VERSIÓN 2019

IMPERMEABILIZACIÓN INTEGRAL EN CONCRETOS

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1.INTRODUCCIÓN- ALCANCE

El Comité ACI 201 define la durabilidad del concreto como su resistencia a la acción del clima, ataque químico, abrasión o a cualquier otro proceso de deterioro.

La permeabilidad del concreto es una medida del grado de facilidad con que un fluido (líquido o gas) puede atravesar el concreto a causa de una diferencia de presión entre las dos superficies opuestas del material.

Los conceptos de durabilidad y baja permeabilidad en el concreto son factores interrelacionados. Específicamente, al hablar de baja permeabilidad se está tomando en cuenta la resistencia a los factores externos que pueden atacar el concreto.

Dentro de éste documento, evidenciaremos el mejoramiento de la durabilidad de las estructuras de concreto a través de la disminución de la permeabilidad, considerando: propiedades en el concreto, adiciones de materiales cementantes y aditivos para la impermeabilización integral.

2. NORMAS APLICABLES

• NORMA SISMO RESISTENTE EN COLOMBIA. NSR 10, capítulo C.4 — requisitos de durabilidad• DIN 1048-5: Testing concrete - testing of hardened concrete (specimens prepared in mould).• CDR C48-92: Standard Test Method For Water Permeability Of Concrete. • ASTM C1585: Standard Test Method for Measurement of Rate of Absorption of Water by Hydraulic-Cement Concretes• NTC 4483: MÉTODO DE ENSAYO PARA DETERMINAR LA PERMEABILIDAD DEL CONCRETO AL AGUA.

3. INFORMACIÓN TÉCNICA

Existen diferentes adiciones que permiten reducir la permeabilidad del agua a través del concreto, continuación, presentamos las más usadas:

a) Aire incluido con aditivos: bastante común su uso en los concretos llamados “impermeables”. El aire incluido genera una barrera física al paso del agua a través de los poros del concreto, sin embargo tiene una reducción de la permeabilidad menor a los productos que funcionan por cristalización (VANDEX AM-10) y su incorporación genera una reducción en la resistencia a la compresión del concreto.

b) Microsilice: varios estudios han comprobado su efectividad como densificador y reductor de permeabilidad. Se requieren dosificaciones entre 3% y 10% de acuerdo a las consideraciones técnicas de la aplicación.

c) Aditivo reductor de la permeabilidad en condiciones de NO presión hidrostática: estos materiales reducen la absorción de agua bajo condiciones no hidrostáticas. Generalmente se usan silanos - siloxanos. Su principal ventaja es que reducen la absorción de agua a la estructura, en donde los beneficios pueden incluir la reducción de: ingreso de químicos, la corrosión del acero, eflorescencias, retracción por secado. Se usan para repeler la lluvia y minimizar la humedad.

d) Aditivo reductor de la permeabilidad en condiciones de presión hidrostática, acción por cristalización: es un aditivo reductor de permeabilidad por cristalización que reacciona con los sub productos de la hidratación del cemento en estructuras de concreto, reduciendo de manera importante la permeabilidad, sellando micro fisuras para desarrollar un concreto más durable.

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INFORMACIÓN DE PRODUCTOS

3.1. Aire incluido con aditivos

Existen dos tipos de aire dentro del concreto. El aire atrapado, también llamado aire ocluido, que se da en todos los concretos como resultado del mezclado, manejo y colocación, que depende en gran parte de las características de los agregados. Este aire se caracteriza por ser de cantidad, tamaño y forma variable e influye negativamente en la calidad del concreto. El aire incluido intencionalmente, puede ser generado por la adición de un aditivo inclusor de aire, que estabiliza las burbujas formadas durante el proceso del mezclado, creando burbujas de varios tamaños y disminuyendo la tensión superficial del agua de mezcla. Este aditivo ancla las burbujas de aire al cemento y agregados manteniéndolas estables hasta el endurecimiento del concreto.

Los inclusores de aire son usados para producir concreto de baja permeabilidad, concretos para condi-ciones de hielo y deshielo, concreto de peso ligero y celular.

3.1.1 AIRTOC D

Es un aditivo líquido de color ámbar, incorporador de aire para hormigón y mortero, es una solución estable a base de resinas neutralizadas. AIRTOC D cumple con la normas ASTM C-260. Se recomienda utilizar del 0,25% al 0,5% del peso del cemento utilizado en la mezcla, es decir, de 125 ml a 250 ml por saco de cemen-to de 50 k, esta dosificación permite incorporar del 3% al 6% de aire en el concreto, dependiendo del diseño.

3.1.2. EUCON AIR MAC 12D

Es un incorporador de aire diluido, para facilitar las dosificaciones del aditivo en la obra, EUCON AIR MAC 12D añade burbujas microscópicas de aire en la mezcla de concreto, que asegura un rendimiento uniforme y preciso de la inclusión de aire, por lo que lo hace apropiado en su uso en todo tipo de concreto, incluso en las mezclas que tradicionalmente presentan problemas con las incorporaciones de aire. EUCON AIR MAC 12D no contiene cloruros u otros materiales con potencial de oxidación que favore-cen la corrosión del acero. EUCON AIR MAC 12D cumple con las especificaciones de la norma ASTM C-260.

EUCON AIR MAC 12D se dosifica de 40 ml a 800 ml por cada 100 kg de cemento, según la inclusión de aire esperada.

3.1.3. EUCON IM 100

Es un aditivo líquido, inclusor de aire y reductor de agua. No contiene cloruros. Cumple con las normas ASTM C 494 Tipo A o ICONTEC 1299 y ASTM C-260.

• EUCON IM 100 puede incluir hasta un 5% de aire a la mezcla de concreto.• Una sobredosis produce concretos y morteros de bajas resistencias

La dosis de EUCON IM 100 es de 0,5% del peso del cemento empleado en la mezcla, es decir 250 g (230 ml) por saco de cemento de 50 kg

3.2. MICROSILICE

EUCON MSA - MICROSILICA es un aditivo en polvo, color gris que adicionado al concreto le otorga características de alta resistencia mecánica y química. EUCON MSA - MICROSILICA reacciona con el hidróxido de calcio en la pasta de cemento, produciendo mayor cantidad de gel de silicato de calcio, incre-mentando las resistencias y durabilidad. Las partículas muy finas de microsílica llenan los pequeños espacios entre las partículas de cemento creando un concreto más denso y menos permeable.

EUCON MSA - MICROSILICA cumple con los requerimientos de ASTM C- 1240.El aditivo EUCON MSA - MICROSILICA se puede dosificar entre el 3% y 10% del peso del cemento y/o de acuerdo a las consideraciones técnicas de aplicación solicitadas

3.3. Aditivo reductor de la permeabilidad en condiciones de NO presión hidrostática

EUCON BARACADE WPT es un aditivo repelente de agua sin cloruros, de alto rendimiento para concreto. Es eficaz para su uso en una amplia variedad de aplicaciones exteriores, particularmente donde la exposición severa y / o el atractivo decorativo son motivo de preocupación. Productos de concreto prefabricados y vertidos que contienen EUCON BARACADE WPT resistirá la humedad, y otras fuentes de agua contaminantes.

EUCON BARACADE WPT se recomienda en una dosis de 1 a 6 oz (onzas) por cada 100 lb (65 a 392 mL/100kg) del total de materiales cementicios usados en la mezcla.

3.4. Aditivo reductor de la permeabilidad en condiciones de presión hidrostática, acción por cristalización

VANDEX AM 10 es un aditivo integral por cristalización especialmente formulado para interactuar con la estructura de los poros capilares del concreto, promoviendo un sistema de impermeabilización que permanece como parte de la matriz de concreto. EUCON VANDEX AM - 10 puede ser usado en aplicaciones por encima y por debajo del nivel (enterrado o expuesto).

Ventajas:

• NSF/ANSI STANDARD 61 CERTIFIED PRODUCTS• Reduce o elimina la penetración de agua.• No tiene efectos adversos sobre la resistencia a la compresión.• Mínimo efecto sobre la trabajabilidad del concreto.• Impermeabilización interior o exterior.• Facilidad para su uso, dado que el material es en polvo.• Mejora la resistencia química.

Usos: • Estructuras para tratamientos de aguas residuales.• Fundación y sótanos.• Túneles y vías subterráneas.• Presas y estructuras hidráulicas.• Alcantarillas.• Bóvedas subterráneas.• Estructuras de parqueo.• Estructuras para contención de aguas.

EUCON VANDEX AM – 10 es usualmente dosificado del 1% al 2% del peso del material cementante para la mayoría de aplicaciones.

PRUEBAS DE PERMEABILIDAD DE EUCON VANDEX AM 10

Eucon Vandex AM 10, ha sido evaluado en dosificaciones del 1% del peso del cemento bajo la norma CRD C48-92: Método estandarizado para evaluación de permeabilidad al agua del concreto, evaluación bajo 200 psi de presión con los siguientes resultados:

El valor de permeabilidad encontrado verifica una reducción de permeabilidad vs un concreto sin aditivo mayor al 70%, esto confirma que un concreto tratado de forma integral con EUCON VANDEX AM 10 otorgará al concreto un significativo aumento en la resistencia a la penetración de agua bajo presión.

En correspondencia a lo indicado por la guía ACI 212.3R-10 el aditivo EUCON VANDEX AM 10 está clasificado como un aditivo PRAHs Permeability-reducing admixture: hydrostatic conditions: “aditivo reductor de la permeabilidad en condiciones de presión hidrostática”.

4. COLOCACIÓN Y DOSIFICACIÓN

Éstos aditivos se incorporan a la mezcla de concreto, cada uno tiene límites de dosificación que deben seguirse para evitar características no deseadas en las estructuras.

5. CONTROL DE CALIDAD

Tal como se indica en la sección # 2 normas aplicables, de éste documento, existen varias normas que indican métodos la medir la reducción de la permeabilidad en un concreto.

La Norma Técnica Colombiana NTC 4483 establece criterios de desempeño para los concretos dependiendo el grado de permeabilidad, así para concretos de baja permeabilidad establece un Coeficiente de Darcy (K) menor a 10-12 m/s. Dado que las propiedades de los concreto de baja permeabilidad rara vez se miden por términos numéricos de coeficiente de permeabilidad, sí se pueden realizar controles que puedan proporcionar la especificación en términos de profundidad máxima admisible; de esta forma la norma establece que estos concretos deben tener una profundidad de penetración menor a 30 mm.

Fuente: Nelson Testing Laboratories, report of tests for EUCLID CHEMICAL

6. TABLAS: PRODUCTOS TOXEMENT.

7. REFERENCIAS Y FUENTES DE INFORMACIÓN

-Gupta, R., & Biparva, A. (2017). ¿Los aditivos de impermeabilización cristalina afectan al comportamiento de retracción plástica restringida del concreto? Revista ALCONPAT, 7(1), 00003. https://dx doi.org/10.21041/ra.v7i1.172.-Jaramillo, Luis (216). TOXEMENT COLOMBIA. Durabilidad y baja permeabilidad en el concreto. Revista Noticreto 136. -Reglamento Colombiano de Construcción Sismo Resistente NSR-10-Soler, Diana. CONCRETOS PARA ESTRUCTURAS QUE REQUIEREN BAJA PERMEABILIDAD. www.360 ENCONCRETO.COM.- TOXEMENT S.A. - Hojas técnicas, brochures y pruebas bajo normas en laboratorios.

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