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INFORME DE ADITIVOS

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Page 1: Informe de Agua y Aditivos Tec. Concreto

Universidad Peruana Unión – Filial JuliacaEAP. Ingenieria Civil

tecnologia del concreto 1

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INDICEINTRODUCCIÓN......................................................................................................................3

1. NORMAS............................................................................................................................4

Marco Histórico:..........................................................................................................................5

Marco Teórico:.............................................................................................................................7

3. Aditivo:................................................................................................................................7

3.1. Definición:........................................................................................................................7

2.2. CALIDAD............................................................................................................................7

2.3. CLASIFICACION DE LOS ADITIVOS.....................................................................................8

2.3.1. SEGÚN LA NORMA ASTM-C494 ES:..........................................................................8

a) TIPO A: Reductor de agua.............................................................................................8

b) TIPO B: Retardante.......................................................................................................8

c) TIPO C: Acelerante........................................................................................................8

d) TIPO D: Reductor de agua retardante...........................................................................8

e) TIPO E: Reductor de agua acelerante...........................................................................8

f) TIPO F: Super reductor de agua....................................................................................8

g) TIPO G: Super reductor de agua retardante.................................................................8

a) Aditivos acelerantes.....................................................................................................9

b) Aditivos reductores de agua y que controlan el fraguado............................................9

c) Aditivos incorporadores de aire...................................................................................9

d) Aditivos extractores de aire..........................................................................................9

e) Aditivos para inyecciones.............................................................................................9

f) Aditivos formadores de gas..........................................................................................9

g) Aditivos productores de expansión o expansivos.........................................................9

h) Aditivos minerales finamente molidos.......................................................................10

i) Aditivos impermeables y reductores de permeabilidad.............................................10

j) Aditivos pegantes (también llamados epóxidos)........................................................10

k) Aditivos químicos para reducir la expansión debido a la reacción entre los agregados y los alcalices del cemento. Aditivos inhibidores de corrosión...........................................10

l) Aditivos fungicidas, germicidas o insecticidas............................................................10

m) Aditivos floculadores..............................................................................................10

n) Aditivos colorantes.....................................................................................................10

2.4. RAZONES DE EMPLEO DE UN ADITIVO...........................................................................15

2.4.1. EN EL CONCRETO FRESCO........................................................................................16

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2.4.2. EN EL CONCRETO ENDURECIDO...................................................................16

2.5. NIVELES EN EL CONTROL DE CALIDAD............................................................................16

2.6. REQUERIMIENTOS BASICO DE ADITIVO PARA UN BUEN CONCRETO............................17

2.6.1. LA EFICACIA DE LOS ADITIVOS DEPENDE DE:..........................................................17

INTRODUCCIÓN

La presente monografía está diseñado de forma práctica y sencilla para comenzar a

conocer sobre aditivos y agua utilizada para concreto; recorriendo a los conceptos, clasificación

según las normas, uso; así daremos descripción de cada punto ya planteado.

En la actualidad gracias al progreso de la industria química, los aditivos has sido

incorporados al concreto, y actualmente podemos encontrar un sin número de productos en el

mercado que satisfacen la gran mayoría de las necesidades para los usuarios de concreto.

Asimismo existe la clasificación de los aditivos según las normas establecidas, para tipo de

aditivo existen otras normas.

El éxito al usar los aditivos depende mucho de la formas de uso, el uso de cada aditivo esta dado

ya en las normas.

En el concreto la calidad del agua es de gran importancia de ahí depende su resistencia,

fraguado, etc.; para esto existe la norma NTP 339.088 la cual establece los límites permisibles

que debe tener el agua para mezclarlo con el concreto.

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1. NORMAS

a. ACELERADOR DE TIEMPO DE FRAGUADO

Acelerar el tiempo de fraguado y el desarrollo de la resistencia temprana.

ASTM C 494, AASHTO M 194 (tipo C), NTP 334.088

b. CONTROL DE HIDRATACION

Suspender y reactivar la hidratación del cemento con un estabilizador y un activador.

ASTM C 494, AASHTO M 194 (Tipo A), NTP 334.088

c. REDUCTOR DE AGUA Y ACELERADOR

Reducir hasta el 5% el contenido de agua y acelerar el fraguado.

ASTM C 494, AASTHO M (tipo E), COVENIN 0356, IRAM 1663, NTP 334.088

d. REDUCTOR DE AGUA Y RETARDADOR

ASTMC 494, AASHTO M194 (tipo D), COVENIN 0356, NTP 334.088

e. REDUCTOR DE AGUA DE MEDIO RANGO

Reducir en hasta 12% el contenido de agua y retardar el fraguado.

ASTM C 494, AASHTO M 194 (Tipo F), NTP 334.088

f. SUPERPLASTIFICANTE

Aumentar la fluidez del concreto disminuir la relación agua-cemento.

ASTM C 1017(tipo 1), IRAM 1663, NTP 334.088

g. INCLUSOR DE AIRE

Mejorar la durabilidad en los ambientes sujetos a congelación deshielo, sales, sulfatos y

ambientes álcali reactivos mejorar la durabilidad.

ASTM C 260, AASHTO M 154, NTP 334.089, IRAM 1663

h. IMPERMEABILIZANTES

Disminuir la permeabilidad.

ASTM C 260, AASHTO M 154, NTP 334.089, IRAM 1663

i. NORMAS DE ENSAYO PARA EL AGUA

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NTP 339.070: Toma de muestras de agua para la preparación y curado de

morteros y concretos de cemento portland.

NTP 339.071: Ensayo para determinar el residuo sólido y el contenido de materia

orgánica de las aguas

NTP 339.072: Método de ensayo para determinar por oxidabilidad del

contenido de materia orgánica de las aguas.

NTP 339.073: Método de ensayo para determinar el pH de las aguas.

NTP 339.074: Método de ensayo para determinar el contenido de sulfatos de las

aguas.

NTP 339.075: Método de ensayo para determinar el contenido de hierro de las

aguas.

NTP 339.076: Método de ensayo para determinar el contenido de cloruros de las

agua.

Marco Histórico:

Aditivos:

La historia del uso de aditivos químicos en los hormigones se remonta al siglo

pasado, tiempo después que Joseph Aspdin patentó en Inglaterra el 21 de octubre de

1824, un producto que llamó «Cemento Portland».

La primera adición de cloruro de calcio como aditivo a los hormigones fue

registrada en1873, obteniéndose su patente en 1885. Al mismo tiempo que los

aceleradores, los primeros aditivos utilizados fueron hidrófugos. Igualmente, a

principios de siglo se ensayó la incorporación de silicato de sodio y de diversos jabones

para mejorar la imper-meabilidad. En ese entonces, se comenzaron a añadir polvos finos

para colorear el hormigón. Los fluatos o fluosilicatos se emplearon a partir de 1905

como endurecedores de superficie. La acción retardadora del azúcar también había sido

ya observada.

En la década de los 60 se inició el uso masivo de los aditivos plastificantes,

productos que hoy en día son los más utilizados en todo el mundo, debido a su

capacidad para reducir el agua de amasado y por lo tanto para obtener hormigones más

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resistentes, económicos y durables. Obras como la central hidroeléctrica

Rapel y el aeropuerto Pudahuel son ejemplos de esa época. También se inició el uso

masivo de los plasti-ficantes en la edificación, donde como ejemplo está el edificio de la

CEPAL construido en el año 1960.

En la década del 70 se introdujeron en Chile los primeros aditivos superplastificantes,

revolucionando la tecnología del hormigón en esa época, por cuanto se logró realizar

hormigones fluidos y de alta resistencia para elementos prefabricados y para la

construcción de elementos esbeltos y de fina apariencia.

Paralelamente, para la construcción de túneles, especialmente para las grandes

centrales hidroeléctricas y la minería, se utilizó la técnica del hormigón proyectado que,

a su vez, requiere de aditivos acelerantes de muy rápido fraguado para obtener una

construcción eficiente y segura.

En la década de los 80 se introdujo en Chile el uso de microsílice, material puzo-

lánico que usado en conjunto con los aditivos superplastificantes permite obtener la

máxima resistencia y durabilidad del hormigón. Con este material se confeccionan

hormigones de 70 Mpa de resistencia característica, pudiendo llegar incluso a superar

los 100 Mpa. Estos extraordinarios hormigones se han utilizado en Chile en pavimentos

sometidos a fuerte abrasión en minería y obras hidráulicas.Situación Normativa de los

Aditivos.

El primer conjunto de procedimientos y especificaciones data de 1950 y se

relacionó al primer tipo de aditivo, incorporadores del aire. Ya en esta normativa se

observa la necesidad de crear un grupo de procedimientos que consideran pruebas

estándares, materiales controlados, equipos específicos y parámetros comparativos con

una mezcla patrón sin el aditivo, para clasificar un producto como aditivo incorporador

de aire.

En Europa los primeros conjuntos de normas datan de 1958 en España y 1963 en

Inglaterra. En 1962, ASTM extendió la normativa de clasificación a otros tipos de

aditivos.

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Marco Teórico:

3. Aditivo:3.1. Definición:

Aditivos son aquellas sustancias o productos (inorgánicos u 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).

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.

Según la norma UNE. EN 934-2, los define como: Producto incorporado en el momento del

amasado del hormigón en una cantidad no mayor del 5% en masa, con relación al contenido de

cemento en el hormigón, con objetivo de modificar las propiedades de la mezcla en estado

fresco y/o endurecido.

2.2. CALIDAD

También existen ya publicadas normas para el perfecto seguimiento de las características

analíticas de estos aditivos como:

Determinación del residuo seco, pérdida de masa, pérdida por calcinación, contenido de

halogenuros, densidad aparente, determinación del PH, obtención del espectro infrarrojo, etc.

Todo ello es necesario para dar a los usuarios de estos aditivos todas las garantías precisas para

un perfecto control de los mismos.

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2.3. CLASIFICACION DE LOS ADITIVOS

2.3.1. SEGÚN LA NORMA ASTM-C494 ES:

a) TIPO A: Reductor de agua.

b) TIPO B: Retardante.

c) TIPO C: Acelerante.

d) TIPO D: Reductor de agua retardante.

e) TIPO E: Reductor de agua acelerante.

f) TIPO F: Super reductor de agua.

g) TIPO G: Super reductor de agua retardante.

a) TIPO A: REDUCTOR DE AGUA

Funciona por efecto de la disensión de las partículas de cemento, se traduce en mayores

resistencias con la misma cantidad de cemento o importantes ahorros de cemento para

las mismas resistencias.

b) TIPO B: RETARDANTE DE FRAGUADO

Actua en el concreto como agente de fraguado extendido de forma controlada. Se

dosifica para lograr un fraguado extendido, de hasta 30 horas.

c) TIPO C: ACELERANTE DE FRAUADO

El aditivo actúa mediante una reacción química con el cemento, acelerando el tiempo de

fraguado y la resistencia a la compresión axial a temprana edad. Estos aditivos son

compatibles con agentes incluso res de aire, ciertos aditivos supe plastificantes y ciertos

aditivos reductores de agua convencionales.

d) TIPO D: REDUCTO DE AGUA Y RETARDANTE

Acción físico-química con el concreto, favoreciendo la hidratación de las partículas de

este, reduciendo el agua de la mezcla y plastificando la masa del concreto

El uso del aditivo reductor de agua y retar dante, provee el concreto de una plasticidad y

fluidez adecuada mejorando las características del concreto tanto en estado plástico

como endurecido.

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e) TIPO E: REDUCTOR DE AGUA Y ACELERANTE

Resulta de la combinación de compuestos acelerantes y reductores de agua. Mejora las

propiedades plásticas y de endureciendo del concreto tales como la trabajabilidad,

resistencia a la compresión y a la flexión.

f) TIPO F: SUPER REDUCTOR DE AGUA

Se recomienda para el concreto pretensado o potenzado. Es también muy compatible

con agentes incluso res de aire, impermeabilizantes integrales y muchos otros aditivos.

Sim embargo cada material debe ser agregado al concreto por separado.

g) TIPO G: SUPER REDUCTOR DE AGUA RETARDANTE

Para concretos de alta trabajabilidad(bombeo, estructuras estrechas o armado muy

denso)

Formulando específicamente para extender el tiempo de trabajabilidad del concreto

fluido a temperaturas de hasta 54°C.

2.3.2. SEGÚN EL COMITÉ 212 DEL ACI

Los clasifica según los tipos de materiales constituyentes o a los efectos característicos en uso:

a) Aditivos acelerantes.

b) Aditivos reductores de agua y que controlan el fraguado.

c) Aditivos incorporadores de aire.

d) Aditivos extractores de aire.

e) Aditivos para inyecciones.

f) Aditivos formadores de gas.

g) Aditivos productores de expansión o expansivos.

h) Aditivos minerales finamente molidos.

i) Aditivos impermeables y reductores de permeabilidad.

j) Aditivos pegantes (también llamados epóxidos).

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k) Aditivos químicos para reducir la expansión debido a la reacción entre

los agregados y los alcalices del cemento. Aditivos inhibidores de corrosión.

l) Aditivos fungicidas, germicidas o insecticidas.

m) Aditivos floculadores.

n) Aditivos colorantes.

A) REDUCTORES DE AGUA

Los reductores de agua, también 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 más dóciles y trabajables, que permiten

una puesta en obra mucho más fácil y segura.

La composición de estos aditivos reductores de agua puede ser variable, aunque en ella suelen

aparecer sustancias de origen natural, como los lignosulfonatos o las sales de ácidos

hidroxicarboxílicos.

El efecto fluidificante suele permitir una reducción de agua del orden de un 8 o un 10 % frente

al hormigón patrón.

El uso de los aditivos fluidificantes se efectúa adicionando éstos junto con la última agua de

amasado, para que esta arrastre el aditivo hacia el hormigón y asegure el mezclado homogéneo.

Inmediatamente se produce un efecto dispersante que aumenta la trabajabilidad del hormigón o

del mortero. Este efecto se mantiene durante un tiempo limitado, hasta que las partículas de

cemento empiezan a aglomerarse.

La dosis de aditivos fluidificantes suele oscilar entre un 0,2 y un 0,8 %, en peso sobre el

cemento. Con esta adición se obtiene un buen efecto dispersante que mejora la trabajabilidad del

hormigón durante un tiempo cercano a una hora.

Un efecto secundario que suele aparecer con la adición de este tipo de aditivos es un ligero

retraso en el inicio del fraguado. Esto supone una ventaja en cuanto a que prolonga el tiempo

abierto para la puesta en obra, especialmente cuando se trata de elementos difíciles de

hormigonar o cuando las temperaturas elevadas reducen el tiempo abierto de los morteros u

hormigones.

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Los hormigones aditivados con fluidificantes alcanzan mejor compactación y con

ello, mayor durabilidad y más elevadas resistencias.

Algunas de las ventajas del uso de aditivos fluidificantes:

Mejora de la trabajabilidad

- Puesta en obra más fácil

- Menor riesgo de zonas mal compactadas

- Mejora de la durabilidad

- Acabados más estéticos

- Compensan la presencia de áridos poco idóneos

- Prolongan el tiempo de puesta en obra

En el mercado se encuentran aditivos fluidificantes-reductores de agua de muy buen efecto con

la práctica totalidad de los cementos. En muchas ocasiones se recurre al uso de aditivos de

efecto combinado, en los que además del efecto reductor de agua, se obtiene un efecto

retardante, acelerante, oclusor de aire, etc.

En todos los casos, cuando se diseña un hormigón o mortero, es aconsejable efectuar ensayos

previos, para ajustar la composición a las propiedades previstas, tanto en estado fresco como en

estado endurecido.

B) SUPERFLUIDIFICANTES

Los supe fluidificantes, o reductores de agua de alta actividad, son productos que al ser

incorporados al hormigón aumentan, significativamente su trabajabilidad, para una misma

relación agua/cemento, o producen una considerable reducción de esta relación si se mantiene

su trabajabilidad.

Las formulaciones de estos productos están basadas en dos materias primas, de tipo polimérico:

a) sales de melanina formaldehido sifonada.

b) sales de naftaleno formaldehido sifonado.

Estas moléculas pueden actuar sobre el cemento de forma tensión-activa, reconduciendo el agua

por la pasta del hormigón, haciéndola más fluida, y neutralizando las cargas electrostáticas de

los gránulos de cemento, produciendo su de floculación, lo cual favorece su hidratación. Ya que

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esta comienza por la parte exterior de los granos de cemento y los cristales

formados crean una membrana que dificulta la progresión de esta hidratación hacia el interior

del grano, cuantos más pequeños sean, mayor cantidad de cemento se hidratará.

Como vemos, los supe fluidificantes actúan sobre el cemento, por tanto, su eficacia está en

función de la composición del cemento, sobre todo su contenido en C3A y alcalinos.

Las ventajas que aportan al hormigón este tipo de productos son importantes, ya sea en su

estado fresco o endurecido.

Para el hormigón fresco podemos citar:

- Facilidad de bombeo.

- Facilidad de rellenar encofrados muy armados.

- Desarrollo rápido de las resistencias.

- Ausencia de segregación.

- Mayor compacidad.

- Pasta cementante más densa y homogénea.

Una vez endurecido, su estructura tendrá:

- Menos figuraciones.

- Menos porosidad.

- Mayor impermeabilidad.

- Mejor adherencia en la interface pasta-árido y pasta-armadura.

- Superficie exterior y de ruptura más lisa, menos descornamiento de los áridos.

C) ACELERANTES DE FRAGUADO

Los aditivos acelerones son aquellos cuya función principal es reducir o adelantar el tiempo de

fraguado del cemento

La utilización del acelerarte de fraguado está principalmente indicada en aquellos hormigones

donde es necesario tener resistencias elevadas a temprana edad.

Las aplicaciones principales de un acelerarte de fraguado están en aquellos hormigones que:

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- Necesitan un desencofrado rápido.

-Hormigones sumergidos o en presencia de agua para evitar el lavado.

-Necesitan ponerse en servicio rápidamente.

- Favorecer el desarrollo de resistencias en tiempo frío.

Los acelerantes de fraguado se dividen en dos grupos, aquellos que su composición base son

cloruros y los exentos de cloruros. Los primeros pueden atacar a las armaduras con la mínima

presencia de humedad, por lo que sólo se deben emplear en hormigones en masa.

La dosificación de aditivo acelerante de fraguado debe hacerse junto con el agua de amasado y

no hacerlo directamente sobre el hormigón, de esta forma se evita que el aditivo quede sólo en

una porción del hormigón, endureciendo rápidamente ésta, mientras que el resto tenga un

fraguado normal.

Debido a la gran cantidad de factores que influyen en el proceso de fraguado del cemento, como

son dosificaciones y tipo de cemento, temperatura de los componentes del hormigón,

temperatura ambiente, masa de hormigón, dosificación del acelerante, etc. no se puede saber a

priori cuánto es el aceleramiento obtenido con una dosificación de aditivo acelerante, por lo que

es necesario hacer un ensayo previo con los mismos componentes y condiciones que se tengan

en obra y de esta forma poder determinar la dosificación óptima para la aceleración de fraguado

que queremos.

Debido a que la reacción del aditivo acelerante con el cemento es exotérmica y ésta se produce

en un espacio de tiempo corto, la elevación de la temperatura del hormigón puede ser

considerable por lo que se debe extremar el curado de dicho hormigón y evitar de esta forma las

fisuras que se podrían producir debido a la retracción térmica.

D) RETARDADORES DE FRAGUADO

Los aditivos retardadores de fraguado son aquellos cuya función principal es retrasar el tiempo

de fraguado del cemento (inicio y final).

Las aplicaciones principales del retardador del fraguado están en aquellos hormigones que:

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- Se coloquen en grandes volúmenes: evita una elevación considerable de la

temperatura debida al calor de hidratación.

-Tengan que ser transportados a largas distancias: aumenta el tiempo de puesta en obra del

hormigón y su manejabilidad.

- Las condiciones de colocación sean lentas: por dificultades de acceso o encofrados con formas

complicadas.

- Se coloquen con temperaturas ambientales altas: compensa la caída rápida de trabajabilidad.

- Tengan que revibrarse: para evitar fisuras debidas a deformaciones del encofrado o unir

distintas tongadas.

La dosificación del aditivo retardador debe hacerse junto con el agua de amasado y no hacerlo

directamente sobre el hormigón, de esta forma se evita que el aditivo quede sólo en una porción

del hormigón, teniendo ésta un retraso considerable mientras que otra parte de dicho hormigón

tenga un fraguado normal.

Una sobredosificación accidental del aditivo retardador trae consigo un retraso del fraguado

considerable tanto más acusado cuanto mayor sea la sobredosificación, así mismo las

resistencias iniciales serán bajas, aunque las finales no se vean afectadas por ello.

Debido a la gran cantidad de factores que influyen en el proceso del fraguado del cemento,

como son cantidad y tipo de cemento, temperatura de los componentes del hormigón,

temperatura ambiente, volumen del hormigón, dosificación del retardador, etc. no se puede

determinar a priori el retraso que vamos a tener, por lo que es necesario hacer un ensayo con los

mismos componentes y condiciones que se tengan en obra, y de esta forma poder determinar la

dosificación óptima para el retraso de fraguado que queremos.

E) AIREANTES

Los aditivos aireantes, u oclusores de aire, son aquellos cuya función principal es producir en el

hormigón un número elevado de finas burbujas de aire, de diámetros comprendidos entre 25 y

200 micras, separadas y repartidas uniformemente. Estas burbujas deben permanecer tanto en la

masa del hormigón fresco como en el endurecido.

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Principalmente los aireantes están basados en resinas Vinsol, jabones sintéticos y

jabones minerales.

Los aireantes confieren al hormigón dos propiedades principales, una en su estado fresco

dándole mayor fluidez, y otra en el hormigón endurecido dándole mayor durabilidad. La

primera propiedad es debida a que el aire ocluido actúa como fino que no absorbe agua, y como

rodamiento de bolas elástico, que mejora el deslizamiento entre los áridos. La segunda

propiedad, darle mayor durabilidad al hormigón endurecido, es el motivo principal de la

utilización de los aireantes en la actualidad. Esta mayor durabilidad se produce al cortar la red

capilar y por otra actuando de cámara de descompresión en el caso de helarse el agua del

capilar, o de las sales expansivas debidas a sales de deshielo.

Los aditivos aireantes se emplean generalmente en aquellos hormigones que:

- Pueden estar sometidos a ciclos de hielo-deshielo (pavimentos o presas de alta montaña, etc.)

- Tengan un bajo contenido en finos.

La dosificación de los aditivos aireantes debe hacerse junto con el agua de amasado, ya que la

cantidad a aditivar generalmente es muy pequeña y no se produciría un buen reparto en la masa

del hormigón.

La cantidad del aire OCLUIDO en el hormigón mediante un aditivo aire ante depender de la

dosificación de éste, de la cantidad de cemento, tipo de cemento y finura de molido de éste, de

la cantidad de finos, de la granulometría, consistencia del hormigón y tiempo de amasado, por

lo que se debe hacer ensayos con los mismos componentes del hormigón y condiciones de la

obra para determinar la dosificación óptima de aireante para obtener la cantidad de aire ocluido

requerido a las necesidades de la obra.

2.4. RAZONES DE EMPLEO DE UN ADITIVO

Algunas de las razones para el empleo de un aditivo son:

2.4.1. EN EL CONCRETO FRESCO

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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 expansión.

Modificar la velocidad y/o el volumen de exudación.

Reducir la segregación.

Facilitar el bombeo.

Reducir la velocidad de perdida de asentamiento.

2.4.2. EN EL CONCRETO ENDURECIDO

Disminuir el calor de hidratación.

Desarrollo inicial de resistencia.

Incrementar las resistencias mecánicas del concreto.

Incrementar la durabilidad del concreto.

Disminuir el flujo capilar del agua.

Disminuir la permeabilidad de los líquidos.

Mejorar la adherencia concreto-acero de refuerzo

Mejorar la resistencia al impacto y la abrasión.

2.5. NIVELES EN EL CONTROL DE CALIDAD

Nivel 1: Durante la etapa de aprobación inicial, la prueba del cumplimiento de los requisitos de

desempeño, definidos en la tabla N° 1, demuestra que el aditivo cumple los requisitos de la

norma. Los ensayos de uniformidad y equivalencia se deben llevar a cabo de modo que den

resultados con los cuales se puedan realizar comparaciones.

Nivel 2: Los ensayos de propiedad física y desempeño pueden ser solicitados a intervalos por el

comprador. Las pruebas de cumplimiento de los requisitos de la tabla N°1, demuestra la

continua uniformidad del aditivo con los requisitos de la norma.

Nivel 3: Para la aceptación de un lote o para medir la uniformidad dentro delos lotes o entre los

mismos, cuando lo especifique el comprador, se deberán utilizar los ensayos de uniformidad y

equivalencia por residuo sólido, peso específico y análisis infrarrojo.

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2.6. REQUERIMIENTOS BASICO DE ADITIVO PARA UN BUEN CONCRETO

Antes de decidir el empleo de un aditivo se debe verificar si es posible obtener la

propiedad deseada mediante la modificación de los componentes del concreto y las

condiciones de la obra.

Se debe considerar, además de las ventajas, sus inconvenientes, limitaciones y las

contraindicaciones y compatibilidades.

El efecto que produce el aditivo se debe medir mediante ensayos de laboratorio y

resultado de faenas.

2.6.1. LA EFICACIA DE LOS ADITIVOS DEPENDE DE:

Tipo, finura y cantidad de cemento.

Cantidad de agua necesaria.

Finura, granulometría y dosificación de los agregados.

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Asentamiento de cono.

Tiempo de mezclado.

Temperatura del concreto y ambiente.

EL AGUA:

(Bernal, 2009) El agua es un componente esencial en las mezclas de concreto y morteros,

pues permite que el cemento desarrolle su capacidad ligante. Para cada cuantía de

cemento existe una cantidad de agua del total de la agregada que se requiere para la

hidratación del cemento; el resto del agua solo sirve para aumentar la fluidez de la pasta

para que cumpla la función de lubricante de los agregados y se pueda obtener la

manejabilidad adecuada de las mezclas frescas. El agua adicional es una masa que

queda dentro de la mezcla y cuando se fragua el concreto va a crear porosidad, lo que

reduce la resistencia, razón por la que cuando se requiera una mezcla bastante fluida no

debe lograrse su fluidez con agua, sino agregando aditivos plastificantes.

El agua utilizada en la elaboración del concreto y mortero debe ser apta para el

consumo humano, libre de sustancias como aceites, ácidos, sustancias alcalinas y

materias orgánicas. En caso de tener que usar en la dosificación del concreto, agua no

potable o de calidad no comprobada, debe hacerse con ella cubos de mortero, que deben

tener a los 7 y 28 días un 90% de la resistencia de los morteros que se preparen con

agua potable.

Algunas de las sustancias que con mayor frecuencia se encuentran en las aguas y

que inciden en la calidad del concreto se presentan a continuación:

Las aguas que contengan menos de 2000 p.p.m. de sólidos disueltos generalmente

son aptas para hacer concretos; si tienen más de esta cantidad deben ser ensayados para

determinar sus efectos sobre la resistencia del concreto.

Si se registra presencia de carbonatos y bicarbonatos de sodio o de potasio en el

agua de la mezcla, estos pueden reaccionar con el cemento produciendo rápido

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fraguado; en altas concentraciones también disminuyen la resistencia del

concreto.

El alto contenido de cloruros en el agua de mezclado puede producir corrosión

en el acero de refuerzo o en los cables de tensionamiento de un concreto pre

esforzado.

El agua que contenga hasta 10000 p.p.m. de sulfato de sodio, puede ser usada sin

problemas para el concreto.

Las aguas acidas con pH por debajo de 3 pueden crear problemas en el manejo u

deben ser evitadas en lo posible.

Cuando el agua contiene aceite mineral (petróleo) en concentraciones superiores

a 2%, pueden reducir la resistencia del concreto en un 20%.

Cuando la salinidad del agua del mar es menor del 3.5%, se puede utilizar en

concretos no reforzados y la resistencias del mismo disminuye en un 12%, pero

si la salinidad aumenta al 5% la reducción de la resistencia es del 30%.

El agua del curado tiene por objeto mantener el concreto saturado para que se logre la

casi total hidratación del cemento, permitiendo el incremento de la resistencia.

Las sustancias presentes en el agua para el curado pueden producir manchas en el

concreto y atacarlo causando su deterioro, dependiendo del tipo de sustancias presentes.

Las causas más frecuentes de manchas son: El hierro o la materia orgánica disuelta en el

agua.

1. CONCEPTOS GENERALES

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El agua presente en la mezcla de concreto reacciona químicamente con el

material cementante para lograr:

a. La formación de gel

b. Permitir que el conjunto de la masa adquiera las propiedades que:

En estado no endurecido faciliten una adecuada manipulación y colocación de la misma; y

en estado endurecido la conviertan en un producto de las propiedades y características

deseadas.

Como requisito de carácter general y sin que ello implique la realización de ensayos que

permitan verificar su calidad, Se podrá emplear como aguas de mezclado aquellas que se

consideren potables, o las que por experiencia se conozcan que pueden ser utilizadas en la

preparación del concreto.

Debe recordarse que no todas las aguas que son adecuadas para beber son convenientes

para el mezclado y que, igualmente, no todas las aguas inadecuadas para beber son

inconvenientes para preparar concreto. En general, dentro de las limitaciones que en las

diferentes secciones se han de dar, el agua de mezclado deberá estar libre de sustancias

colorantes, aceites y azúcares.

Adicionalmente, el agua empleada no deberá contener sustancias que puedan producir

efectos desfavorables sobre el fraguado, la resistencia o durabilidad, apariencia del concreto, o

sobre los elementos metálicos embebidos en éste.

Previamente a su empleo, será necesario investigar y asegurarse que la fuente de provisión

no está sometida a influencias que puedan mod1f1car su composición y características con

respecto a las conocidas que permitieron su empleo con resultados satisfactorios.

SUSTANCIAS DISUELTAS VALOR MAXIMO ADMISIBLE

Cloruros 300 ppm

Sulfatos 300 ppm

Sales de magnesio 150 ppm

Sales solubles 1500 ppm

P.H. Mayor de 7Sólidos en suspensión 1500 ppm

Materia orgánica 10 ppm

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2. REQUISITOS DE CALIDAD:

El agua que a de ser empleada en la preparación del concreto deberá cumplir con los

requisitos de la Norma NTP 339.088 y ser, de preferencia, potable.

No existen criterios uniformes en cuanto a los límites permisible para las sales y

sustancias presentes en el agua que va a emplearse A continuación se presenta, en partes por

millón, los valores aceptados como máximos para el agua utilizada en el concreto

La Norma Peruana NTP 339 088 considera aptas para la preparación y curado del

concreto, aquellas aguas cuyas propiedades y contenidos de sustancias disueltas están

comprendidos dentro de los siguientes límites•

a. El contenido máximo de mater ia orgánica, expresada en oxígeno consumido, será de 3

mg/1 (3ppm)

b. El contenido de residuo insoluble no será mayor de 5 gr/1 (5000 ppm) c El pH estará

comprendido entre 5.5 y 8.0

d. El contenido de sulfatos, expresado como ion S04 ,será menor de 0,6 gr/ 1 (600) ppm

e. El contenido de cloruros, expresado como ion CI, será menor de 1 gr/1 (1000 ppm)

f. El contenido de carbonatos y bicarbonatos alcalinos (alcalinidad total) expresada en NaHC03,

será menor de 1 gr/1 (1000 ppm)

g. Si la vanación de color es un requisito que se desea controlar, el contenido máximo de fierro,

expresado en ron férrico, será de 1 ppm

h. El agua deberá estar libre de azucares o sus derivados. Igualmente lo estará de sales de

potasio o de sodio.

S, se utiliza aguas no potables, la calidad del agua, determinada por análisis de Laboratorio,

deberá ser aprobada por la Supervisión.

La selección de las proporciones de la mezcla de concreto se basará en resultados

en los que se ha ut1l1zado en la preparación del concreto agua de la fuente elegida.

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3. UTILIZACION DE AGUAS NO POTABLES:

Cuando el agua a ser utilizada no cumpla con uno o vanos de los requisitos indicados

en la Sección 2 , se deberá realizar ensayos comparativos empleando el agua en estudio y

agua destilada o potable, manteniendo similitud de materiales y procedimientos. Dichos

ensayos se realizarán, de preferencia, con el mismo cemento que será usado. Dichos ensayos

incluirán la determinación del tiempo de fraguado de las pastas y la resistencia a la compresión

de morteros a edades de 7 y 28 días.

El tiempo de fraguado no es necesariamente un ensayo satisfactorio para establecer

la calidad del agua empleada ni los efectos de la misma sobre el concreto endurecido Sin

embargo, la Norma NTP 339.084 acepta que los tiempos de fraguado inicial y final de la

pasta preparada con el agua en estudio podrán ser hasta 25% mayores o menores,

respectivamente, que los correspondientes a las pastas que contienen el agua de referencia.

Los morteros preparados con el agua en estudio y ensayados de acuerdo a las

recomendaciones de la Norma ASTM e 109 deben dar, a los 7 y 28 días, resistencias a la

compresión no menores del 90% de la de muestras s1m1lares preparadas con agua potable. Es

recomendable continuar los estudios a edades posteriores para certificar que no se presentan

reducciones de la resistencia.

Podrá utilizarse, previa autorización de la Supervisión, aguas no potables si, además de

cumplir los requ1s1tos anteriores se tiene que:

a. Las impurezas presentes en el agua no alteran el tiempo de fraguado. La resistencia,

durabilidad, o estabilidad de volumen del concreto, ni causan eflorescencias, ni procesos

corrosivos en el acero de refuerzo.

b. El agua es limpia y libre de cantidades perjudiciales de aceites, ácidos, álcalis, sales, materia

orgánica, o sustancias que pueden ser dañinas al concreto, acero de refuerzo, acabados o

elementos embebidos.

c. La selección de las proporciones de la mezcla se basará en los resultados de ensayos de

resistencia en compresión de concretos en cuya preparación se ha utilizado agua de la fuente

elegida.

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Sobre la base de lo indicado en los acápites anteriores se ha determinado que algunas aguas

aparentemente inconvenientes no dan necesariamente un efecto dañino en el concreto. De

acuerdo a las entenas expresados y previa realización de los ensayos correspondientes, las

siguientes aguas podrían ser utilizadas en la preparación del concreto.

a. Aguas de pantano y ciénaga, siempre que la tubería de toma esté instalada de manera tal que

queden por lo menos 60 cms de agua por debajo de ella, debiendo estar la entrada de una rejilla

o dispositivo que impida el ingreso de pasto, raíces, fango, barro o materia sólida.

b. Agua de arroyos y lagos.

e. Aguas con concentración máxima de 0.1% de S04.

d. Agua de mar, dentro de las limitaciones que en la sección correspondiente se indican.

e. Aguas alcalinas con un porcentaje máximo de O.15% de sulfatos o cloruros.

4. AGUAS PROHIBIDAS

Está proh1b1do emplear en la preparación del concreto:

a. Aguas ácidas

b. Aguas calcareas, minerales ; carbonatadas; o naturales. Aguas provenientes de mmas o

relaves.

d. Aguas que contengan residuos industriales

e. Aguas con un contenido de cloruro de sodio mayor del 3%, o un contenido de sulfato mayor

del 1%. Aguas que contengan algas; materia orgánica; humus; partículas de carbón,turba;

azufre; o descargas de desaguas.

g. Aguas que contengan ácido húm1co u otros ácidos orgánicos. Aguas que contengan azucares

o sus derivados

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1. Aguas con porcentajes significativos de sales de sodio o potasio disueltos, en

especial en todos aquellos casos en que es posible la reacción álcali agregado.

6. AGUA DE MAR

En algunos casos muy excepcionales puede ser necesario utilizar agua de mar en la

preparación del concreto En estos casos debe conocerse el contenido de sales solubles, así como

que para una misma concentración los efectos difieren su hay un contacto duradero, con

renovación o no del agresivo, o si se trata de una infiltración

Debe recordarse que mucho menor intensidad tiene el ataque del agua de mar al

concreto si se trata de un contacto sin renovación ya que el agente activo se agota y su acción se

mod1f1ca por la presencia de nuevos productos formados por la reacción, caso en que la

reacción tiende a anularse.

El agua de mar sólo podrá ut1hzarse como agua de mezclado en la preparación del

concreto con autorización previa escrita del Proyectista y la Supervisión, la misma que debe de

figurar en el Cuaderno de Obras Está prohibido su uso en los siguientes casos.

8. ALMACENAMIENTO

El agua a emplearse en la preparación del concreto se almacenará, de preferencia, en

tanques metálicos o silos. Se tomarán las precauciones que eviten su contammac1ón. No es

recomendable almacenar el agua de mar en tanques metálicos.

9. MUESTREO

El muestreo del agua de mezclado se efectuará de acuerdo en lo indicado en la Norma

NTP 339,070 ó ASTM D 75.Se tendrá en consideración que:

a. La Supervisión determinará la frecuencia de la toma de muestras.

b. Las muestras remitidas al Laboratorio serán representativas del agua tal como será empleada.

Se deberá tener presente que una sola muestra de agua puede no ser representativa si existen

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vanac1ones de compos1c1ón en función del tiempo como consecuencia de las

variaciones climáticas u otros motivos.

c. Si se duda de la representatividad de a muestra, se deberán tomar muestras periódicas a

distintas edades y días o, eventualmente, a la misma hora en distintos lugares. Igualmente

cuando se presume que puede haber variado la composición del agua.

a. Cada muestra tendrá un volumen min1mo de cinco litros. Las muestras se envasarán en

recipientes cilíndricos de plástico o vidrio incoloro, perfectamente limpios. El cierre será

hermético. Los recipientes serán adecuadamente embalados y acondicionados para evitar su

rotura.

10. ENSAYO

El agua se ensayará de acuerdo a lo indicado en la Norma NTP 339.088. Iniciado el

proceso de construcción no son necesarios nuevos ensayos a intervalos regulares salvo que:

a. Las fuentes de suministro sean susceptibles de experimentar variaciones apreciables entre la

estación seca y la húmeda.

b. Exista la posibilidad que el agua de la fuente de abastecimiento pueda haber sido

contaminada con un volumen excesivo de materiales en suspensión debido a una crecida

anormal.

c. El flujo de agua disminuya al punto que la concentración de sales o materia orgánica en el

agua pueda ser excesiva.

Para el ensayo del agua se tendrán en consideración las siguientes Normas:

NTP 339.070 Toma de muestras de agua para la preparación y curado de morteros y concretos

de cemento portland.

NTP 339.071 Ensayo para determinar el residuo sólido y el contenido de materia orgánica de

las aguas usadas para elaborar morteros y concretos.

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NTP 339.072 Método de ensayo para determinar por oxidabilidad el contenido

de materia orgánica en las aguas usadas para elaborar morteros y concretos.

NTP 339 073 Método de ensayo para determinar el pH de las aguas para elaborar morteros y

concretos.

NTP 339.074 Método de ensayo para determinar el contenido de sulfatos en las aguas usadas

en la elaboración de concretos y morteros

NTP 339.075 Método de ensayo para determinar el contenido de hierro en las aguas usadas

en la elaboración de hormigones y morteros.

NTP 339.076 Método de ensayo para determinar el contenido de cloruros en las agua usadas

en la elaboración de concretos y morteros.

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CONCLUSIONES Y RECOMENDACIONES

1. Se especificó los diferentes usos que tienen los aditivos y agua en el

campo de la construcción.

2. Se determinó las cualidades que deben tener estos aditivos para poder

ser utilizados en las diferentes actividades de la construcción.

3. Se recomienda ampliar sus conocimientos investigando mas acerca del

tema

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Lima – Perú.

b. American Concrete Institute – Capitulo Peruano. Tecnología del

Concreto. 1998.

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