aditivos ligantes

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LIGANTES MEJORADORES DE ADHERENCIA

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LIGANTES MEJORADORES DE ADHERENCIA

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LIGANTESLos “ligantes” son materiales cuya función principal es

la de pegar o unir, reciben este nombre porque experimentan una transformación en su morfología física o química o incluso en ambas; al dar cohesión entre dos o más elementos.

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Hay dos tipos de materiales ligantes Aglomerante: Material capaz de unir fragmentos de una o varias sustancias y darcohesión al conjunto por efectos de tipoexclusivamente físico. Ejemplo: Barro Conglomerante: Material capaz de unirfragmentos de una o varias sustancias y darcohesión al conjunto por transformacionesquímicas en su masa que originan nuevoscompuestos. Ejemplo: yeso, cal y cemento.

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TIPOS DE CONGLOMERADOS

• Conglomerantes aéreos: cuandosólo pueden endurecer en contactocon el aire.

Conglomerantes hidráulicos: son los que indistintamente pueden endurecer en contacto con el aire y sumergidas en agua.

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Los ligantes se caracterizan principalmente por su: plasticidad: en combinación con el agua

(aéreos e hidráulicos) o por acción del calor (bituminosos) forman pastas de consistencia plástica

moldeabilidad: rellenan con facilidad el espacio que los contiene (encofrados y moldes)

resistencia: al endurecer desarrollan una apreciable resistencia mecánica

Se llama pasta al conjunto de conglomerante más agua, mezclados homogéneamente mediante el amasado.

Los morteros son una mezcla de pasta con áridos finos (tamaño del grano inferior a 5 mm) y los hormigones son una mezcla de pasta con áridos finos y gruesos (tamaño del grano superior a 5 mm).

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CONDICIONES E INCIDENCIA DE LOS COMPONENTES

CONGLOMERANTE:Tiene una función física de

envolver y adherirse a la piel de las partículas que debe unir y a su vez ocupar los huecos dejados por los áridos

Función química de combinarse con el agua: conseguir la adherencia y desarrollar resistencia

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OTROS COMPONENTESCON CONGLOMERANTES

MORTEROS Conglomerante + agua + árido fino (excepcionalmente aditivos)HORMIGONES Conglomerante + agua + árido fino + árido grueso (excepcionalmente otros componentes: aditivos y/o adiciones)

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ADITIVOS MEJORADORES DE ADHERENCIA

¿Qué ES UN ADHERENTE?

Se llama así a la sustancia que pega dos materiales. Los mantiene unidos, los fija.

En este caso si hablamos de construcción, puede ser cuando queremos mantener unido el concreto lanzado en la superficie interna de un túnel o fijar un mortero sobre una superficie de un muro mejorando sus propiedades, etc

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Los adhesivos poliméricos tienen una gran variedad de aplicaciones en la construcción y en la rehabilitación (reparación,reforzamiento) de estructuras de concreto tales como:• Pega de concreto o mortero fresco a concreto endurecido.• Pega de concreto endurecido a concreto endurecido (prefabricados, dovelas).• Pega estructural y/o sello de fisuras en el concreto.• Pega de insertos como pernos y varillas o barras de refuerzodentro del concreto (anclajes o fijaciones).• Pega de concreto y otros materiales (acero, vidrio, madera, aluminio, cerámica, membranas poliméricas).• Conformación y pega de sistemas de reforzamiento externo(metálico, materiales compuestos FRP).• Relleno de cavidades del concreto.

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TIPOS DE ADHESIVOS

Látex

Epoxicos

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ADHESIVOS LÁTEXLos agentes Látex para concreto deberán cumplir especificaciones de la norma ASTM C-881-90, (Especificaciones para sistemas de adherencia para concreto a base de resinas epóxicas). Estos se dividen en: • Estructurales • No EstructuralesAdhesivos Estructurales

Los epoxis son adhesivos normalmente bicomponentes en forma de resina más activador. Una vez premezclados la polimerización comienza lentamente por lo que deben ser aplicados sobre las piezas a unir y mantener los sustratos en posición hasta alcanzada la resistencia requerida. Puentes de adherencia Dentro de estos podemos encontrar los epoxicos llamados puentes de adherencia, esta es una de las líneas mas importantes en las que se puede encontrar el adhesivo epoxico. El principio del producto consiste en darle continuidad al proceso de fundición de una obra en construcción, porque este no se puede hacer de una forma constante y con este producto se puede dar continuidad monolítica.

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ADHESIVOS NO ESTRUCTURALES Sirven para pegar parches, impermeabilizar grietas, capas sobre puestas, estos poseen un registro de servicio muy bueno. Son básicamente utilizados para arreglos donde no se comprometa la estructura misma. Las especificaciones dadas para este tipo de materiales están contenidas en la norma ASTM C-1059-99, (Especificaciones estándares para agentes Látex para unir concreto viejo con concreto nuevo). ADHESIVOS PARA TABIQUES Entre la gama de adhesivos de alto consumo se encuentran los destinados para tabiques, con una serie de variedades orientadas a la construcción, cabe mencionar que la utilización de este tipo de adhesivo no es recomendable para estructuras que no tengan una importancia estructural ya que esto podría comprometer a la estructura en sí. ADHESIVOS PARA MOLDURAS En esta línea de productos, las alternativas son tan variadas como los materiales sobre los que operan, desde moldura de yeso, de madera, poliuretano hasta el polietileno. En la medida en que se cambia el material, se debe utilizar el adhesivo específico pues las exigencias son distintas. ADHESIVOS PARA REVESTIMIENTO Este segmento tiene características particulares, pues los adhesivos que se incluyen en esta línea en numerosas ocasiones no solo deben tomar en cuenta factores técnicos y mecánicos, sino también considerar variables estéticas relacionadas con los materiales sobre los que van a operar.

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Adhesivos epoxicos Los epoxis son adhesivos normalmente bicomponentes en forma de resina

más activador. Una vez premezclados la polimerización comienza lentamente por lo que deben ser aplicados sobre las piezas a unir y mantener los sustratos en posición hasta alcanzada la resistencia a la manipulación. En el pasado la mayoría de los epoxis se formulaban como bicomponentes que debían ser mezclados inmediatamente antes de ser empleados y tenían una vida de mezcla limitada. Sin embargo, en la actualidad existen adhesivos epoxicos monocomponentes con un agente endurecedor latente que se libera únicamente por reacción a alta temperatura. Estos adhesivos fueron comercializados en 1975. Por debajo de la temperatura de la mezcla (por debajo de 0ºC) no se produce reacción alguna. Al elevarse la temperatura comienza la policondensación de la resina.

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DURABILIDAD DE SISTEMAS ADHESIVOS

Con respecto a la selección del tipo de adhesivo por durabilidad, el tiempo de vida útil del adhesivo también es un parámetro importante. Adhesivos con base epóxica tienen una durabilidad superior a 20 años mientras que algunos adhesivos látex tienen una durabilidad menor a 20 años, por esto los adhesivos epóxicos son idóneos para aplicaciones estructurales y semi-estructurales y para uso en exteriores, mientras que los adhesivos látex con durabilidad menor a 20 años se usan en aplicaciones no estructurales y en interiores.

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USOS DE ADHESIVOSEn la introducción se describieron ya varios usos o aplicaciones de adhesivos en la construcción y rehabilitación de estructuras.Se observa que los adhesivos poliméricos tienen una gran variedad de usos que van desde aplicaciones sencillas no estructurales hasta aplicaciones mas complejas o delicadas, en donde la especificación del adhesivo es de vital importancia para un comportamiento adecuado de la unión o pega.

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FACTORES QUE MODIFICAN LA ADHERENCIA Afinidad del adhesivo por el material de los objetos que se van a unir. En algunos

adhesivos que contienen ingredientes con grupos reactivos, puede ser importante la afinidad del adhesivo con la superficie, y en algunos casos se producen reacciones químicas. Tendencia del adhesivo a mojar la superficie del material facilitando el contacto entre éste y la superficie. 

Consistencia y continuidad de la materia adhesiva. Tendencia del adhesivo a penetrar la superficie del material. Espesor y flexibilidad de la capa adhesiva.

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FUERZAS DE ADHERENCIALa adherencia se basa en 2 tipos de fuerzas intermoleculares: enlaces van der Waals y uniones químicas. Las fuerzas de van der Waals son la base de la adherencia. Estas fuerzas de

atracción actúan entre el adhesivo y el sustrato. Los enlaces químicos producen el tipo de adherencia más resistente. Estas

fuerzas se desarrollan cuando el sustrato tiene grupos químicos que reaccionan con el adhesivo. El trabado mecánico tiene un papel en la adherencia; sin embargo, no suele ser el mecanismo primario.

Algunos grupos químicos destacan por su capacidad para formar enlaces de van der Waals. Estos grupos pueden mejorar la adherencia cuando están presentes en el adhesivo o en el sustrato.

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ADITIVOS MEJORADORES DE LA ADHERENCIA PARA CONCRETO

Son formulaciones a base de polímeros acrílicos y/o modificadores químicos, formulado para ser utilizado en mezclas de cemento, con el fin de mejorar sus propiedades de adherencia y sub propiedades que esta lleva, como son:• Disminuir la permeabilidad.• Mejorar significativamente la trabajabilidad.• Reducir la fisuración.• Mejorar la resistencia, elasticidad e impermeabilidad.• Mejorar las resistencias químicas tanto de morteros como de

hormigones.• Obtener mayor adherencia, elasticidad, plasticidad y cohesión evitando

los desprendimientos y cuarteamientos por vibraciones, humedad, etc.

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ADHERENCIA ENTRE BLOQUE MORTERO, USO EN SUPERFICES NATURALES

La alternativa estudiada en este proyecto para mejorar la adherencia bloque-mortero consiste en emplear morteros aditivados, para lo cual se utilizaron los aditivos existentes en el mercado local (líquido y en polvo) en reemplazo de la cal.

El uso en superficies naturales, lo tenemos cuando queremos revestir los túneles de roca para impedir el paso del agua u otros, o como también asegurar que no haya fisuraciones, y mantener en buen estado el mayor tiempo posible el interior del túnel.

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SÍLICE, EL MAS USADO Micro sílice incrementa la adherencia del concreto fresco, mejora el enlace del

Concreto lanzado a la superficie y reduce la caída del material rociado fresco. Incrementar la adherencia reduce también la cantidad de polvo creado por la acción de rociado y reduce el volumen de material que rebota de la superficie rociada. Este material es inútil una vez “rebotado” y puede llegar a ser tanto como un 40% para el Concreto lanzado ordinario.

La adición de micro sílice, puede reducir este volumen hasta menos del 5%.

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CONCRETO PULVERIZADO (SHOTCRETE) El uso de Concreto lanzado (concreto rociado) se ha incrementado en las

últimas décadas, particularmente en aplicaciones en túneles, estabilización de peñascos o escollos, trabajo de reparación y como un método de construcción alternativo. El Concreto lanzado facilita la construcción en áreas difíciles donde no es posible el colado en el lugar, o para la creación de elementos estructurales y bóvedas. Concreto lanzado es un proceso en seco para soporte en condiciones de base suave.

La micro sílice o vapor de sílice es un aditivo recomendado para aplicaciones de Concreto lanzado en la mayoría de países alrededor del mundo. La adición de micro sílice mejora muchas propiedades del Concreto lanzado; resistencia, cohesión, impermeabilidad y reduce la cantidad de rebote y polveo.

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PROCESO DE CONCRETO LANZADO Hay dos métodos principales de aplicación: el “húmedo” y el “seco”. En

el proceso húmedo, el concreto plástico premezclado se bombea a la boquilla y se impulsa mediante aire comprimido. En el proceso seco, un concreto seco o semi-seco se sopla con aire comprimido a la boquilla donde se mezcla con agua a presión y se rocía.

Ambos métodos tienen ventajas para distintas aplicaciones. En las principales, el proceso húmedo se emplea para operaciones más grandes y el seco para las pequeñas, como recurso de trabajo de diseño aunque no es un segmento definitivo.

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Otros usos de el concreto mejorado en adherencia• Lechadas de adherencia aplicadas previamente a enfoscados de mortero.• Revestimiento impermeable y revocos con mejor adherencia y menor

fisuración (también para revocos de yeso y cal).• Como capa de nivelación para pavimentos con altas prestaciones,

resistencia al agua, al desgaste y menor creación de polvo.• Relleno de coqueras y reperfilado de juntas de albañilería.• Reparación, parcheo y reperfilado de morteros.• Alisados y nivelación de superficies.• Imprimación de revestimientos y terminaciones.• Bacheos, rellenos reparación de carpetas y revoques.• Revestimientos lisos y texturados en general.• Ideal para la aplicación de repellos sobre superficies ya curadas o muy lisas, para la nivelación de pisos sobre pisos ya fundidos, para resanes, reparaciones menores, etc. También funciona como adhesivo integral en cualquier trabajo de reparación o continuación de obra, para poder unir un concreto de mediano rango, mortero sobre superficies muy lisas como el PVC, cerámica y mosaicos.

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ADITIVOS MEJORADORES DE LA ADHERENCIA PARA EL ASFALTO

• En las mezclas asfálticas se busca que la unión entre agregado y asfalto resulte efectivo y resistente bajo condiciones desfavorables de humedad, tendiendo a que la energía de adhesión de la interface asfalto-agregado en presencia de agua sea la mayor posible.

• Este es un fenómeno de características netamente superficiales dependiente del comportamiento molecular del sistema ternario asfalto-agregado-agua. Para optimizar la interacción asfalto-árido se han empleado aditivos mejoradores de adherencia en la elaboración de mezclas asfálticas en caliente. Su uso ha ido creciendo en los últimos años, tanto en las mezclas que emplean ligantes convencionales como en las que utilizan asfaltos modificados.

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CONSIDERACIONES DE ADHERENTES EN EL ASFALTO

• Al momento de estudiar la adherencia de un determinado agregado con un cemento asfáltico, es importante primeramente efectuar un análisis de los componentes del sistema individualmente (árido y asfalto), para luego sí continuar con el estudio de la interacción entre ellos.

• Debemos asegurar la eficacia de la aditivación.

• Por último, se puede decir que el fenómeno de adherencia asfalto-agregado, si bien como se enunciara es un mecanismo de compleja interpretación, se puede postular que superado el análisis de afinidad árido-asfalto se deberá recorrer un camino de caracterización que permita valorar la permanencia de dicha adherencia bajo la acción del tránsito, la temperatura y la humedad.

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Conclusión• En el mejoramiento de la adherencia del concreto o asfalto, se encuentra también

como pieza fundamental la mano de obra que llevara a cabo la mezcla y uso en construcción, ya que es el hombre quien tiene q respetar las cantidades adecuadas, ser responsable en el uso de los aditamentos en el antes, durante y después del uso de los mismos.

• Para ello tenemos reglamentos nacionales e internacionales, como también indicaciones que a veces puede traer cada producto que adquirimos para obtener resultados óptimos en nuestro proceder.

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