PRUEBAS DE LABORATORIO

Previniendo fallas estructurales desde el origen: Pruebas químicas en suelos y agua: Identificación de agentes agresivos para cimentaciones

Compartir
María del Carmen Castillo
Directora General

En proyectos de cimentación, el suelo y el agua subterránea pueden contener altos niveles de agentes químicos y, sin un análisis apropiado, comprometen la durabilidad y seguridad de una estructura.

Aquí, las pruebas químicas te ayudan a detectar componentes agresivos como sulfatos, cloruros, componentes orgánicos y variaciones de pH que provocan corrosión en el acero de refuerzo, degradan el concreto y causan reacciones expansivas en las estructuras subterráneas.

Por eso, llevar a cabo un análisis químico de suelos y agua en la fase preliminar de diseño es esencial para evitar fallas estructurales, además de garantizar cimentaciones sólidas a largo plazo.

En Integra Cimentaciones te ofrecemos servicios de pruebas químicas en laboratorio, otorgándote información exacta para que tomes decisiones informadas desde el inicio del proyecto.

Conoce los principales agentes agresivos en suelos y agua

  • Sulfatos: los que provienen de minerales o de aguas contaminadas reaccionan con el hidróxido de calcio en el concreto, creando etringita y otros productos expansivos.

Esta reacción causa fisuración y pérdida de resistencia; se concentra en suelos con fuentes evaporíticas o en aguas subterráneas de recarga contaminadas.

  • Cloruros: estos aceleran la corrosión del acero de refuerzo al romper la película pasiva protectora del acero. Se pueden encontrar de forma frecuente en suelos que están cercanos a zonas costeras o en áreas donde se usa sal para el deshielo.

La presencia de cloruros en el agua puede disminuir drásticamente la vida útil de la estructura.

  • Compuestos orgánicos y sulfuro de hidrógeno: las sustancias orgánicas en descomposición y bacterias reductoras de sulfato crean sulfuro de hidrógeno, que ataca directamente al concreto, ocasionando biorreacciones agresivas.

Suelos que son ricos en materia orgánica, como turberas, necesitan de pruebas específicas para evaluar su potencial de degradación.

  • Variaciones extremas de pH: un pH ácido (menor a 5) se encarga de disolver componentes alcalinos del concreto, esquilmando la matriz, además de causar pérdida de cohesión.

Un pH alcalino excesivo (mayor a 9) indica que hay presencia de sales alcalinas que generan reacciones álcali-agregado, provocando expansión interna.

Pruebas químicas en suelos

Mencionaremos las principales:

  • Determinación de pH

Medir el pH del suelo es lo primero que se debe hacer. Se toma una muestra representativa, se suspende en agua destilada y se registra con ayuda de un potenciómetro calibrado.

De estar rodeado por suelos alcalinos o ácidos, el diseño de cimentación debe tomar en cuenta los aditivos o recubrimientos protectores.

  • Contenido de sulfatos

Aquí se usa el método de precipitación con cloruro de bario (NMX-C-157) para lograr cuantificar los sulfatos solubles.

Una concentración mayor a 0.1% en peso de la muestra seca encasilla el suelo en categoría agresiva, necesitando de concreto con cemento que resiste a sulfatos o aditivos inhibidores.

  • Cloruros solubles

Este se mide a través de titulación argentométrica (Método Mohr) o ionometría; un valor superior a 0.05% en peso de sólidos muestra agresividad, por eso se recomienda el acero inoxidable o el recubrimiento epóxico para las armaduras y el concreto impermeable.

  • Materia orgánica

El contenido de materia orgánica se puede evaluar mediante la oxidación con dicromato y sulfonación. Valores mayores a 5% muestran potencial de reacciones biogénicas, así que se deben utilizar sistemas de desalojo y barreras químicas, antes de realizar la cimentación.

  • Conductividad eléctrica

Se utiliza un indicador de sales disueltas totales. Se puede medir en el extracto acuoso. Lecturas por encima de 4 dS/m apuntan a un riesgo de corrosión, además de que necesitan mezclas de concreto con alta impermeabilidad.

Pruebas químicas en agua subterránea

  • Análisis de aguas para pozos de monitoreo

Se toman muestras in situ tras limpiar los pozos, para evitar el arrastre de sedimentos. Se evalúa:

  1. pH y temperatura con sondas multiparámetro.
  2. Cloruros y sulfatos por titulación argentométrica y precipitación.

Estos resultados son fundamentales para diseñar probetas de concreto resistente, además de recubrimientos anticorrosivos.

  • Contenido de carbonatos y bicarbonatos

Estos se miden en el laboratorio con titulaciones ácido-base, dependiendo el NMX-AA-051. Los niveles más altos provocan carbonatación del concreto, minimizando el pH interno y favoreciendo la corrosión del acero.

Para mitigarlo, se utilizan concretos con recubrimiento impermeable y bajas relaciones agua-cemento.

Recibe información directa a tu email

Artículos sugeridos

¡Expertos a tu servicio!

Ingeniería especializada con soluciones certificadas
Enviar WhatsApp a Laboratorio Integra.