente fiables sobre el futuro de estas estructuras.
