El tiempo de fraguado es un periodo en el cual mediante reaccionesqumicas del cemento y el agua conducen a un proceso, que mediantediferentes velocidades de reaccin, generan calor y dan origen a nuevoscompuestos, estos en la pasta de cemento generan que este endurezca yaglutine al agregado de la mezcla de hormign, y se ponga fuerte y denso,adquiriendo de este modo una cierta resistencia, este tiempo es de sumaimportancia debido a que nos permite colocar y acabar el hormign.Tpicamente, el fraguado inicial ocurre entre dos y cuatro horas despusdel hormigonado, y nos define el limite de manejo, o sea el tiempo por el cualel hormign fresco ya no puede ser mezclado adecuadamente, colocado ycompactado, el fraguado final ocurre entre cuatro y ocho horas despus delhormigonado, y esta definido por el desarrollo de la resistencia, que se generacon gran velocidad. El fraguado inicial y el fraguado final se determinanarbitrariamente por el ensayo de resistencia a la penetracin.El fraguado inicial indica el momento en el que la masa ha adquirido tantarigidez que no puede ser vibrado sin daar su estructura interna. Por lo tanto, elconocimiento del comportamiento de fraguado del hormign es esencial, paraplanear los tiempos de acabado de un pavimento.En la ejecucin de la contraccin de los pavimentos de hormign eltiempo de fraguado del hormign adquiere gran importancia. El aserrado sedebe coordinar con el tiempo de fraguado del hormign. Se debe empezartan pronto como el hormign haya endurecido para prevenir que losagregados se desplacen por la sierra (normalmente entre 4 y 12 hs despus delendurecido el hormign).Los principales factores a tener en cuenta son temperatura/clima, relacinagua-materiales cementicios (a/mc), contenido de cemento/adiciones, tipode cemento, aditivos qumicos, tiempo de adicin de los aditivos, mezclado.El proceso de endurecimiento del hormign en sus primeras etapas sedescribe excelentemente mediante la teora de la percolacin. El primero enestudiar estos hechos fue Hammersley [78] en los aos 50. Dicha teora analizala conectividad de los componentes de un sistema, donde el desorden de losmismos es definido como una variacin en su grado de conectividad. Elprincipio de la teora de la percolacin es la existencia de un umbral depercolacin que se explica de la siguiente manera: en un sistema departculas totalmente disperso, donde no existe ningn contacto entre losdiferentes componentes del mismo. En este, se dir que el grado depercolacin es 0 (P=0). Por otra parte, supngase que se tiene otro sistema enel que todas las partculas estn totalmente conectadas entre s; en ese caso,el grado de percolacin ser 1 (P=1).En el caso de la mezcla cementicia, inicialmente, la percolacin ocurre deforma aleatoria y aislada, con la formacin de una ligazn mecnica entre dosgranos. Despus surge la formacin de subconjuntos continuos de granosligados mecnicamente y, por ltimo, la aparicin de caminos continuos degranos que unen partes del volumen. Este momento corresponde al paso delestado plstico al estado slido. A partir de aqu, se manifiestan propiedadescomo el mdulo de elasticidad, la resistencia a compresin, el coeficiente dePoisson, etc., que son parmetros caractersticos de los slidos. Ahora escuando el esqueleto formado puede presentar fisuracin, al habersecompletado el fraguado de la mezcla. En el hormign, el fraguado se definecomo la aparicin de rigidez en la masa fresca y precede a la ganancia deresistencia del hormign, que contina durante largo tiempo si se presentan lascondiciones favorables.PrefraguadoEn el prefraguado las fases slidas se encuentran desconectadas o bienconectadas mediante fuerzas de Van der Waals, con lo que la mezcla secomporta como un lquido viscoso-plstico. En ese momento, puedeconsiderarse que las partculas slidas se encuentran aisladas; presentando losporos existentes una total continuidad. Conforme va teniendo lugar lahidratacin, la fraccin conectada aumenta gradualmente, hasta que sealcanza el umbral de percolacin asociado a un grado de hidratacin crtico.Para una pasta pura de C3S, existe una dependencia de la fraccin de huecosconectada con la relacin agua conglomerante, llegando a que, pararelaciones agua-conglomerante mayores que 0.6 siempre existe una fraccinde huecos conectada.Las relaciones agua/cemento mayores que 0.6 se siga manteniendo unafraccin de poros interconectada es que, en estos casos, no hay suficienteconglomerante de inicio que proporcione la cantidad de productos dehidratacin necesaria para interrumpir la continuidad de la red de poroscapilares.En la fase slida poco a poco va aumentando el crecimiento aleatorio deproductos de hidratacin, con lo que en algunos puntos comienzan aestablecer contacto entre s, especialmente debido a la formacin de C-S-H. Espor ello, que el desarrollo de sta fase determina la rigidez de la pasta. A su vez,la relacin entre la porosidad capilar y la fraccin de huecos conectada esindependiente de la relacin agua/cemento. Segn esto, la porosidad capilarde un hormign con una relacin agua/cemento baja, a edades tempranas,es equivalente a la porosidad de un hormign con una relacin agua/cementoalta, tras un tiempo mayor.Al hidratarse el cemento, los productos de reaccin ocupan menosespacio que los reactantes (retraccin qumica), dado que el volumen llenadopor los hidratos es de 2.2 veces el del cemento anhidro. Por otra parte, diversosinvestigadores han encontrado que, para el mismo grado de hidratacin, elmayor tamao y cantidad de poros corresponden a las temperaturas msaltas, lo que hace pensar que a una mayor velocidad de fraguado, el sistemaencuentra ms dificultad para rellenar los huecos dejados por la formacin delos primeros productos de hidratacin.A este periodo tambin se lo denomina fraguado falso o fraguadoinstantneo. El primero es temporal y se puede trabajar haciendo un mezcladocontinuado, pero el fraguado instantneo significa que la mezcla tendr queser desechada.FRAGUADOEl fraguado se caracteriza por los tiempos de fraguado, tambinconocidos como inicio de fraguado y fin de fraguado. Fsicamente, el inicio defraguado es el momento en que la pasta, que es una suspensin viscoelstica -plstica con una pequea resistencia al corte, pasa a ser un slido.viscoelstico - plstico con una mayor resistencia al corte; es decir, es elmomento en que la mezcla deja de ser trabajable.El fin de fraguado corresponde al momento en que comienza elendurecimiento.Por otra parte, el final de fraguado ocurrir algo antes de que se produzcael mximo en la velocidad de desprendimiento de calorEstimacin del tiempo de fraguadoAmziane postul que antes del fraguado, las presiones son hidrostticas,siendo el tiempo de inicio de fraguado el momento en que las presioneslaterales en el hormign se hacen cero. Alternativamente, el fraguado puedeser estudiado como un proceso de percolacin con las partculas de cementointerconectadas (percoladas) por los productos de hidratacin. El grado crticode percolacin; es decir, el instante en que la masa deja de ser un lquido paraconvertirse en un slido es del 16% de las partculas conectadas.Sin embargo, teniendo en cuenta lo dicho acerca de la teora de lapercolacin, ser lgico pensar que el fraguado del hormign depender, nosolo de la resistencia a penetracin en la pasta de cemento en un instantedado, sino tambin, de los factores que afecten el nivel de conectividad entrepartculas y vacos, como por ejemplo su consistencia.POSTFRAGUADODurante este perodo, la evolucin de las propiedades mecnicas de lamezcla est ntimamente ligada al desarrollo del cuerpo poroso de la pasta decemento endurecida, como resultado del proceso de hidratacin delcemento. Adems, durante el proceso de post fraguado, se producen otrosfenmenos como la retraccin autgena (qumica) y la retraccin de secado,que depende tambin de la estructura del medio poroso.En el momento del fraguado, se tiene una porosidad inicial formadaespecialmente por capilares. sta se ver modificada durante el post fraguadopor la formacin de hidratos. La porosidad final de la pasta endurecida ser,entonces, funcin de los hidratos formados durante el post fraguado y de lascondiciones en las cuales se ha encontrado el hormign (temperatura,confinamiento, etc.) y, tambin, del tipo, la reologa y la porosidad de dichoshidratos.FACTORES QUE AFECTAN EL TIEMPO DE FRAGUADO DEL HORMIGONLos factores ms importantes son:Temperatura/ clima. El aumento de la temperatura reduce el tiempo defraguado. La disminucin de la temperatura aumenta el tiempo de fraguadoLa hidratacin parar cuando la temperatura est cerca de 0C. La exposicina la luz del sol y las condiciones ventosas tambin influencian el fraguado,especialmente en la superficie, en gran parte debido a los efectos de calor yrefrigeracin por evaporacin.Relacin agua - materiales cementicios (a/mc). Una relacin a/c ms bajareduce el tiempo de fraguado.Contenido de cemento/adiciones. El aumento del contenido de cementoreduce el tiempo de fraguado.Tipo de cemento. La qumica del cemento afectar fuertemente el tiempo defraguadoAditivos qumicos. Los aditivos aceleradores y retardadores se utilizandeliberadamente para controlar el tiempo de fraguado. La sobredosis dealgunos reductores de agua puede dar lugar al retraso del fraguadoTiempo de adicin de los aditivos. La adicin retrasada de algunos reductoresde agua puede evitar la rigidizacin temprana o el retrasoMezclado. La mejora del mezclado influencia la hidratacin mejorando lahomogeneidad y la dispersin de los reactivos y, as, tambin acelera elfraguado.INFLUENCIA DE LA TEMPERATURA EN EL FRAGUADO DEL HORMIGNEl hormign puede ser considerado como un sistema de tres fases, agua,partculas slidas y aire. Justo despus de mezclar el agua con el cemento, laspartculas slidas se encuentran desconectadas o conectadas por fuerzas deVan der Waals, con lo que el hormign se comporta como un lquidoviscoplstico cuya resistencia ltima depende de la fraccin de volumen deslidos. Conforme la hidratacin tiene lugar, las partculas de cementoconstruyen puentes entre ellas (percolan), incrementando gradualmente lafraccin volumtrica de slidos e interrumpiendo la porosidad capilar, que seencuentra rellena de agua. Estos puentes generados por los productos dehidratacin son mucho ms fuertes que las fuerzas interparticulares de Van derWaals, que hacen que floculen existiendo un momento en el que la resistenciade la masa crece ms rpidamente que la fraccin volumtrica de slidos,formando de esta manera el esqueleto slido del hormign. El fraguado inicialindica el momento en el cual la masa ya no puede ser vibrada debido a que eha adquirido la resistencia suficiente en la cual puede daar la estructurainterna. Por lo tanto, el conocimiento del comportamiento de fraguado delhormign se puede plantear los tiempos de acabado del pavimentoEs bien conocido que la temperatura es uno de los parmetros que msinfluencia tienen en el desarrollo de resistencias del hormign: un incrementode la temperatura har que la mezcla madure ms rpidamente que cuandosta permanece constante. Esto se debe a una aceleracin de la reaccin dehidratacin, que es trmicamente activada. Adems, la temperatura puedeprovocar efectos adversos en el hormign: Una temperatura del hormign demasiado elevada al inicio de lahidratacin puede conducir a una prdida permanente de resistencia. Grandes variaciones de temperatura pueden generar la fisuracin delhormign. Las heladas antes de que el hormign haya alcanzado suficientesresistencias pueden causar prdidas de resistencia permanentes.Para prevenir estos daos y asegurar un funcionamiento adecuado delhormign ser necesario un conocimiento previo de los efectos de latemperatura en el fraguado de la masa.