aceleradores y retard adores de fraguado

ADITIVOS DEL CONCRETO

RETARDADORES Y ACELERADORES DEL FRAGUADO

Barbosa Rodríguez Delia AngélicaCuadros Rodríguez Marlene CarolinaMercado Orduña RománSánchez Ayala Jesús Servando

Grupo: 7CM12

Cuadrilla #5

ADITIVOS DEL CONCRETOUn aditivo es un material diferente

del agregado (cemento Portland o agua) que se añade como ingrediente al concreto antes o durante la mezcla.

Están disponibles muchos aditivos para concreto, para modificar, mejorar o impartir propiedades especiales a las mezclas de concreto. Los aditivos sólo se deben utilizar cuando realmente se necesite alguna característica especial

en el concreto.

•¿De que dependen los efectos de los aditivos?

Tipo, cantidad y calidad. Tipo de cemento. Clinker (S3C, A3C). Características de los áridos, tiempos de amasado, climatología, etc.…

Los aditivos químicos utilizados en el concreto por lo general actúan como reductores de agua, aceleradores y

retardadores de fraguado, o una combinación de los mismos. La norma ASTM C494 "Standard Specification of Chemical

Admixtures for Concrete", contiene la siguiente Clasificación:

Tipo Propiedad

A Reductores de agua

B Retardador de fraguado

C Acelerador de fraguado

D Reductor de agua y retardador de fraguado

E Reductor de agua y acelerador de fraguado

F Reductor de agua de alto rango

G Retardador de fraguado y reductor de agua de alto rango

• Se puede lograr un retraso en el fraguado de la pasta de cemento con la adición a la

mezcla de un aditivo retardante ASTM Tipo B. Los retardantes hacen también lento el endurecimiento de la pasta, aunque unas sales pueden acelerar el fraguado pero

inhibir el desarrollo de resistencia.

EJEMPLOS DE ADITIVOS Aditivos Incorporadores de Aire: Forman numerosos espacios

microscópicos de aire dentro del concreto para protegerlo de degradación ocasionada por congelamiento y descongelamiento repetido o exposición a productos químicos agresivos. Para concretos expuestos a ciclos reiterados de congelamiento y descongelamiento, las burbujas de aire suministran espacio para la expansión de agua interna o externa, que de otra forma dañarían el concreto.

Aditivos Aceleradores del Fraguado: Se utilizan para disminuir el periodo desde el inicio de la adición de agua al cemento hasta el fraguado inicial y para aumentar la tasa de ganancia de resistencia del concreto, y el aditivo de mayor uso es el cloruro de calcio.

Aditivos Retardadores: Hasta cierto punto todos los aditivos reductores de agua normales retardan el fraguado inicial del concreto. Un aditivo tipo A,B o D permitirá el transporte del concreto, por un periodo más largo antes de ocurrir el fraguado inicial, el fraguado final también se retarda. En consecuencia, hay que tomar precauciones si se va a utilizar concreto retardado en los muros.

Aditivos Minerales: Las cenizas volantes, las puzolanas y las microsílicas se incluye en la clasificación de los aditivos minerales, algunas veces el cemento natural.

ADITIVOS DEL CONCRETO Aditivos Aceleradores del Fraguado: Se

utilizan para disminuir el periodo desde el inicio de la adición de agua al cemento hasta el fraguado inicial y para aumentar la tasa de ganancia de resistencia del concreto, y el aditivo de mayor uso es el cloruro de calcio.

Aditivos Retardadores: Hasta cierto punto todos los aditivos reductores de agua normales retardan el fraguado inicial del concreto. Un aditivo tipo A,B o D permitirá el transporte del concreto, por un periodo más largo antes de ocurrir el fraguado inicial, el fraguado final también se retarda. En consecuencia, hay que tomar precauciones si se va a utilizar concreto retardado en los muros.

ACELERADORES

ACELERADORES

Aceleradores 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.

Control de dosificación: hay que tener en cuenta las proporciones, según los efectos que deseemos o queramos del hormigón. Ya que si hay un exceso de aditivo pueden surgir efectos secundarios (incluso efectos contrarios a los deseados).

Necesidad del uso de aditivos. Historia: Aditivos utilizados: Sangre. Leche. Clara de huevo. Porosidad Durabilidad

FUNCIONES DE LOS ADITIVOS.

Las funciones principal y secundaria son independientes. Principal.

La función principal es la de modificar las propiedades del hormigón. Secundaria.

Se dosifica el liquido o sólido en el agua de amasado del hormigón, y dependen del tipo de hormigón y de la puesta en Obra.

Los efectos secundarios Debe indicarlos el

fabricante Modificaciones inevitables no deseadas.

TIPOS.

Modificadores de la reología. Nos referimos a cambios en el estado del

hormigón fresco. Plasticidad. Fluidez. Consistencia.

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.

Plastificantes.

SÓLIDOS DISUELTOS H2O. Propiedades: Más trabajabilidad. Disminuye la relación agua / cemento. Disminuye la segregación (transportes largos o en

obra, y grandes masas de hormigón). Uso: Inyectados. Proyectados. Pretensados

Fluidificantes.

FORMULACIONES ORGÁNICAS LÍQUIDAS. Propiedades: Mayor trabajabilidad. Menor relación agua / cemento. Uso: Hormigones bombeados. Largos transportes. Hormigones proyectados (+ armaduras). Clasificación: 1ª Generación – 70% Rendimiento cementicio. 2ª Generación – 75% Rendimiento cementicio. 3ª Generación – 100% Rendimiento cementicio.

Modificadores de fraguado.

Retardador o acelerador de fraguado – modificar solubilidad.

Aceleradores de fraguado.

Cloruros [Cl2Ca (más eficaz), ClNa, ClAl, ClFe].

Hidróxidos. Carbonatos. Silicatos.

Aceleradores de endurecimiento.

Modifican la resistencia mecánica. Puede producir efectos secundarios: Bajan la resistencia final. Puede originar retracciones. ACELERADOR < 2,5% ACELERA. ACELERADOR > 2,5% RETARDA.

Modificadores contenido gases.

Facilitan la correcta distribución del aire ocluido.

Aireantes.

Burbujas 0,05 mm. No puede ser mayor el aire ocluido en el

hormigón al 3-10%. Evitan la segregación. Porosidad menor.

Otros aditivos.

Pigmento que se le añade al cemento para modificar el color.

Está formado por óxidos metálicos. Deben cumplir: Deben tener un alto poder de coloración. Debe tener 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.

Cuando el hormigón está a bajas temperaturas. Se utilizará hasta una temperatura de –14ºC.

Impermeabilizantes.

Repelentes al agua. Actuan cerrando el sistema poroso del hormigón mediante unas sustancias químicas en el fraguado del hormigón.

No es totalmente efectivo Aditivos no normalizados.

Modificadores de adherencia.

Mejoran la adherencia para, por ejemplo, unirse mejor a las armaduras.

Biocidas.

Son HERBICIDAS y FUNGICIDAS: para que los organismos vegetales y animales no proliferen en el hormigón.

Endurecedor de superficie.

Resistencia al desgaste. Por ejemplo en soleras. Líquidos de fraguado.

Sustancia química que lo que hace es acelerar el proceso de curado del hormigón.

RETARDADORES DEL FRAGUADO

RETARDADORES DEL FRAGUADO

Tienen como objetivo incrementar el tiempo de vida normal en estado fresco hasta el inicio del endurecimiento, con miras a disponer de un período de plasticidad mayor que asegure que el concreto se transportará, colocará y

compactará durante el proceso constructivo, sin que haya ocurrido aún el fraguado inicial

que normalmente sucede luego de 1/2 horas a 3 horas de mezclados los ingredientes.

Retardadores de fraguado.

Son de dos tipos: Inorgánicos (ZnO, PbO, PO4H3, BO4H3). Orgánicos (ácido orgánico, glicerina). Dependen: Tipo. Cantidad de cemento. Dosificación. Relación agua/cemento. Consiste en reacciones químicas en las que

aparece una película alrededor del cemento, impidiendo que se hidrate.

RETARDADORES DEL FRAGUADO Su uso principal se amerita en los siguientes casos: - Vaciados complicados y/o voluminosos, donde

la secuencia de colocación del concreto provocaría juntas frías si se emplean mezclas con fraguados normales.

- Vaciados en clima cálido, en que se incrementa la velocidad de endurecimiento de las mezclas convencionales y se reduce su vida útil en estado fresco.

- Bombeo de concreto a largas distancias para prevenir atoros.

- Transporte de concreto premezclado a largas distancias en camiones mezcladores (mixers).

-      Mantener el concreto plástico en situaciones de emergencia que obligan a interrumpir temporalmente los vaciados, como fallas en equipos o retraso en el suministro del concreto.

PROCESO Y CARACTERÍSTICAS

La manera como trabajan es actuando sobre el aluminato tricálcico del cemento,

retrasando la reacción de endurecimiento y originando también un efecto de superficie en que se reducen las fuerzas de atracción entre

las partículas, produciendo un resultado adicional de plastificación en las mezclas. En la medida que pasa el tiempo desaparece la

acción del aditivo y se desarrolla a continuación el proceso de hidratación normal, acelerándose generalmente el

fraguado a partir de esta fase.

PROCESO Y CARACTERÍSTICAS

Retardadores de fraguado.

Son de dos tipos: Inorgánicos (ZnO, PbO, PO4H3, BO4H3). Orgánicos (ácido orgánico, glicerina).

Dependen: Tipo. Cantidad de cemento. Dosificación. Relación agua/cemento.

CARACTERÍSTICAS DEL FRAGUADO La mayoría de retardadores comerciales

utilizan materiales como azúcar; hidrocarbohidratos o sales derivadas de

estos, originando una variedad de comportamientos en cuanto al retardo. Así,

los retardadores en base a productos orgánicos, tienen una acción muy fuerte y

no siempre fácil de controlar pues para pequeñas sobredosificaciones se pueden

producir retardos hasta de varios días en el endurecimiento. Por otro lado, requieren el

uso de agentes antibacterianos para contrarrestar la fermentación e

introducción de aire en las mezclas de concreto.

CARACTERÍSTICAS DEL FRAGUADO Los inorgánicos son más estables y obviamente más

caros, por lo que es importante saber diferenciarlos y medir estas limitaciones en las mezclas de prueba para evitar sorpresas en los resultados y en el costo-

beneficio.  Cuando se produce una sobredosificación o un retardo inesperado en el tiempo de fraguado inicial, si bien esta situación origina problemas de atraso en los procesos constructivos, existen investigaciones

que demuestran que al cesar el retardo e iniciarse la hidratación normal, las resistencias finales se ven incrementadas por un mayor efecto de dispersión

del cemento causado por este fenómeno, siendo lo recomendable en estos casos cuando es posible esperar, proteger el concreto y evitar que pierda humedad y temperatura hasta que empiece el

endurecimiento normal.

CONSECUENCIAS En la practica, los retardantes que también son

reductores de agua ( Tipo B de ASTM) se usan mas comúnmente. Se necesita tener cuidado

con el uso de retardantes ya que estos pueden inhibir totalmente el fraguado y endurecimiento del concreto. Los efectos del azúcar dependen

de la cantidad usada, empleada de manera controlada una pequeña cantidad (como el .05%

de la masa del concreto) actuara como un retardante aceptable: El retraso del fraguado del

concreto es aprox.4 horas. El comportamiento del azúcar y de cualquier retardantes deberá determinar mediante pruebas con el cemento

que se va a emplear en la construcción.

CONSECUENCIAS Como los retardantes se emplean en clima cálido

es importante observar que el efecto retardante disminuye a temperaturas altas y algunos cesan

de ser efectivos a temperatura ambiente extremadamente altas, alrededor de 60 °C. Los retardantes tienden a aumentar la contracción

plástica porque la duración de la etapa plástica se extiende pero la contracción por secado no resulta afectada. La norma ASTM 494-92 requiere que los aditivos de Tipo B retarden el fraguado inicial por lo menos una hora, pero no más de 3 ½ horas, en

comparación con una mezcla de control. Se permite que la resistencia a la compresión de tres

días en adelante sea 10% menos que la resistencia de control.

NUEVA TECNOLOGÍA

Se viene desarrollando una nueva tecnología de retardadores denominados “inhibidores de hidratación” o

“estabilizadores de hidratación” que emplea agentes orgánicos gelatinosos para bloquear el agua y los iones

en las partículas de cemento, anulando la acción superficial y evitando el inicio del proceso de hidratación.

Estos productos retardan el inicio del fraguado por períodos que oscilan entre 5 y 96 horas en función de la

dosis empleada, “durmiendo” el concreto pero manteniendo su trabajabilidad y características, con la posibilidad de iniciar el proceso de endurecimiento a

voluntad con un aditivo activador para “despertarlo”. Su empleo fundamental está orientado al transporte de

concreto premezclado a largas distancias y para el control de hidratación del concreto fresco a ser empleado

en shotcrete vía húmeda para obras subterráneas.