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ADITIVOS

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    CURSO: MATERIALES DE LA CONSTRUCCIN

    TEMA: LOS ADITIVOS

  • INTRODUCCIN

    La introduccin de los aditivos qumicos en el mercado de la construccin, se efecta desde la dcada de los cincuenta de manera lenta pero progresiva debido a la prevencin de muchos organismos como Bureau of Reclamations, en los EE.UU. La actividad de los aditivos fue presentada inicialmente como algo misterioso y los productores aparecan como modernos alquimistas. Los vendedores no conocan el material de base del producto que ofrecan. Sin embargo los procesos eran simples, utilizando subproductos de la industria petrolera o subproductos industriales, como los lignosulfonatos brutos sin mayor eliminacin de azcares, provenientes de la fabricacin del papel por va qumica

  • OBJETIVO

    Los aditivos para hormign (concreto) son componentes de naturaleza orgnica (resinas) o inorgnica, cuya inclusin tiene como objeto modificar las propiedades fsicas de los materiales conglomerados en estado fresco. Se suelen presentar en forma de polvo o de lquido, como emulsiones.

    Determinar los usos y cualidades que deben tener los aditivos en las diferentes actividades de la construccin

    Especificar los diferentes usos que tienen los aditivos en la construccin Determinar las cualidades que deben de tener los aditivos para ser usados en

    la construccin

  • EVOLUCION

    La historia del uso de aditivos qumicos en los hormigones se remonta al siglo pasado, tiempo despus que Joseph Aspdin patent en Inglaterra el 21 de octubre de 1824, un producto que llam Cemento Portland.

    La primera adicin de cloruro de calcio como aditivo a los hormigones fue registrada en1873, obtenindose su patente en 1885. En la dcada de los 60 se inici el uso masivo de los aditivos plastificantes, productos que hoy en da son los ms utilizados en todo el mundo, debido a su capacidad para reducir el agua de amasado y por lo tanto para obtener hormigones ms resistentes, econmicos y durables.

    Obras como la central hidroelctrica Rapel y el aeropuerto Pudahuel son ejemplos de esa poca. Tambin se inici el uso masivo de los plastificantes en la edificacin, donde como ejemplo est el edificio de la CEPAL construido en el ao 1960.

  • ADITIVOS

    Los aditivos del concreto son productos capaces de disolverse en agua, que se adicionan durante el mezclado en porcentajes no mayores del 5% de la masa de cemento, con el propsito de producir una modificacin en el comportamiento del concreto en su estado fresco y/o en su desempeo en condiciones de trabajo. Esta definicin excluye, por ejemplo, a las fibras metlicas, las puzolanas y otros.

  • Este tipo de aditivo que se encuentra normalizado, muchas veces se confunde con los aditivos reductores de agua de alto rango. La norma los diferencia al prescribir que deben producir un incremento de 9 cm en el asentamiento, medido en el cono. Se normalizan dos tipos, uno de ellos con propiedades retardantes.Estos aditivos permiten que el concreto acceda en elementos con alta cuanta de acero de refuerzo y facilite el vaciado de grandes superficies con economa

    ADITIVOS AUTOCOMPACTANTE

  • Inicialmente los aditivos reductores de agua de alto rango fueron empleados en las mezclas de concreto premezclado, sin embargo, se requera aditivos que facilitara mezclas deficientes en finos o de graduacin incompleta de los agregados, para reducir el problema del taponamiento y mantener la presin de suministro continuo. Los nuevos aditivos en el mercado incrementa la productividad del concreto bombeado mejorando la cohesividad, disminuyendo la exudacin y limitando la segregacin del agua.

    En los pases desarrollados el concreto premezclado representa del 70 al 80%.

    Estos aditivos se encuentran en proceso de normalizacin en el ASTM, procurando definir mtodos de ensayos apropiados

    ADITIVOS PARA MEJORAR LA BOMBEABILIDAD

  • Los aditivos han pasado a ser un ingrediente ms, conjuntamente con las adiciones minerales de los nuevos concretos, que son cualitativamente diferentes a los concretos que han ocupado la mayor parte del siglo pasado. Los aditivos qumicos no solamente permite reducir la relacin a/c a porcentajes de 0.32, producir concretos trabajables sino que dan como resultados materiales de resistencia en mil kilos por cm2 con durabilidad ante diferentes condiciones climticas

    ADITIVOS DEL MILENIO

  • Recientemente se ha desarrollado diversos tipos de aditivos que incorporados al concreto permiten reducir la expansin causada por la reaccin lcali-agregado. Los aditivos qumicos fueron aplicados inicialmente en la dcada de los 60 habiendo adquirido recientemente nueva presencia. Se emplean principalmente sales de litio en porcentajes vecinos al 1% y sales de bario, entre 2 y 7%, en relacin a la masa de cemento. La expansin de esta tcnica esta limitada por el costo de los aditivos y la prevencin que existe por la modificacin de la resistencia

    ADITIVOS PARA REDUCIR LA REACCIN LCALI-AGREGADOS

  • Existen varios tipos de inhibidores de corrosin sea por causa de la penetracin de cloruros o por la accin de CO2 del ambiente. Pese a ser conocido durante dcadas recin en 1960 fue identificado y patentado el nitrito de calcio, que en porcentajes de 3% de masa de cemento reduce la expansin y no produce efectos adversos en el concreto. Tambin lignosulfonato de calcio.En la tecnologa del concreto existen alternativas como son las barras de acero revestidas, proteccin catdica o barreras protectoras.

    ADITIVOS E INHIBIDORES DE CORROSIN

  • NORMALIZACIN

    Tanto las normas peruanas como las norteamericanas del ASTMASTM C494/C494M - 13 que les sirven de antecedentes, normalizan los aditivos de acuerdo a la funcin que cumplen en el concreto.

    Establece que se dosificarn en unidades porcentuales sobre peso de cemento no pudiendo superar el 5%.

  • Esta especificacin trata sobre materiales para ser utilizados como aditivos qumicos a ser agregados a mezclas para concreto de cemento en obra para el propsito o propsitos indicados por los ocho tipos siguientes: 1.1.1 Tipo A Aditivos reductores de agua 1.1.2 Tipo B Aditivos retardadores 1.1.3 Tipo C Aditivos aceleradores 1.1.4 Tipo D Aditivos reductores de agua y retardadores 1.1.5 Tipo E Aditivos reductores de agua y aceleradores 1.1.6 Tipo F Aditivos reductores de agua, de alto rango 1.1.7 Tipo G Aditivos reductores de agua, de alto rango, y

    retardadores 1.1.8 Tipo S Aditivos de comportamiento especfico.

    NORMALIZACIN ASTM

  • ESPECIFICACIONES TCNICAS

    Para lograr una ptima utilizacin y una mezcla uniforme es necesario seguir las instrucciones del fabricante y algunas mnimas recomendaciones, como las siguientes:

    Mezclar los aditivos lquidos en el agua que se va a utilizar.

    Respecto a la proporcin, para no desbalancear la mezcla, el aditivo lquido se debe sustituir en el agua por la misma cantidad de aditivo. Por ejemplo, si se utilizan 30 litros de agua por cada bulto de cemento, deben agregarse 29 litros de agua, ms el litro de aditivo.

  • ADITIVOS SEGN EL COMITE 212 DEL ACIADITIVOS ACELERANTES

    Los aditivos acelerantes son aquellos cuya funcin principal es reducir o adelantar el tiempo de fraguado del cemento.

    La utilizacin del acelerante de fraguado est principalmente indicada en aquellos hormigones donde es necesario tener resistencias elevadas a temprana edad.

  • ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA Y QUE CONTROLAN EL FRAGUADO

    Los reductores de agua, tambin llamados fluidificantes o plastificantes, consiguen aumentar la fluidez de las pastas de cemento, y con ello la de los morteros y hormigones, de forma que para una misma cantidad de agua, se obtienen hormigones ms dciles y trabajables, que permiten una puesta en obra mucho ms fcil y segura.

  • ADITIVOS PARA INYECCIONES

    Otras aplicaciones en la que es fundamental el empleo de aditivos que modifiquen la viscosidad son las lechadas para inyeccin en los cables de retensado, ya que las diferencias de presin pueden provocar una migracin del agua y, por tanto, se necesita proporcionar a la lechada una elevada resistencia al sangrado.

  • ADITIVOS INCORPORADORES DE AIRE

    Estn destinados a producir la incorporacin de aire en forma de pequeas burbujas, en su mayora de un tamao comprendido entre 0.01mm. y 1 mm. con una distribucin uniforme de las masas del hormign.

  • ADITIVOS PRODUCTORES DE EXPANSIN O EXPANSIVOS

    Su funcin principal; es producir una expansin controlada y permanente en los hormigones. Pueden ser autocompensantes, es decir, los esfuerzos de expansin son muy similares a los de retraccin. La expansin est entre 0.0% y 0.06 %.

  • ADITIVOS MINERALES FINAMENTE MOLIDOS

    Los aditivos finamente divididos son materiales pulverizados que se agregan al concreto antes del mezclado o durante este para mejorar o transformar algunas de las propiedades del concreto de cemento portland en estado plstico o endurecido.

  • ADITIVOS IMPERMEABLES Y REDUCTORES DE PERMEABILIDAD

    Son repelentes al agua y actan cerrando el sistema poroso del concreto mediante unas sustancias qumicas en el fraguado del concreto. Este no es totalmente efectivo en determinadas construcciones como pueden ser tuberas, depsitos, canales, etc., adems de precisar hormigones de buenas resistencias mecnicas, es necesario que estos sean impermeables a fin de impedir que el agua pase a travs de ellos.

  • ADITIVOS FUNGICIDAS

    Aditivo fungicida para pinturas plsticas y esmaltes al agua. Concentrado con principios activos de accin fungicida y algicida, para ser mezclado con pinturas plsticas, a las que aporta la propiedad de prevenir la formacin de hongos, musgos, moho, etc.

  • ADITIVOS COLORANTES

    Pigmento que se aade al cemento para modificar el color y esta formado por xidos metlicos. Debe cumplir con: tener un alto poder de coloracin, gran facilidad para mezclarse con el cemento, que sea insoluble en el agua, que sea estable a la luz y al ambiente, adems de los ambientes agresivos, que no altere el proceso de fraguado del concreto.

  • Algunas de las razones para el empleo de un aditivo son:1.En el concreto fresco: Incrementar la trabajabilidad sin aumentar el contenido de agua. Disminuir el contenido de agua sin modificar su trabajabilidad. Reducir o prevenir asentamientos de la mezcla. Crear una ligera expansin. Modificar la velocidad y/o el volumen de exudacin. Reducir la segregacin. Facilitar el bombeo. Reducir la velocidad de prdida de asentamiento.

  • 2.En el concreto endurecido:

    Disminuir el calor de hidratacin. Desarrollo inicial de resistencia. Incrementar las resistencias

    mecnicas del concreto. Incrementar la durabilidad del

    concreto. Disminuir el flujo capilar del agua. Disminuir la permeabilidad de los

    lquidos. Mejorar la adherencia concreto-

    acero de refuerzo. Mejorar la resistencia al impacto y

    la abrasin.

  • Aceleradores de fraguado:

    Son productos que adelantan el inicio de fraguado y aceleran el endurecimiento, permitiendo la obtencin de resistencias ms altas a edades tempranas.Actan principalmente acelerando la hidratacin del silicato tricalcico, y, en algunos casos, tambin la del aluminato tricalcico, como ocurre con algunos aceleradores capaces de producir un fraguado casi instantneo.Producen un aumento de la resistencia inicial del hormign, principalmente en los primeros das, acortando, adems, los tiempos inicial y final de fraguado.

  • Retardadores de fraguado:

    Su funcin principal es retardar el principio de fraguado de la pasta de cemento, manteniendo constante, en lo que sea posible, el tiempo de fraguado y las resistencias en las distintas edades.El aditivo es absorbido por los granos de cemento, producindose una capa relativamente impermeable, la cual posterga el proceso de hidratacin normal, en particular del aluminato tricalcico.Esta capa es finalmente penetrada por el agua, inicindose el fraguado de acuerdo a su mecanismo habitual.

  • Modificadores contenido gases:

    Es un aditivo elaborado a base de agentes tensoactivos que adicionado al hormign genera microburbujas que se reparten uniformemente en la masa del hormign. Permite un aumento en la trabajabilidad y/o una

    disminucin en el agua de amasado.

    Reduce la segregacin en el hormign, especialmente en las faenas de transporte.

    Reduce la exudacin en el hormign.

    Permite reducir el tiempo de vibracin y colocacin.

    Mejora el aspecto superficial del hormign.

  • Se concluye que existen varios tipos de aditivos para hormign:

    Aditivo reductor de agua/plastificante: Aditivo que, sin modificar la consistencia, permite reducir el contenido de agua de un determinado hormign, o que, sin modificar el contenido de agua, aumenta el asiento escurrimiento, o que produce ambos efectos a la vez.

    Aditivo reductor de agua de alta actividad/aditivo superplastificante: Aditivo que, sin modificar la consistencia del hormign, o que sin modificar el contenido de agua, aumenta considerablemente el asiento (cono de abrams)/ escurrimiento, o que produce ambos efectos a la vez.

    Aditivo reductor de agua: Aditivo que reduce la perdida de agua, disminuyendo la exudacin.

    CONCLUSIONES

  • Aditivo inclusor de aire: Aditivo que permite incorporar durante el amasado una cantidad determinada de burbujas de aire, uniformemente repartidas, que permanecen despus del endurecimiento.

    Aditivo acelerador de fraguado: Aditivo que reduce el tiempo de transicin de la mezcla para pasar del estado plstico al rgido.

    Aditivo acelerador del endurecimiento: Aditivo que aumenta la velocidad de desarrollo de resistencia iniciales del hormign, con o sin modificacin del tiempo de fraguado.

    Aditivo retardador de fraguado: Aditivo que aumenta el tiempo del principio de transicin de la mezcla para pasar del estado plstico al estado rgido.

  • Aditivo hidrfugo de masa: Aditivo que reduce la absorcin capilar del hormign endurecido.

    Aditivo multifuncional: Aditivo que afecta a diversas propiedades del hormign fresco y/o endurecido actuando sobre ms de una de las funciones principales definidas en los aditivos mencionados anteriormente.

    Existen otra variedad de productos que, sin ser propiamente aditivos y por tanto sin clasificarse como ellos, pueden considerarse como tales ya que modifican propiedades del hormign, como ocurre con los colorantes o pigmentos que actan sobre el color hormign, los generadores de gas que lo hacen sobre la densidad, etc.

  • A continuacin se dan algunos consejos sobre el uso de aditivos:

    En los hormigones armados o pretensados se tendr cuidado al utilizarse como aditivos el cloruro de calcio y en general productos en cuya composicin intervengan cloruros, sulfuros, sulfitos u otros componentes qumicos ya que pueden ocasionar o favorecer la corrosin de las armaduras. Con respecto a los cloruros se cumplir los lmites establecidos por las normas.

    Como norma general, es aconsejable utilizar solamente aquellos aditivos cuyas caractersticas (y especialmente su comportamiento al emplearlos en las proporciones previstas) vengan garantizadas por el fabricante. No obstante, debe tenerse en cuenta que el comportamiento de los aditivos vara con las condiciones particulares de cada obra; tipo y dosificacin de cemento, naturaleza de los ridos, etc

    RECOMENDACIONES

  • Se deber conocer la dosificacin recomendada; los efectos perjudiciales de una dosificacin demasiado baja o demasiado elevada; la presencia eventual de productos perjudiciales (por ejemplo, cloruros) y, en su caso, el contenido de stos; las condiciones en que debe efectuarse su almacenamiento, la duracin mxima admisible de ste, etc., ya que la aplicacin inadecuada puede provocar efectos contrarios a los requeridos. En general, los aditivos se usan en cantidades relativamente pequeas. Por lo tanto, en la mayor parte de los casos, es importante que se use un equipo dosificador adecuadamente exacto.

  • Los aditivos debern transportarse y almacenarse de forma que su calidad no resulte afectada por influencias fsicas o qumicas, para esto las condiciones de almacenamiento y utilizacin deben aparecer claramente especificadas en los correspondientes envases, o en los documentos de suministro, o en ambos.

    Si se va a utilizar dos o ms aditivos simultneamente (ej. un aditivo reductor de la cantidad de agua y uno inclusor de aire), en un mismo hormign, y existen dudas sobre su compatibilidad, es recomendable revisar los componentes, consultar a los fabricantes o con los distribuidores.

  • GRACIAS POR SU ATENCION