Efectos provocados por el ataque conjunto de los agentes atmosféricos CO2 y SO3condiciones termodinámicas que permiten la formación de taumasita y sus efectos destructivos en los morteros de cemento

Resumen

El trabajo de investigación desarrollado en esta tesis doctoral aporta nuevos conocimientos científicos en torno a la interacción del SO2 y CO2 contenidos en atmósferas contaminadas con materiales hidráulicos y la posible formación de productos de deterioro en particular de taumasita. En pastas de cemento Pórtland se ha comprobado que los procesos de carbonatación y sulfatación están en competencia, estando influenciados ambos por la composición química y la microestructura de las pastas. Se han estudiado los sistemas CaO-SiO2-CaCO3-H2O y CaO-SiO2-CaSO4-H2O a 25ºC, determinándose sus puntos invariantes y fijando los rangos de concentración de los iones carbonato y sulfato en disolución, entre los que son estables las fases de cada uno de los sistemas. Se ha comprobado que la taumasita se disuelve congruentemente calculando su producto de solubilidad a 25ºC pK=7,73, a partir de taumasita sintetizada mediante un nuevo método diseñado a tal efecto. A partir de su producto de solubilidad se ha determinado que la taumasita posee dentro del sistema CaO-SiO2-CaCO3-CaSO4-H2O un campo de estabilidad, siendo estable para un amplio rango de conentraciones de sulfatos y carbonatos pese a que en la realidad aparezca infrecuentemente posiblemente debido a condicionamientos cinéticos. En morteros carbonatados elaborados tanto con cemento de alta contenido en C3A como con cementos exentos de dicha fase se ha reproducido el proceso de formación de taumasita. El porcentaje de C3A presente en el cemento y la presencia de etringita es un parámetros importante para la formación de taumasita en estos morteros siendo mucho más lenta en aquellos fabricados con cemento exento de C3A. La presencia de etringita actúa como germen en la formación de taumasita. El yeso que poseen los morteros es suficiente parap roducir taumasita, el proceso es lento pero es muy destructivo. La velocidad de formación de taumasita se ve acelera