23 aditivos para el concreto

7/23/2019 23 Aditivos Para El Concreto

1/8

Pontificia Universidad Catlica del PerMATERIALES DE CONSTRUCCIN

ADITIVOS QUMICOS PARA EL CONCRETO J.H.L.N.

ADITIVOS PARACONCRETO

INTRODUCCIN

Un aditivo se define como:un material que no siendoagua, agregado, cemento hidrulico o fibra de refuerzo, es

empleado como un ingrediente del mortero o concreto, y

es aadido a la tanda inmediatamente antes o durante su

mezclado.

Esta definicin coincide con ASTM C125 y con el Comit116R del American Concrete Institute (ACI 116.R-2).

Segn el Comit 212.3R del ACI, los aditivos se usanpara modificar una o mas propiedades del concreto omortero en estado fresco y/o endurecido, a fin depermitir que sean ms adecuadas al tipo de trabajoque se est ejecutando.

En algunos casos pueden ser la nica alternativa paralograr los resultados deseados, necesarios en concretoscon muy alta resistencia, con exposicin a hielo-deshielo, etc.

Tendencia internacional a usarlos como un

componente normal, frecuentemente se desconocensus propiedades y potencial de uso.

- NOTA : En algunos casos, los objetivos deseadosEn algunos casos, los objetivos deseados se puedenlograr con cambios en la composicin o proporciones dela mezcla de concreto. Siempre deber hacerse unbalance econmico entre concreto normal con elconcreto con aditivos.

Los aditivos se presentan en forma lquida (compuestosqumicos), en polvo o pasta.

Se dosifican en relacin con el peso de cemento en lamezcla, desde 0.2% hasta 2%. (Relacin ad./c ) y seaaden antes o durante el mezclado.

RAZONES PARA USAR ADITIVOS

Para modificar las propiedades del concreto, mortero o grouten estado fresco, dentro de las que se puede mencionar :

Incrementar la trabajabilidad de la mezcla sin aumentar elcontenido de agua (aumento del slump) o disminuir la cantidadde agua, manteniendo la trabajabilidad (o slump) constante.Retardar o acelerar el tiempo de fragua inicial.Modificar la velocidad o la magnitud de la exudacin.Reducir la segregacin (de floculantes). Mejorar la facilidad de colocacin (auxilio o ayuda) en elbombeo de la mezcla.

Razones para usar aditivos.

Reducir la perdida de revenimiento (slump).Reducir o prevenir el revenimiento, o producir una ligera

expansin.Reducir o aumentar el desarrollo del calor de

hidratacin durante el endurecimiento inicial.Acelerar el desarrollo de resistencia a edades

tempranas.Incrementar la durabilidad o resistencia a condicionesseveras de exposicin.Incrementar de la adherencia entre un concreto fresco yotro existente (endurecido).Produccin de concretos o morteros de color.


2/8



Tipo A Reductor de agua Tipo B Retardante Tipo C Acelerante de fraguado inicial Tipo D Reductor de agua y retardante Tipo E Reductor de agua y acelerante Tipo F Reductor de agua de alto rango Tipo G Reductor de agua de alto rango y retardante Tipo S Aditivo de desempeo especfico

Tipo AA Inclusor de aire ASTM 260

Clasificacin de acuerdo al Comit 212 del ACIDe acuerdo a los efectos de su empleo o a sus materiales constituyentes:

1. ACELERANTES.- Incrementan el desarrollo inicial de resistencia encompresin y/o acortan el tiempo de fraguado.

2. INCORPORADORES DE AIRE.- Mejoran el comportamiento del

concreto frente a ciclos de congelacin y deshielo (hielo-deshielo) que seproducen en sus poros capilares, cuando est saturado y sometido atemperaturas bajo 0C.

3. REDUCTORES DE AGUA Y REGULADORES DE FRAGUA.- Reducenlos requisitos de agua de la mezcla (del 5% a 12%) o modifican lascondiciones de fraguado de la misma, o ambas.

4. ADITIVOS MINERALES (adiciones).- Pueden ser cementantes opuzolnicos y su fin es mejorar el comportamiento en estado fresco demezclas deficientes en partculas muy finas y en algunos casos,incrementar la resistencia final del concreto. Entre las mas usadas estn:Puzolana, Ceniza volante, Escoria de alto horno y micro slice.

5. GENERADORES DE GAS.- Controlan los procesos de exudacin yasentamiento liberando burbujas de gas en la mezcla fresca.

6. ADITIVOS PARA INYECCIONES (GROUT).- Retardan el tiempo defraguado en cimentaciones especiales en las que las distancias debombeo son muy grandes (algunos contienen productos epxicos).

7. PRODUCTORES DE EXPANSION.- Minimizan o neutralizan los efectosadversos de la contraccin por secado del concreto.

8. LIGANTES.- Tienen por nica finalidad incrementar las propiedadesligantes de la mezcla mediante la emulsin de un polmero orgnico.

9. AUXILIARES PARA BOMBEO.- Mejoran la facilidad de bombeo delconcreto por incremento de la viscosidad del agua de la mezcla.

10. COLORANTES.- Producen el color deseado en el concreto sin afectar

las propiedades de la mezcla.11. FLOCULANTES.- Incrementan la velocidad de exudacin y disminuyen

el volumen de sta, al mismo tiempo que reducen la fluidez e incrementanla cohesividad y resistencia inicial de la mezcla.

12.FUNGICIDAS; INSECTICIDAS Y GEMICIDAS.- Inhiben o controlan elcrecimiento de bacterias y hongos en pisos y paredes.

13.IMPERMEABILIZANTES.- Contribuyen a controlar las filtraciones a travsde las grietas, reduciendo la penetracin del agua, en un concreto nosaturado, desde el lado hmedo al lado seco.

14.REDUCTORES DE PERMEABILIDAD.- Reducen la velocidad decirculacin del agua a travs de un elemento de concreto saturado, bajouna gradiente o presin hidrulica (usado en depsitos estancos).

15.CONTROLADORES DE LA REACCION ALCALI - AGREGADO.-Reducen, evitan o controlan la reaccin los lcalis del cemento yelementos silceos de los agregados reactivos (poco usado en Per).

16.INHIBIDORES DE LA CORROSION.- Inhiben, retardan o reducen lacorrosin del acero de refuerzo y elementos metlicos en el concreto.

17.SUPERPLASTIFICANTES.- Aditivos reductores de agua de alto rango,reducen el contenido de agua del concreto (de 12 a 30%) manteniendouna consistencia dada sin producir efectos indeseables sobre el fraguado incrementan el slump sin aumentar el contenido de agua de la mezcla.(diecisiete tipos)

TIPO AAINCLUSOR DE AIRE

CARRETERAS ANDINAS O ALPINAS DE CONCRETO, EN

AMBIENTES DE HIELO - DESHIELO

INCORPORADORES DE AIRE

Qu es el aire incorporado?

Es la introduccin de aire en elconcreto en forma de vacos oburbujas de caractersticasparticulares dispersadas en elconcreto como resultado deluso de aditivos incorporadoresde aire.


3/8



INCORPORADORES DE AIRE (TIPO AA)

Usados en lugares de clima severo, con grandesfluctuaciones de temperatura y ciclos de HIELO DESHIELO, climas comunes en el Per (> del 50% de

microclimas del mundo)

Los cambios volumtricos del agua en los capilares delconcreto se traducen en esfuerzos que puedensobrepasar su resistencia a traccin.

La inclusin de aire (adi genera un sistema de vacos deaire (adicional al aire ocluido) que le confiereextensibilidad al concreto y lo protege contra el daoque causan los ciclos de congelamiento ydescongelamiento.

Mecanismo de daos ocasionados por lacongelacin del agua dentro del concreto

La saturacin crtica comienza a 91.7 %

El agua al congelarse ejerce presin a todos loslados

Las presiones hidrostticas internas puedenromper el concreto

FORMACIN DE HIELO EN EL CONCRETO

Medicin del contenido de aire Control del contenido de aire :Factores que lo afectan

La dosis de aire incorporado depende de:

Materiales

Diseo de mezcla

Mtodos de transporte

Mtodos de colocacin

Acabados


4/8



Efectos del Aire en las Propiedades delConcreto

Concreto Fresco

Aumenta la trabajabilidad Reduce la demanda del agua

Disminuye la segregacin

Reduce la exudacin

Mejora el bombeo

Reduce el contenido de arena

Concreto Endurecido

Mejora la resistencia al efectodel hielo-deshielo

Reduce la permeabilidad

Mejora la resistencia a losSulfatos.

Disminuye la Resistencia aCompresin.

Al incorporar 1% de aire disminuye la resistencia en compresin en 5%

Caractersticas del aire incorporado (incluido)

BurbujasForma perfectamente esfrica de 0.01 @ 0.1 mm. (95 %) de 0.1 @ 1.0 mm. (5 %)

Aisladas y distribuidasuniformemente

INTERFASE (airemortero)DURA , que funcionan comoRODAJES, mejorando latrabajabilidad.

NUEVAS RELACIONES EN LA MEZCLA:

ad / c: aditivo/cemento (en peso)

(ad/c) / (w/c) = ad/w : aditivo/agua

Mecanismo de accin Efectos en las funciones materias primaso compuestosDirectos colaterales

-Durabilidadfrente al medio

ambiente:

- hielo-deshielo,- sulfatos, etc.

Reductor deagua (mejora

la Trabajabilidad)Reduce laresistencia

Sales de resinas de madera,de ligno sulfonatos, de

hidrocarbonatos sulfonadosAlgunos detergentes

Polvos de aluminio , de Zinc

Agua oxigenadaGranulometra del agregado que modifica el contenido del aire:

Relacin arena / agregado (a / A)Fraccin que pasa la malla # 30 y queda retenida en la malla #50 (r50). Elespacio entre esta partculas es el adecuado para el mayor alojamiento deburbujas < 0.1 mm.La fraccin que pasa la malla # 200, restringeel mayor alojamiento

de burbujas < 0.1 mm.

Viene

El slump: hasta 6propiciael alojamiento del aire. A mayor

slump se revierte el efecto.

El tiempo de mezclado, devibrado y la temperatura,modifican la inclusin deaire.

A mayor contenido de aire(%) disminuye la expansinlineal


5/8



Efecto del aire incorporado en laresistencia a compresin del concreto

Reductores de agua yPlastificantes

Definicin ACI 116Aditivos que incrementan elasentamiento o la trabajabilidaddel mortero o concreto fresco sinaumentar el contenido de aguainicial mantienen latrabajabilidad permitiendo reduciruna cierta cantidad de agua demezcla, siendo el efecto debido afactores diferentes al aireincorporado.Pueden usarse como plastificantes(mayor slump), como reductoresde agua o como ambos.

Clases de aditivos reductores deagua

Reductores de Agua:

Reducen el contenido de agua de la

mezcla manteniendo el slump. Como

resultado de reducir la relacin A/C

mejora la resistencia y la

durabilidad.

Plastificantes:

Incrementan la trabajabilidad

manteniendo el contenido de agua.

Mejoran las caracteristicas decolocacin sin afectar la resistencia y

durabilidad.

REDUCTORES VS PLASTIFICANTES

REDUCTORES VS PLASTIFICANTES Clasificacin de los Reductores de Agua

Convencionales(Reducen de 5 a 10%)

Rango medio(Reducen de 6 a 12%)

Alto rango(Reducen de 12 a 30%)


6/8



Floculacin del Cemento

Se reduce la

hidratacininicial aldisminuir lasuperficieespecfica.

Mecanismo Estrico

TIPO A: REDUCTOR DE AGUA

Funciona por efecto inico (atraccin magntica) de ladispersin de las partculas de cemento, se traduce enmayores resistencias con la misma cantidad de cemento oimportantes ahorros de cemento para las mismasresistencias.

Efectos en las funciones materias primaso compuestosDirectos colaterales

Reducen agua de

mezclado en nomenos de 5%

(mx.. 12%)

Retardan el tiempo de

fragua. (tiempo decolocacin)

Ligno sulfonatos,

Carbohidratos

(azucar)cido carboxlico

hidroxilatado

Los reductores de agua optimizan la funcin de

trabajabilidad del agua, debido a que mejoran la atraccin

elctrico-molecular de las molculas.

Actualmente los concretos con relacin w/c 0.42

presentan problemas de trabajabilidad y resistencia, pues no

se realiza la total hidratacin del cemento. Quedando

cemento sin hidratar, reduciendo su potencial.

Una reduccin de agua de mezclado permite reducir el

volumen de vacos en el concreto endurecido, confirindolemayor durabilidad.

Incluso en zonas con refuerzocongestionado

Mejoran el bombeo Mejoran el Acabado

Efecto en lasPropiedades del concretoendurecido

Aumenta la resistencia a la compresin axial y a laflexin.

Disminuye la permeabilidad e incremente laresistencia a penetracin de cloruros.

Mejora la resistencia al efecto del hielo-deshieloy a la Abrasin.

Incrementa la resistencia a los sulfatos.

Mejora la adherencia al acero de refuerzo.

Reduce la tendencia al agrietamiento.


7/8



AceleranteUn aditivo que causa un aumento en relacin a lavelocidad de hidratacin del cemento disminuyendoel tiempo de fraguado, incrementando el desarrollode la resistencia o ambos.

RetardadorUn aditivo que disminuye la velocidad de hidratacindel cemento hidrulico prolongando el tiempo defraguado.

Aditivos Modificadores delFraguado

Retardadores(ASTM C - 494 Tipo B)

Actan sobre el C3Aaumentando el tiempo de inicio defraguado inicial y final.

Tambin tienen efecto de superficie --> Lubrican Modificaciones de plastificantes.

Ventajas : Facilitan los vaciados voluminosos ycomplejos, ideales en clima clido, transporte a largasdistancias, bombeo de gran longitud, emergencias deobra.

Dosificacin usual 0.2% a 0.5% del peso del cemento.

Cuidado con sobredosis !

RETARDADOR DE FRAGUA Actualmente han adquirido gran importancia, pues permite

alargar el tiempo de la colocacin de la mezcla fresca.

Se utiliza en climas clidos, para colocar grandes volmenes

de concreto, en estructuras de gran rea de exposicin y en

productos pre-fabricados de forma complicada.

Efectos en las funciones materias primaso compuestosDirectos colaterales

Retardan el tiempo

de fragua(colocacin)

Reductores de

agua

Borax

Carbohidratos (azucar)cido tartrico y sus salesLignina (lignosulfonatos)

Acelerantes(ASTM C - 494 Tipo C)

Convencionales : Cloruros, carbonatos, silicatos,fluorsilicatos. Dosificacin usual 1.0% a 2.0% del pesodel cemento.

Cloruro de Calcio ! El mas usado!

No Convencionales : Carbonato de Sodio, Aluminato deSodio, Hidrxido de Calcio, Silicatos de Calcio.

Dosis variable.

Ventajas : Vaciados en clima fro, desencofrar enmenor tiempo, adelanto de puesta en servicio, reducirtiempo para acabado, fugas de agua, shotcrete.

Actualmente han adquirido gran importancia, pues acortan eltiempo de fragua (el inicial de 3 a 1 hora y el final de 6 a 2)

Aceleran el incremento de la resistencia final :

Duplica la resistencia a un da, a los 3 das alcanza laresistencia de los 7 das.

Se utilizan en lugares de clima fro y cuando se debe reducirel tiempo de construccin y el costo del encofrado

Efectos en las funciones Materias primaso compuestos

Directos Colaterales

Reducen el tiempode fragua

(colocacin)Aceleran laadquisicin de laresistencia

Reductores deagua

Actan comoagentes corrosivos

Cloruro de calcio (CaCl2) 2%

Nitrito y Nitrato de CalcioCloruros solubles

Tipo DREDUCTOR DE AGUA Y RETARDANTE.

(Combinacin de tipos A y B )

Accin fsico-qumica con el cemento,favoreciendo la hidratacin de las partculas deste, reduciendo el agua de la mezcla yplastificando la masa del concreto.

El uso del aditivo reductor de agua y retardante,provee al concreto de una plasticidad y fluidezadecuada mejorando las caractersticas delconcreto tanto en estado plstico comoendurecido.


8/8



SUPER PLASTIFICANTES (Tipo F)

Actualmente se estudia la porosidad del concreto,motivada por la evaporacin del agua capilar y del

gel (agua de trabajabilidad y de catalizacin) Reducen al mnimo el agua de trabajabilidad,minimizando la porosidad de concreto endurecido yaumentando la durabilidad.

endurecido.

En orden de Uso.-Inventor: Japn, luego Europa:Francia, Alemania e Inglaterra, finalmente Amrica:USA, luego el Resto. Sigue

viene

Se usa para fluidificar los concretos de consistencia

seca, sin aumento de agua y sin disminucin de

resistencia.

Pueden combinarse con retardadores y

aceleradores.

Efectos en las funciones Materias primas

o compuestosDirectos Colaterales

Reducen elagua demezclado, nomenos del 12%(mx.: 30% )

Aumenta laresistencia a 28das, hasta 20%Adicionan aire

Sulfonatos de melaminay formaldeidocondensados.Sulfonatos de naftaleno yformaldeido condensados.Lignosulfonatos

Aditivos naturales de procedencia corriente

Acelerantes : Azucar, dosis > 0.25% peso cementoUrea, cido lctico, cido oxlico (pulidores de metal)

Plastificantes Retardadores :

Almidn, dosis = 0.10% peso del cemento

Azucar, dosis < 0.25% peso del cemento

Celulosa, dosis = 0.10% peso del cemento

Acido tartrico, , dosis = 0.25% peso del cemento

Resinas de madera en dosis variables

Incorporadores de aire : Detergentes caseros

Resinas de madera

Algas

Adiciones Minerales(ADICIONADOS, como crudos)

Se denomina material puzolnico al material silicoso,que finamente dividido reacciona con el Hidrxido deCalcio, formando Silicatos de calcio(reaccin puzolnica)que es un gel hidrulico. Por tanto aumenta el podercementante.

Puzolanas

Escoria de altos hornos.

Fly ash o ceniza volanteMicroslice (Humo de slice)

PUZOLANAS

Se denomina material puzolnico al materialsilicoso, que finamente dividido reacciona con elHidrxido de Calcio, formando Silicatos de calcio(reaccin puzolnica) que es un gel hidrulico.Por tanto aumentael poder cementante.

(debera ser mas barato el cemento adicionado que el normal

(Gel hidrulico Silicatos y aluminatos de calcio hidratados)

Est constituido por cenizas y tufos volcnicos,tierras diatomeas, subproductos industrialescomo: Fly ash , Slica fume, etc.

Efectos en las funciones Materias primaso compuestosDirectos Colaterales

Resistencia relativa alos sulfatos.

Reduce el calor dehidratacinAumenta la resistencia.Reemplazaparcialmente al cemento

Reductores deagua

Actan comoagentescorrosivos

Pizarras y esquistos

Ceniza volante de altocontenido de slice FlyashNegro de humo de altocontenido de slice Slicafume

USOS: En concretosen contacto con

agua y brisa marina

23 aditivos para el concreto

Documents