tema4

CAPITULO PERUANOCAPITULO PERUANOCAPITULO PERUANOCAPITULO PERUANO

•TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA PROYECTISTAS, CONSTRUCTORES Y

SUPERVISORES DE OBRAS

• Ing. Enrique Pasquel Carbajal• 22 al 26 de Octubre del 2001

•• TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA TECNOLOGIA DEL CONCRETO PARA PROYECTISTAS, CONSTRUCTORES Y PROYECTISTAS, CONSTRUCTORES Y

SUPERVISORES DE OBRASSUPERVISORES DE OBRAS

• Ing. Enrique Pasquel Carbajal• 22 al 26 de Octubre del 2001

TEMA 4ADITIVOS

PARA CONCRETO

TEMA 4ADITIVOS

PARA CONCRETO

¿Que son los aditivospara concreto?

¿Que son los aditivospara concreto?

Materiales adicionales al agua, agregados, cementoy refuerzo con fibra, empleados como ingredientes del concreto o mortero, añadidos inmediatamenteantes o después del mezclado.

(ComitéACI 116.R-2)

Materiales adicionales al agua, agregados, cementoy refuerzo con fibra, empleados como ingredientes del concreto o mortero, añadidos inmediatamenteantes o después del mezclado.

(ComitéACI 116.R-2)

Características Generales

Materiales orgánicos e inorgánicos Modificación dirigida del comportamiento del

concreto en estado fresco y/o endurecido Tendencia internacional a usarlos como un

componente normal Frecuentemente se desconocen sus propiedades y

potencial de uso Herramienta fundamental en el balance

económico de riesgos calculados en las obras

Clasificación GeneralClasificación GeneralASTM C-494

• Tipo A Reductores de agua

• Tipo B Retardadores

• Tipo C Acelerantes

• Tipo D Reductores de agua & Retardadores

• Tipo E Reductores de Agua & Acelerantes

• Tipo F Reductores de agua de alto rango

• Tipo G Reductores de agua de alto rango & Retardadores

• ASTM C-260 Incorporadores de aire

• Aditivos Minerales

• Curadores

• Nuevas tecnologías

ASTM C-494

• Tipo A Reductores de agua

• Tipo B Retardadores

• Tipo C Acelerantes

• Tipo D Reductores de agua & Retardadores

• Tipo E Reductores de Agua & Acelerantes

• Tipo F Reductores de agua de alto rango

• Tipo G Reductores de agua de alto rango & Retardadores

• ASTM C-260 Incorporadores de aire

• Aditivos Minerales

• Curadores

• Nuevas tecnologías

¿Que son losreductores de agua?

¿Que son losreductores de agua?

Aditivos que incrementan el asentamiento o trabajabilidad del mortero o concreto fresco sin aumentar el contenido de agua inicial O mantienenla trabajabilidad permitiendo reducir una ciertacantidad de agua de mezcla, siendo el efecto debido a factores diferentes al aire incorporado.

(Comité ACI 116.R-2)

Pueden usarse como plastificantes, como reductoresde agua o como ambos.

Aditivos que incrementan el asentamiento o trabajabilidad del mortero o concreto fresco sin aumentar el contenido de agua inicial O mantienenla trabajabilidad permitiendo reducir una ciertacantidad de agua de mezcla, siendo el efecto debido a factores diferentes al aire incorporado.

(Comité ACI 116.R-2)

Pueden usarse como plastificantes, como reductoresde agua o como ambos.

Beneficios Generales de los aditivos Plastificantes-

Reductores de agua


Reductores de aguaEn las propiedades del concreto fresco :

• Disminución de la relación Agua/Cemento

• Mejora en la trabajabilidad, bombeabilidad, colocación y acabado superficial.

• Reducción de segregación

• Ahorro de cemento

• Mayores rendimientos en los procesos constructivos

En las propiedades del concreto fresco :

• Disminución de la relación Agua/Cemento

• Mejora en la trabajabilidad, bombeabilidad, colocación y acabado superficial.

• Reducción de segregación

• Ahorro de cemento

• Mayores rendimientos en los procesos constructivos


Reductores de agua


Reductores de aguaEn las propiedades del concreto endurecido :

• Resistencia mejorada

• Disminución de la permeabilidad.

• Incremento de la durabilidad

• Calidad más controlada

En las propiedades del concreto endurecido :

• Resistencia mejorada

• Disminución de la permeabilidad.

• Incremento de la durabilidad

• Calidad más controlada

5 0

1 5 0

2 5 0

3 5 0

4 5 0

5 5 0

0 .3 0 .4 0 .5 0 .6 0 .7 0 .8

R e la c ió n A /C

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kg/c

m2

S in a ire incorpo rado C on a ire incorpo rado

Efecto de la relación A/C en la resistencia

en compresión

Efecto de la relación A/C en la resistencia

en compresión

Agua/Cemento = 0.35Slump = 1/2 pulg.


Sin vibrar Vibrado100 kg/cm2 690 kg/cm2Sin vibrar Vibrado100 kg/cm2 690 kg/cm2

Resistencia en compresiónResistencia en compresión

Efecto de la compactación en un concreto convencionalEfecto de la compactación

en un concreto convencional



Sin vibrar Vibrado490 kg/cm2 690 kg/cm2Sin vibrar Vibrado

490 kg/cm2 690 kg/cm2Resistencia en compresiónResistencia en compresión

Efecto de la compactación en un concreto plastificadoEfecto de la compactación en un concreto plastificado

A/C A/C

a/c - 0.23 - 0.27a/c - 0.23 - 0.27

a/c = 0.36 - 0.40a/c = 0.36 - 0.40

SLU

MP

, pul

g..

SLU

MP

, pul

g..

Agua paraHidratación

Contenido de AguaContenido de Agua

1212

1010

88

66

44

22

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00

Curvas A/C vs PlasticidadCurvas A/C vs Plasticidad

Tipos de Plastificantes-Reductores de Agua

Tipos de Plastificantes-Reductores de Agua

• Convencionales

• Rango medio

• Alto rango

• Convencionales

• Rango medio

• Alto rango

Sin aditivoSin aditivo

Alto RangoAlto Rango

Convencional Convencional

Rango MedioRango Medio

Plastificantes - ReductoresPlastificantes - Reductores

Plastificantes – Reductores Convencionales

(ASTM C - 494 Tipo A)

Efecto de Superficie !!!! Lubricante Reducción Agua hasta 5% Dosificación usual 0.2% a 0.5% del peso del cemento Concretos con Slump hasta 5” Concretos con relación A/C moderada a alta

Reductores de agua Convencionales

Reductores de agua Convencionales

A/CA/C

A/C=- 0.23 - 0.27A/C=- 0.23 - 0.27

A/C - 0.36 - 0.40A/C - 0.36 - 0.40

SLU

MP

, pul

g..

SLU

MP

, pul

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Contenido de aguaContenido de agua

1212

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Cuando se usan en dosis alta :Cuando se usan en dosis alta :

Inconvenientes de losplastificantes-reductores de agua convencionales

Inconvenientes de losplastificantes-reductores de agua convencionales

• Exudación excesiva

• Poca economía de cemento

• Retardo en fraguado inicial

• Desarrollo lento de resistencia

• Exudación excesiva

• Poca economía de cemento

• Retardo en fraguado inicial

• Desarrollo lento de resistencia

Plastificantes - Reductores de Rango Medio (ASTM C-494 A y F )

Plastificantes - Reductores de Rango Medio (ASTM C-494 A y F )

• 5%-15% de reducción de agua

• Slumps de 5 - 8 pulg.(125 - 200 mm)

• Concretos con A/C moderada a baja

• Efecto de superficie incrementado

• Resistencias iniciales y finales altas

• Se usan en combinación con los de alto rango para relaciones Agua/Cemento muy bajas

• Muy buen acabado superficial

• Dosis usual 0.5% a 1% del peso del cemento

• Fraguado inicial controlado

• 5%-15% de reducción de agua

• Slumps de 5 - 8 pulg.(125 - 200 mm)

• Concretos con A/C moderada a baja

• Efecto de superficie incrementado

• Resistencias iniciales y finales altas

• Se usan en combinación con los de alto rango para relaciones Agua/Cemento muy bajas

• Muy buen acabado superficial

• Dosis usual 0.5% a 1% del peso del cemento

• Fraguado inicial controlado

Reductores de aguaConvencionales

Reductores de aguaConvencionales

Reductores de agua de rango medio

Reductores de agua de rango medio

A/C A/C

A/C = 0.23 - 0.27A/C = 0.23 - 0.27

A/C = 0.36 - 0.40A/C = 0.36 - 0.40

SLU

MP

, In.

SLU

MP

, In.



1212

1010

88

66

44

22

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00


Plastificantes - Reductores de agua de alto Rango (Superplastificantes)

(ASTM C - 494 Tipo F, ASTM C - 1017)

• Efecto aniónico multiplicado• Acción lubricante de duración variable slump > 6”:

1era Generación 1960’s - 30’a 45’(uso en obra) 2da Generación 1970’s - 1 hr. (uso en planta) 3era Generación 1980’s - 2 hrs.(uso en planta)

• Reducción de agua notable : • 1era Generación 1960’s - 15% a 20%• 2da Generación 1970’s - 20% a 30%• 3era Generación 1980’s - Hasta 40%• Dosis usual 0.5% a 2.0% del peso del cemento

• Ventajas : Mejoramiento excepcional de la trabajabilidad, rapidez en vaciados, concretos de alta resistencia, aceleración de resistencias, reducción de trabajo de compactación, bombeo a grandes alturas, disminución de mano de obra, mejores acabados en concreto expuesto, baja permeabilidad.

• Precauciones : Incrementar finos, evitar sobredosificación, mayor presión en encofrados

• Relaciones A/C muy bajas• Slump de 8” a 12”• Concreto fluido

Reductores de aguaconvencionales

Reductores de aguaconvencionales

Reductores de aguade rango medio

Reductores de aguade rango medio

Reductores de aguade alto rango

Reductores de aguade alto rango

A/CA/C

A/C=- 0.23 - 0.27A/C=- 0.23 - 0.27

A/C=- 0.36 - 0.40A/C=- 0.36 - 0.40

A/C - 0.29 - 0.31A/C - 0.29 - 0.31

SLU

MP

, In.

SLU

MP

, In.

Agua parHidratación


1212

1010

88

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Aditivos para control del fraguado del concreto

Aditivos para control del fraguado del concreto

• Acelerantes– De endurecimiento– De resistencia – De endurecimiento y resistencia

• Retardadores– De endurecimiento

• Acelerantes– De endurecimiento– De resistencia – De endurecimiento y resistencia

• Retardadores– De endurecimiento

Acelerantes (ASTM C - 494 Tipo C)

Actúan sobre el C3A y C3S reduciendo el tiempo de inicio de endurecimiento y/o acelerando resistencia.

Usualmente sacrifican resistencia a largo plazo, reducen trabajabilidad, aumentan contracción por secado y disminuyen exudación.

Provocan menor resistencia al ataque de sulfatos. Incrementan calor de hidratación.

Acelerantes (ASTM C - 494 Tipo C)

Convencionales : Cloruros, carbonatos, silicatos, fluorsilicatos. Dosificación usual 1.0% a 2.0% del peso del cemento. Cloruro de Calcio !!!! El mas usado!!!! Tabú No Convencionales : Carbonato de Sodio, Aluminato

de Sodio, Hidróxido de Calcio, Silicatos de Calcio. Dosis variable. Ventajas : Vaciados en clima frío, desencofrar en

menor tiempo, adelanto de puesta en servicio, reducir tiempo para acabado, fugas de agua, shotcrete.

Retardadores (ASTM C - 494 Tipo B)

Actúan sobre el C3A aumentando el tiempo de inicio de fraguado inicial y final.

También efecto de superficie --> Lubrican Modificaciones de plastificantes. Ventajas : Facilitan los vaciados voluminosos y

complejos, ideales en clima cálido, transporte a largas distancias, bombeo de gran longitud, emergencias de obra. Dosificación usual 0.2% a 0.5% del peso del cemento. ¡ Cuidado con sobredosis !

INCORPORADORES DE AIRE

¿Que es el aire incorporado?

INCORPORADORES DE AIRE

¿Que es el aire incorporado?

Es la introducción de aire en el concreto en la forma de vacíos o burbujas de características particulares dispersadas en la mezcla como resultado del empleo de aditivos incorporadores de aire.

Es la introducción de aire en el concreto en la forma de vacíos o burbujas de características particulares dispersadas en la mezcla como resultado del empleo de aditivos incorporadores de aire.

Comparación con una cabeza de alfiler para mostrar escala

¿Por que el aireincorporado?

¿Por que el aireincorporado?

Congelamiento-deshielo/ Impermeabilidad/Durabilidad!!!

Congelamiento-deshielo/ Impermeabilidad/Durabilidad!!!

Requisitos para Durabilidad

al congelamiento-deshielocon incorporadores de aire

Requisitos para Durabilidad

al congelamiento-deshielocon incorporadores de aire

• Contenido de aire : 5% - 7% en volumen

• Tamaño de burbujas = 0.065” a 0.01”( 0.17 mm a 0.25mm)

• Factor de espaciamiento (distancia entre burbujas) = 0.008 in. (0.20 mm) o menos

• Contenido de aire : 5% - 7% en volumen

• Tamaño de burbujas = 0.065” a 0.01”( 0.17 mm a 0.25mm)

• Factor de espaciamiento (distancia entre burbujas) = 0.008 in. (0.20 mm) o menos

Incorporadores de aire ( ASTM C - 260)

"Controlan fenómeno de hielo y deshielo"Primeras versiones en 1940’s"Estructura adicional de vacíos de tamaño y ubicación

especial. Factor de espaciamiento." Incorporan de 3% a 6% de aire y lubrican." Impermeabilizan !!!! durabilidad"Dosis usual 0.02% a 0.10% del peso del cemento."Tipos : Resina vinsol, resinas de madera, ácidos grasos,

ácidos de aceites vegetales, detergentes sintéticos"Diferencias : Velocidad de generación, pérdida con

mezclado o vibrado, tamaño burbujas, compatibilidad." !!OJO!!! !!!! Medirlo

Aditivos Minerales

"Reaccionan con Hidróxidos de Calcio del cemento

creando mas cemento.

"#$Puzolanas.

"#$Microsílice.

"#$Escoria de altos hornos.

MicrosíliceResiduo de industria de metales silíceos :

Partes de aviones, autos, chips computadoras, masillas.

MicrosíliceResiduo de industria de metales silíceos :

Partes de aviones, autos, chips computadoras, masillas.

• Reducción de la permeabilidad

• Material muy fino con altademanda de agua

• Produce concreto muy denso con excelente resistencia a largo plazo.

• Gran durabilidad a la agresividad química y mecánica.

• Requiere el empleo de superplastificantes.

• Reducción de la permeabilidad

• Material muy fino con altademanda de agua

• Produce concreto muy denso con excelente resistencia a largo plazo.

• Gran durabilidad a la agresividad química y mecánica.

• Requiere el empleo de superplastificantes.

CementoPortland Microsílice

Microsílice compactada secaMicrosílice compactada seca

Microsílice en lechadaMicrosílice en lechada

Curadores Químicos

!!!Curado : Humedad, Temperatura, Tiempo!!!

" Principio de membrana.

" Tipo emulsiones de parafina o acrílicas.

" Tipo soluciones de resina en solvente volátil.

" Pruebas de eficiencia.

" Ocasión y técnica de colocación.

Aplicación de Retardador de EvaporaciónAplicación de Retardador de Evaporación

Aplicación de curador químicoAplicación de curador químico

Nuevas Tecnologías en aditivos para concretoNuevas Tecnologías en aditivos para concreto

Inhibidores de corrosiónInhibidores de corrosión

• Hacen lento el ingreso de cloruros hacia el acerode refuerzo

• Basados en Nitrito de Calcio

• Aceleran el endurecimiento

• Incrementan durabilidad ante corrosión

• Hacen lento el ingreso de cloruros hacia el acerode refuerzo

• Basados en Nitrito de Calcio

• Aceleran el endurecimiento

• Incrementan durabilidad ante corrosión

Reductores de contracciónReductores de contracción

• Minimizan la contracción plástica y la diferidareduciendo la fisuración del concreto.

• 1997 !!!!Introducción en USA

• Tienen muy poco efecto en las propiedades en estado plástico

• Minimizan la contracción plástica y la diferidareduciendo la fisuración del concreto.

• 1997 !!!!Introducción en USA

• Tienen muy poco efecto en las propiedades en estado plástico

Superplastificantes de cuarta generación en base a

Tecnología de Policarboxilatos

Superplastificantes de cuarta generación en base a

Tecnología de Policarboxilatos• Bajas dosis

• Ultra-Alta Reducción de agua con mínimo retardo ( hasta 50%)

• Endurecimiento rápido y desarrollo de resistencia inicial mejorado

• Características mejoradas para acabados

• Trabajabilidad extendida

• Bajas dosis

• Ultra-Alta Reducción de agua con mínimo retardo ( hasta 50%)

• Endurecimiento rápido y desarrollo de resistencia inicial mejorado

• Características mejoradas para acabados

• Trabajabilidad extendida

Inhibidores de hidrataciónInhibidores de hidratación

• “Duermen “ el concreto hasta por 72 horas sin efectos secundarios negativos

• Mejoran características resistentes

• Ideales en shotcrete vía húmeda

• Suministros a larga distancia

• “Duermen “ el concreto hasta por 72 horas sin efectos secundarios negativos

• Mejoran características resistentes

• Ideales en shotcrete vía húmeda

• Suministros a larga distancia

Concreto normalConcreto normalConcreto conantilavado

Concreto conantilavado

Aditivos antilavado para concreto bajo agua

Aditivos antilavado para concreto bajo agua

Aditivos naturales y de procedencia corriente

"Acelerantes : Azucar, dosis > 0.25% peso cemento Urea, ácido láctico, ácido oxálico(pulidores de metal)

"Plastificantes Retardadores : Almidón, dosis = 0.10% peso del cemento

" Azucar, dosis < 0.25% peso del cemento" Celulosa, dosis = 0.10% peso del cemento" Acido tartárico, , dosis = 0.25% peso del cemento" Resinas de madera en dosis variables

" Incorporadores de aire :" Detergentes caseros" Resinas de madera" Algas

¿Preguntas?¿Preguntas?

FINFINFINFIN

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