.5 ADITIVOS PARA CONCRETO

1.5.1 DEFINICION

Debido a que los componentes básicos del concreto hidráulico son el cemento, el agua y los agregados, cualquier otro ingrediente que se incluya en su elaboración puede ser considerado, literalmente hablando, como un aditivo.

Sin embargo, en la práctica del concreto hidráulico convencional, ,no se consideran aditivos las puzolanas y las escorias cuando forman parte de un cemento portland-puzolana. portland-escoria, ni tampoco las fibras de refuerzo porque dan oirán a concretos que no se consideran convencionales.

Con estas salvedades, resulta válida la definición propuesta por el Comité ACI 116(26), según la cual un aditivo es un material distinto del agua, los agregados, el cemento hidráulico y las fibras de refuerzo, que se utiliza como ingrediente del mortero o del concreto, y que se añade a la revoltura inmediatamente antes o durante el mezclado.

La interpretación que puede darse a esta definición es que un material sólo puede considerarse como aditivo cuando se incorpora individualmente al concreto, es decir, que se puede ejercer control sobre su dosificación. De esta manera, las puzolanas y las escorias solamente son aditivos si se les maneja y administra por separado del cemento portland. Lo cual no deja de ser más bien una cuestión de forma, ya que cualitativamente sus efectos son los mismos que si se administran por conducto del cemento.

Para complementar la definición anterior, tal vez cabria añadir que los aditivos para concreto se utilizan con el propósito fundamental de modificar convenientemente el comportamiento del concreto en estado fresco, y/o de inducir o mejorar determinadas propiedades deseables en el concreto endurecido.

1.5.2 USOS DE LOS ADITIVOS

El comportamiento y las propiedades del concreto hidráulico, en sus estados fresco y endurecido, suelen ser influidos y modificados por diversos factores intrínsecos y extrínseco. Los intrínsecos se relacionan esencialmente con las características los componentes y las cantidades en que éstos se proporcionan para laborar el concreto. En cuanto a los extrínsecos, pueden citarse principalmente las condiciones ambientales que prevalecen durante la elaboración y colocación del concreto, las prácticas constructivas que se emplean en todo el proceso desde su elaboración hasta el curado, y las condiciones de exposición y servicio a que permanece sujeta la estructura durante su vida útil.

Algunos de estos factores pueden ser objeto de maniobra por parte del usuario del concreto, pero otros no. Por ejemplo, los aspectos relativos a la composición del concreto ya las prácticas constructivas son factores susceptibles de ajuste y adaptación, en tanto los que corresponden al medio ambiente ya las condiciones de exposición y servicio, por lo general son factores fuera del control del usuario.

De acuerdo con este planteamiento, para influir en el comportamiento y las propiedades del concreto, a fin de adaptarlos a las condiciones externas, se dispone principalmente de dos recursos:

1) La selección y uso de componentes idóneos en el concreto, combinados en proporciones convenientes.

2) El empleo de equipos, procedimientos, y prácticas constructivas en general, de

eficacia comprobada y acordes con la obra que se construye.

El uso de aditivos queda comprendido dentro del primer recurso y normalmente representa una medida opcional, para cuando las otras medidas no alcanzan a producir los efectos requeridos, en función de las condiciones externas actuales o futuras. Es decir, la práctica recomendable para el uso de los aditivos en el concreto, consiste en considerarlos como un medio complementario y no como un substituto de otras medidas primordiales, tales como el uso de un cemento apropiado, una mezcla de concreto bien diseñada, o prácticas constructivas satisfactorias.

Según los informes del Comité ACI 212(76), (77), (78), los aditivos suelen emplearse en la elaboración de concretos, morteros o mezclas de inyección, no sólo para modificar sus propiedades en los estados fresco y endurecido, sino también por economía, para ahorrar energía y porque hay casos en que el uso de un aditivo puede ser el único medio factible para obtener el resultado requerido, citando como ejemplos la defensa contra la congelación y el deshielo, el retardo o la aceleración en el tiempo de fraguado y la obtención de muy alta resistencia. Asimismo, señalan que los principales efectos que se persiguen con el uso de los aditivos, son los que a continuación se mencionan para ambos estados del concreto.

Producción de Concreto

Aditivos para ConcretoLos ad i t i v os pueden de f i n i r se como sus t anc i as qu ím ic as o m inera l es que se ag regan a l a m ezc l a de conc re t o , m or te ro o pas t a de m or te ro , con l a f i na l i dad de m od i f i ca r una o va r i as de sus p rop i edades . La norma ASTM C-123 , l a s de f i ne com o mat e r ia l d i f e ren t e de l agua , de l os á r i dos y de l c em en to , que s e emp lea como un com ponen t e de l conc re t o o e l mo r t e ro . Las dos i s en l as que se u t i l i zan l os ad i t i vos , es tán en re l ac ión a un pequeño po rc en ta je de l peso de cem en to , con l as excepc iones en l as cua l es se p re f i e re dos i f i c a r e l ad i t i vo en una p roporc i ón respec t o a l agua de am asado . Los ad i t i vos l í qu idos se ag regan genera l men te en e l mezc lado de l conc re t o j un t o con e l agua de amasado . Los ad i t i v os en po l vo s e mezc lan j un to con e l c em en to o e l á r i do f i no . S egún l a na tu ra leza de l e f ec t o que se p roducen l os ad i t i vos s e d i s t i nguen l os s igu i en tes t i pos :

A . Ace le ran t es de f r agua B . Re ta rdan tes de f r agua C. Inc orpo rado res de a i r e D . Impermeab i l i z an tes E . Expanso res F . P las t i f i f can t es o r educ to res de agua G. Supe rp las t i f i c an tes o r educ to res de agua de a l t a capac i dad H. Emu ls i ones adhes i v as I . Ad i t i v os m inera l es en bas e a m ic ro s i l i c e

P roduc tos

• P las toc re te 161 FL

• S ika 3

• P las t im en t BV 40

• P las t im en t VZ 95

• S ika A er , F roBe

• S ika 1

• P las t im en t HE 98

• I n t rap l as t

• S ikament E CO -2

• S ikament FF -86

• S ika V isc oc re te

• S ikaTop 77

• S ika F um e

Producción de Concreto ProyectadoE l conc re t o p royec t ado es un ma te r i a l que se co loc a m ed ian t e i mpu l s ión neum át i ca , l anz ándo lo a a l t a ve loc idad con t ra una supe r f i c i e de te rm inada . Según e l t am ano máx im o de l a mezc la , hab l am os de mo r t e ro p roy ec t ado has ta 10 mm, y de conc re t o p roy ec t ado en t re 10 y 25 mm , deb i do a l a f ue rz a de l impac to , l os m or te ros y l os conc re t os p roy ec t ados l og ran adhe renc ia óp t im a c on e l m ate r i a l de sopo r t e , y s e com pac tan s im u l t áneam en te con l a co l oc ac i ón . E n e l moment o de l i mpac t o una pa r t e de l m ate r i a l r ebo t a , p roduc iéndose una pérd i da de ma te r i a l que rec i be e l nom bre de rechaz o . Aunque las p rop i edades de una m ezc l a p roy ec t ada son pa rec i das a l as de una m ezc l a t rad i c i ona l , su par t i cu la r i dad de c o locac ión t i ende a r es u l t a r mas com pac tada y con mayo r adherenc ia , y pe rm i t e ob t ener e l em en tos de lgados y f o rm as l i b res que d i f i c i l men t e pueden cons t ru i r se c on t ec n i cas convenc iona les .Es tas ca rac te r í s t i cas l a han c onv er t i do en l a so l uc ión i dea l pa ra ob ras de c ons o l i dac ión de rocas , c ons t rucc i ón de l osas cásc ara , es tanques y cana les , repa rac i ón y re fuerzo de es t ruc tu ras , r ev es t im i en tos en gene ra l y un s i n número de ap l i cac iones a l t ament e es pec ia l i zadas .

P roduc tos

• S igun i t L -22

• S igun i t R

• S igun i t 49 AF

Que son los aditivos?

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.)

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.

Tipos o Clases

Existen tres tipos o clases de aditivos: Plastificantes, Fluidificantes y Superfluidificantes.

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.

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.

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.

• Debe demostrarse que el aditivo es capaz de mantener esencialmente la misma composición y comportamiento en todo proceso que el producto usado, para establecer las proporciones del concreto.

• Los aditivos utilizados en el concreto que contenga cementos expansivos deberan ser compatibles con el cemento y no producir efectos nocivos.

• El clouro de calcio a los aditivos que contengan cloruro que no sea de impurezas de los componentes del aditivo, no deben emplearse en el concreto reesforzado.

Según el Artículo 29º de la EHE, es un componente del hormigón siempre que se justifique mediante los ensayos oportunos, que la sustancia agregada en las proporciones y condiciones previstas produce el efecto deseado sin perturbar excesivamente las restantes características del hormigón ni presentar peligro para la durabilidad del hormigón ni para la corrosión de las armaduras.

En ningún caso se emplearán aditivos sin el conocimiento del peticionario y sin la autorización de la Dirección de Obra (Art. 69.2.8 EHE).

Normativa:

• UNE EN 934-2:98__Designación.

• UNE 83275:89 EX__Etiquetado.

Que es un Agregado?

Es un material inerte que se presta a ser ligado por una matriz para conformar una masa aglomerada.

Cuales son sus componentes?

Comprende los materiales de peso ligero, como escoria, vermiculita y piedra pómez, que se emplean en enlucidos y concretos ligeros. Sin embargo, no incluye la piedra o la arena finamente pulverizado que se suelen usar en combinación con el cemento.

Función

Darle resistencia al hormigón

Propiedades y Características Fundamentales

La composición, forma y tamaño de los áridos influyen sobre la resistencia y calidad dcl hormigón. Su influencia viene determinada indirectamente por la cantidad de agua que es necesario añadir a la mezcla para obtener la docilidad y compactación necesarias.

Cuanto más pequeño sea el tamaño del árido tanto mayor será su superficie específica, se debe de tener, por tanto a alcanzar un tamaño máximo de árido, tan elevado como sea posible, e ir disminuyendo el tamaño dc forma que los huecos comprendidos entre el árido grueso se vayan llenando con la mínima cantidad de árido fino.

Para dosificar los áridos hay que separar el árido grueso en diferentes tamaños, para luego mezclarlo en las proporciones convenientes. El árido fino se suele combinar según dos tipos de arena.

Tipos o clases

Agregados gruesos: Los aglomerados gruesos son la porción de aglomerado que no pueden pasar a través de una criba numero 4(4.75 mm). El aglomerado grueso normal consta de grava de mina o grava triturada.

Agregados finos: El aglomerado fino es la porción de un aglomerado que si pasa a través de una criba numero 4. Por lo general, estos materiales se clasifican de modo bastante uniforme desde la criba numero 4 hasta la numero 100. A menos que se indique otra cosa, el aglomerado fino suele ser arena, el producto de la desintegración y abrasión natural de las rocas.

Agregados de alta densidad: Los materiales de este tipo son: magnetitas, barritas, limonita, ferro fósforo y balines o rebabas de acero. Estos aglomerados de gran peso se usan en lugar de grava a fin de producir concreto de alta densidad; por ejemplo, los que se emplean para forrar reactores nucleares.

Agregados de baia densidad: Estos aglomerados son materiales como perlita, vermiculita exfoliada, piedra pómez, escorias ligeras, cenizas, finas, toba(tezontle), diatomita, arcilla, pizarra y lutita.

Al mezclar estos aglomerados con cemento, el concreto resulta también de peso

ligero y tiene muy baja conductividad térmica.

Usos

Otras clases se utilizan en fundición para hacer moldes o para fabricar cerámicas, yesos y cementos. La arena se usa como abrasivo moledor y pulidor bajo la forma de papel de lija, hoja de papel con una de sus caras cubierta de arena o de una sustancia abrasiva similar.

Los agregados finos es esencial para el acabado suave y dotado de textura lisa. Al incrementar el agua en la proporción de la mezcla representa un incremento para lograr la fuerza deseada por lo tanto representa un aumento de los costos.

Los agregados gruesos son de consistencia fuerte y durables propicios para la elaboración del concreto

Métodos y Procedimiento de Fabricación

Los agregados se extraen de los subsuelos la toma de muestra de los áridos varían según la fuente de suministro que se trate, ya sea de:

De Canteras: Aquellos depósitos de roca , en forma consolidada , y en volumen y características físicas y químicas suficientes como para justificar la extracción y uso en la elaboración de agregados.

De Depósitos sueltos: Que fueron formados por acción eólica , glaciar o hidrológica y se encuentran localizados en las faldas de montañas , en lechos secos de ríos , y en antiguos valles o canales submarinos. Estos depósitos tienen la ventaja de que su mineral se puede extraer mas fácilmente.

De rios o lagunas: Representan fuentes de agregado procesado naturalmente por el flujo y las corrientes de agua, y poseen una gran variedad de minerales, proveniente de todos los sitios por donde pasa el curso del rió.

Requisitos de calidad

Agregado fino: el hormigón consistirá en fragmentos de roca duras de granos limpios, sin costra, libre de cantidad de perjudiciales de limo, mica, materia orgánica u otros y tendrá un diámetro no mayor de cinco milímetros.

La arena de mar utilizarse, previo análisis de laboratorio que determine que la cantidad de sales no afecten la resistencia del hormigón.

Agregado grueso: el agregado grueso consistirá en piedra picada y cantos rodados, duros y sin costra. Deberá estar libre de materia orgánica, elementos extraños y materiales nocivos, que afecten la calidad del hormigón.

El tamaño del agregado grueso en los miembros estructurales, no será mayor de 5 1/5 de la dimensión menor del miembro estructural, o ¾ del menor espacio libre entre las varillas. En losas, no será mayor de 1/3 de su espesor.

________________________________________________Los Aditivos en las mezclas

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