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ADITIVOS Y AGUA PARA EL CONCRETO

INTRODUCCION

La historia del uso de aditivos químicos en los hormigones se remonta al siglo pasado, tiempo después que Joseph Aspdin patentó en Inglaterra el 21 de octubre de 1824, un producto que llamó «Cemento Portland».    

Aditivos son aquellas sustancias o productos (inorgánicos o orgánicos) que, incorporados al hormigón antes del amasado (o durante el mismo o en el trascurso de un amasado suplementario) en una proporción no superior al 5% del peso del cemento, producen la modificación deseada, en estado fresco o endurecido, de alguna de sus características, de sus propiedades habituales o de su comportamiento. (Aditivo " Adición.)

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DEFINICION

Los aditivos del concreto son productos capaces de disolverse en agua, que se adicionan durante el mezclado en porcentajes no mayores de[ 5% de la masa de cemento, con el propósito de producir una modificación en el comportamiento de] concreto en su estado fresco y/o en condiciones de trabajo. Esta definición excluye, por ejemplo, a las fibras metálicas, las puzolanas y otros. En la actualidad los aditivos permiten la producción de concretos con características diferentes a los tradicionales, han dado un creciente impulso a la construcción y se consideran como un nuevo ingrediente, conjuntamente con el cemento, el agua y los agregados.

CARACTERÍSTICAS Y PROPIEDADES PRINCIPALES

Su influencia se determina de acuerdo al agua y a la cantidad del agua que es necesario añadir a la mezcla para obtener la docilidad y compactación necesaria. Los áridos de baja densidad son poco resistentes y porosos.

NOS SIRVEN PARA:

Una mejor trabajabilidad. Para regular el proceso de fraguado del hormigón.

SON ÚTILES PARA:

Hormigones secos. Hormigones bombeados. Hormigones vistos. Hormigones fuertemente armados.

NO SE DEBEN UTILIZAR EN:

Hormigones blandos. Hormigones fluidos.

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LOS ADITIVOS SE PUEDEN CLASIFICAR SEGÚN SUS FUNCIONES EN:

1. Aditivos incorporadores de aire (inclusores de aire)

2. Aditivos reductores de agua

3. Plastificantes (fluidificantes)

4. Aditivos aceleradores (acelerantes)

5. Aditivos retardadores (retardantes)

6. Aditivos de control de la hidratación

7. Inhibidores de corrosión

8. Reductores de contracción

9. Inhibidores de reacción álcali-agregado

10. Aditivos colorantes

11. Aditivos diversos, tales como:

- Para mejorar la trabajabilidad

- Para mejorar la adherencia

- A Prueba De Humedad

- Impermeabilizantes

- Para Lechadas

- Formadores De Gás

- Anti-Deslave

- Auxiliares De Bombeo

- Expansor

- Germicida

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TIPOS O CLASES DE ADITIVOSExisten tres tipos o clases de aditivos: Plastificantes, Fluidificantes y Súper

fluidificantes.

PLASTIFICANTES :

Estos son los sólidos disueltos H2O, sus propiedades permiten mas trabajabilidad, disminuye la relación entre el agua y el cemento y disminuye la segregación cuando el transporte es muy largo o cuando hay grandes masas de hormigón. Estos pueden ser usados: Inyectados, proyectados, o pretensados.

FLUIDIFICANTES :

Estos son formulaciones orgánicas líquidas, al igual que la anterior sus propiedades permiten mas trabajabilidad, disminuye la relación entre el agua y el cemento.

Estos pueden ser utilizados en hormigones bombeados, largos transportes., hormigones proyectados con armaduras.

Se Clasifican en:

1ª Generación - 70% Rendimiento cementicio.

2ª Generación - 75% Rendimiento cementicio.

3ª Generación - 100% Rendimiento cementicio.

SUPERFLUIDIFICANTES :

Estos son formulaciones orgánicas líquidas, estos pertenecen a la tercera generación.

USOS

Modificadores de fraguado: Retardador o acelerador de fraguado - modificar solubilidad.

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TIPOS

Aceleradores de fraguado: Cloruros [Cl2Ca (más eficaz), ClNa, ClAl, ClFe], Hidróxidos, Carbonatos., Silicatos.

Retardadores de fraguado: Existen dos tipos: Inorgánicos (ZnO, PbO, PO4H3, BO4H3), Orgánicos (ácido orgánico, glicerina).Estos dependen del tipo, cantidad de cemento, dosificación y la relación entre el agua y el cemento.

Consiste en reacciones químicas en las que aparece una película alrededor del cemento, impidiendo que se hidrate.

Aceleradores de endurecimiento: Son los que Modifican la resistencia mecánica, este a su vez puede producir efectos secundarios: Bajan la resistencia final y puede originar retracciones.

ACELERADOR < 2,5% ACELERA. ACELERADOR > 2,5% RETARDA.

Modificadores contenido gases: Son los que facilitan la correcta distribución del aire ocluido.

LAS RAZONES PRINCIPALES PARA EL USO DE ADITIVOS SON:

1. Reducción del costo de la construcción de concreto

2. Obtención de ciertas propiedades en el concreto de manera más efectiva que por otros medios

3. Asegurar la calidad del concreto durante las etapas de mezclado, transporte, colocación y curado

4. Superación de ciertas emergencias durante las operaciones de mezclado, transporte, colocación y curado.

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CLASIFICACIÓN DE LOS ADITIVOS:

Tipo A Reductor de agua

Tipo B Retardantes

Tipo C Acelerante de fraguado inicial

Tipo C2 Acelerante de resistencia

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 F2 Superplastificante

Tipo G2 Superplastificante y retardante

Tipo AA Inclusor de aire

TIPO A: REDUCTOR DE AGUA

Funciona por efecto de la dispersión de las partículas de cemento, se traduce en mayores resistencias con la misma cantidad de cemento o importantes ahorros de cemento para las mismas resistencias.

TIPO B: RETARDANTE DE FRAGUADO

Actúa en el concreto como agente de fraguado extendido de forma controlada. Se dosifica para lograr un fraguado extendido, de hasta 30 horas.

TIPO C: ACELERANTE DE FRAGUADO

El aditivo actúa mediante una reacción química con el cemento, acelerando el tiempo de fraguado y la resistencia a la compresión axial a temprana edad. Estos aditivos son compatibles con agentes inclusores de aire, ciertos aditivos superplastificantes y ciertos aditivos reductores de agua convencionales

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TIPO D: REDUCTOR DE AGUA Y RETARDANTE

Acción físico-química con el cemento, favoreciendo la hidratación de las partículas de éste, reduciendo el agua de la mezcla y plastificando la masa del concreto.

El uso del aditivo reductor de agua y retardante, provee al concreto de una plasticidad y fluidez adecuada mejorando las características del concreto tanto en estado plástico como endurecido.

TIPO E: REDUCTOR DE AGUA Y ACELERANTE

Resulta de la combinación de compuestos acelerantes y reductores de agua. Mejora las propiedades plásticas y de endurecimiento del concreto tales como la trabajabilidad, resistencia a la compresión y a la flexión.

TIPO F: REDUCTOR DE AGUA DE ALTO RANGO

Se recomienda para concreto pretensado o postensado. Es también muy compatible con agentes inclusores de aire, impermeabilizantes integrales y muchos otros aditivos. Sin embargo, cada material debe ser agregado al concreto por separado.

TIPO G: REDUCTOR DE AGUA DE ALTO RANGO Y RETARDANTE

Para concretos de alta trabajabilidad (bombeo, estructuras estrechas o armado muy denso)

Formulado específicamente para extender el tiempo de trabajabilidad del concreto fluido a temperaturas de hasta 54º C.

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TIPO AA: INCLUSOR DE AIRE

Características y beneficios

• Este sistema de espacios de aire protege al concreto contra el daño que causan los ciclos de congelamiento y descongelamiento.

• El concreto se vuelve más resistente a las sales deshielantes, al ataque de sulfatos y al agua corrosiva.

• Reduce la segregación y la contracción del concreto.

OTROS ADITIVOS

Colorantes: Pigmento que se le añade al cemento para modificar el color y está formado por óxidos metálicos.

Deben cumplir con: tener un alto poder de coloración, gran facilidad para mezclarse con el cemento, que sea insoluble en el agua, que sean estables a la luz y al ambiente, además de a los ambientes agresivos, que no alteren el proceso de fraguado del hormigón.

Anticongelantes: Es cuando el hormigón está a bajas temperaturas y se utilizará hasta una temperatura de -14ºC.

Impermeabilizantes: Son repelentes al agua y actúan cerrando el sistema poroso del hormigón mediante unas sustancias químicas en el fraguado del hormigón. Este no es totalmente efectivo.

NORMAS NACIONALES AL RESPECTO

Los aditivos que se utilicen en el concreto estarán sujetos a la aprobación previa del ingeniero.

Reductores de agua y reguladores de fragua: ASTM C 494 y NTP 334.088

Incorporadores ASTM C 260 de aire (1) NTP 334.089

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El agua es un elemento fundamental en la preparación del concreto, estando relacionado con la resistencia, trabajabilidad y propiedades del concreto endurecido.

DEFINICIÓN

El agua es un elemento fundamental en la preparación del concreto, estando relacionado con la resistencia, trabajabilidad y propiedades del concreto endurecido.

NORMA TECNICA

El agua que a de ser empleada en la preparación del concreto debe cumplir con los requisitos de la Norma. NTP 339.088 y de ser, de preferencia potable.

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CARACTERÍSTICAS FISICO_QUÍMICAS

Si el agua es potable y además es clara, y no tiene sabor dulce, amargo o salobre, puede ser usada como agua de mezclado o de curado para concreto, sin necesidad de mayores pruebas.

VALORES ACEPTADOS COMO MÁXIMOS PARA EL AGUA UTILIZADA EN EL CONCRETO.

SUSTANCIAS DISUELTAS VALOR MAXIMO ADMISIBLE

Cloruros 300 ppm

Sulfatos 300 ppm

Sales de magnesio 150 ppm

Sales solubles 1500 ppm

P.H. Mayor de 7

Sólidos en suspensión 1500 ppm

Materia orgánica 10 ppm

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ENSAYOS DE DETERMINACION DE CALIDAD

Cuando el agua a ser utilizada no cumpla con uno o varios de los requisitos indicados se deberá realizar ensayos comparativos empleando el agua en estudio y agua potable, manteniendo similitud de materiales y procedimientos.

AGUAS NO RECOMENDABLES

La presencia de sal en el agua, reducen resistencia inicial

La presencia de ácidos, álcalis, residuos industriales, alcantarillado sanitario y agua con el azúcar también reducen la resistencia del hormigón.

La presencia de partículas de limo o suspendidos en el agua tiene un efecto adverso sobre la resistencia del hormigón.

La presencia de petróleo, como aceite de linaza, aceite vegetal o aceite mineral en el agua por encima del 2% reduce la resistencia del hormigón hasta un 25%.

La presencia de algas o el crecimiento vegetal en el agua utilizada para la mezcla de hormigón de cemento de reducir la resistencia del hormigón y también reducir considerablemente el vínculo entre la pasta de cemento y agregados.

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TIPOS DE AGUA Y SU UTILIZACIÓN

Agua de Mar

Contiene treinta mil ppm de sales y puede ser usadas en concretos simples.

En concreto armado produce corrosión a las armaduras, en este caso puede protegerse con impermeabilizantes.

No usar agua de mar para enyesar uso que posteriormente se va a pintar.

Aguas Ácidas

Contiene ácidos clorhídrico, sulfúrico y otros ácidos inorgánicos

Inferiores a 10,000 ppm no tiene un efecto adverso en la resistencia

Las aguas acidas con valores pH menores que 3.0 pueden ocasionar problemas de manejo y se deben evitar en la medida de lo posible.

Aguas Alcalinas

La cantidad máxima permisible es de diez mil ppm.

de hidróxido de sodio de 0.5% el peso del cemento, no afecta en gran medida a la resistencia del concreto toda vez que no ocasionen un fraguado rápido., mayores concentraciones pueden reducir la resistencia del concreto.

El hidróxido de potasio en concentraciones menores a 1.2% por peso de cemento tiene poco efecto en la resistencia del concreto desarrollada por ciertos cementos, pero la misma concentración al ser usada con otros cementos puede reducir sustancialmente la resistencia a los 28 días.

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AGUAS DE DESPERDICIOS INDUSTRIALES

La mayor parte de las aguas que llevan desperdicios industriales tienen menos de 4,000 ppm de sólidos totales.

Cuando se hace uso de esta agua como aguas de mezclado para el concreto, la reducción en la resistencia a la compresión generalmente no es mayor que del 10% al 15%.

IMPUREZAS ORGANICAS

Tiempo de fraguado del cemento Pórtland o en la resistencia ultima del concreto.

Las aguas que estén muy coloreadas, las aguas con un olor notable o aquellas aguas en que sean visibles algas verdes o cafés deberán ser vistas con desconfianza y en consecuencia ensayadas.

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