USO DE LOS ADITIVOS EN CONCRETO Y

VENTAJAS EN LOS PROCESOS

CONSTRUCTIVOS

Autor: Ing. Julio Carhuamaca

concreto

Material cementicio

Agua

Agregados

ADITIVOS

Aire

REQUERIMIENTOS BÁSICOS PARA UN BUEN CONCRETO

Resistencia .- Para obtener la capacidad de resistir cargas estructurales.

Durabilidad .- Capacidad para resistir la acción del ambiente.

Trabajabilidad .- Medida de la facilidad con la que el concreto puede ser colocado y acabado.

Economía .- Los mayores beneficios con los menores costos.

Los aditivos permiten modificar las propiedades del concreto de manera prevista y controlada, a fin de cubrir los requerimientos básicos y evitar las condiciones indeseables

El cemento reacciona con el agua (hidratación) y forma un material adherente que al endurecerse mantendrá al resto de componentes unidos entre sí.

Los productos de la hidratación del cemento son los responsables de dar las propiedades físicas y químicas a la pasta de cemento y por lo tanto al concreto.

Silicato tricálcico .- Define la resistencia inicial.

Silicato dicálcico .- Define la resistencia a largo plazo. (75 – 80%)

Aluminato tricálcico .- Responsable de resistencia del cemento a los sulfatos. Controla la hidratación. (4 - 11%)

Aluminoferrito tetracálcico .- Define la velocidad de hidratación. Responsable de las características físico-mecánicas (8 - 13%)

Los aditivos influyen directamente sobre estos componentes, modificando las propiedades físicas, químicas y mecánicas de la pasta de cemento.

Los principales productos de la hidratación del cemento son :

CONDICIONES A EVITAR EN EL CONCRETO

Segregación

Cangrejeras

Juntas frías

Corrosión

MASTERBUILDERS

ADMIXTURES

Marine Corrosion

Contracción por Secado

ADITIVOS

REDUCTORES DE AGUA

(Plastificantes / Superplastificantes)

POZZOLITH 126 N, POLYHEED 770R, RHEOBUILD 1000TECNOLOGÍA GLENIUM

Mayor trabajabilidad con cantidades de agua constantes.

Menor cantidad de agua para trabajabilidades constantes.

Mayor facilidad de compactación y colocación del concreto.

MECANISMO DE ACCION

Existen 3 categorías de reductores de agua :

Reductores de agua de rango normal.- Capacidad de reducción de 5% – 10%

Reductores de agua de rango medio.-

Capacidad de reducción de 8% – 18%.

Dosis entre 0.1% y 0.4% del peso del cemento.

Reductores de agua de alto rango (superplastificantes).-

Capacidad de reducción de 12% – 30%.

Dosis entre 0.5% y 2% del peso del cemento.

En la actualidad contamos en el mercado local con los aditivos reductores de agua de alto rango basado en la tecnología del policarboxilato.

Usos recomendados:

Concreto donde se requieran altas resistencias tempranas y últimas con un incremento en la durabilidad

Producción de mezclas de concreto autocompactante y de concreto Rheodinámico.

Concreto donde sea necesaria una reducción de agua de alto rango (12% a 40%)

Vaciados de elementos esbeltos con alta densidad de armaduras.

Tiempos de Fraguado:

Resistencia a la Compresión:

Mezcla Mpa psi Mpa psiConcreto Normal 12 1700 28 4040Superplastificante Convencional 24 3460 44 6380GLENIUM 3030 NS 28 4040 52 7580

1 Día 7 Días

Tiempo de fraguado inicial DiferenciaMezcla H:min H:min

Concreto Normal 4:24Superplastificante Convencional 6:00 1,36GLENIUM 3030 NS 5:00 0,36

++

COMPARATIVO CONCRETO AUTOCOMPACTADO CON TRADICIONAL

USOS DEL CONCRETO

AUTOCOMPACTADO

Las principales referencias de aplicación se encuentran en Japón. Destaca por su relevancia la aplicación en los 2 bloques de anclaje del puente colgante Akashi Kaikyo de 2 Km de luz empleándose 250000 m3 de Concreto Autocompactado en cada bloque con un rendimiento de 1900 m3/día. La disminución del plazo de obra fue de 3 meses.

Vaciado de concreto fc=750 kg/cm2

OTRAS VENTAJAS CON EL USO DE ADITIVOS REDUCTORES DE AGUA

Mejor adherencia al aceroReduce retracción

Baja permeabilidad

MEDICION DE CONSISTENCIA DEL CONCRETO

DOSIFICACIÓN DE ADITIVO EN OBRA

Uso de Reductor de agua y curador en Pavimentos

de concreto Ciudad de Cajamarca

USO DE ADITIVOS

REDUCTORES

ADITIVO

RETARDADOR DE FRAGUA

DELVO ESTABILIZADOR

Tienen como objetivo incrementar el tiempo de vida normal del concreto en estado fresco hasta el inicio del endurecimiento o fragua.

Su uso se recomienda para :

Concretos elaborados en climas cálidos.

Concreto premezclado.

Vaciados masivos.

Transporte de concreto a largas distancias.

Evitar las juntas frías.

Cuando los componentes del cemento (silicato y aluminato tricálcico) se combinan con el agua, se da inicio a la hidratación.

Los iones Calcio, se fijan sobre la superficie de las partículas de cemento, formando una barrera protectora que detiene o controla la velocidad de hidratación.

Con el tiempo se disipa la barrera protectora, permitiendo que continue el proceso de hidratación normal del cemento.

MECANISMO DE ACCIÓN

ADITIVO

ACELERANTE

POZZOLITH 122 HE, POZZOLITH NC 534, MEYCO SA 160

Es un aditivo usado para acelerar el tiempo de fraguado e incrementar las resistencias iniciales del concreto. Debe ser libre de cloruros y álcali.

Mayor resistencia inicial a compresión y flexión.

Ventajas:

Se reducen costos de colocación de concreto en la obra

Se reduce o elimina el tiempo de calentamiento y protección en clima frio.

Se logran acabados de losas en menor tiempo reduciendo costos de mano de obra.

Desmoldado y reutilización de encofrados en menor tiempo.

335150 - 160

Concreto sin aire incluido

Cemento Tipo I, kg/m3Asentamiento, mm

Contenido de aire, %

CARACTERÍSTICAS DE DESEMPEÑO

Datos de la mezcla Pozzolith NC 534

Tiempo de fraguado vs. dosificación:Tiempo de fraguado :

Resistencia a Compresión:

* Dosificación por cada 100 kg de cemento.

18 - 21 ºC4 - 10 ºC Temperatura ambiente

Temperatura concretoMezcla Fraguado Inicial Diferencia

4 ºC Hr:Min Hr. MinNormal 09:36 -Pozzolith NC 534845 ml/100 kg 06:30 03:061690 ml/100 kg 04:53 4.43

Mezcla Fraguado Inicial Diferencia10 ºC Hr:Min Hr. Min

Normal 06:50 -Pozzolith NC 534845 ml/100 kg 05:07 01:431690 ml/100 kg 03:48 3.02

--

--

1 Día 3 Días 7 Días4 ºC 10 ºC 21 ºC

Normal 1,8 Mpa 12,6 Mpa 26,7 Mpa100% 100% 100%

Pozzolith NC 534845 ml/100kg 4,9 Mpa 14,8 Mpa 33,2 Mpa

277% 117% 111%

1690ml/100kg 2,8 Mpa 15,3 Mpa 35,7 Mpa154% 121% 119%

Tienen como objetivo reducir el tiempo normal de endurecimiento de la pasta de cemento y/o acelerar el tiempo normal de desarrollo de resistencias.

Su uso se recomienda para :

Vaciados en climas fríos.

Concretos lanzados (shotcrete)

Reducción en los tiempos de desencofrado.

Reparaciones

COMPARATIVO DESARROLLO DE RESISTENCIA

Resistencia mecánica del hormigón efecto de los retardadores y de los acelerantes.

ADITIVOS

INCORPORADORES DE AIRE

MB-VR y MICROAIR

Tienen por objetivo mejorar el comportamiento del concreto frente a los procesos de congelación y deshielo que se producen en sus poros capilares cuando él está saturado y sometido a temperaturas bajo 0 °C.

Debe considerarse en el diseño que su uso origina una menor resistencia final

Su uso se recomienda para :

Vaciados en climas fríos.

Vaciados de pavimentos.

Su uso favorece la trabajabilidad.

Incorpora microburbujas al concreto que absorben la expansión del agua congelada y preveen daños en el concreto

MECANISMO DE ACCIÓN

Buena repartición de Microburbujas

Repartición de Microburbujas Ineficaz para resistir ciclos de

congelamiento

EFECTOS DE CUATRO TIPOS PRINCIPALES DE ADITIVOS

Efectos sobre Fluidificantes Acelerantes Retardadores Incorporadoresde Fragua de Fragua de aire

Trabajabilidad Segregación / bleedingFraguado - AceleraciónRetardoComportamiento frenteal bombeoResistencia inicialResistencia finalPermeabilidadResistencia al hielo en presencia de sales antihieloHormigonado a bajas temperaturasHormigonado a temperaturas elevadas

+++

+

++++

+

-

++

++---

+

-

+-

++

-+

-

-

+

++

--+

++

++ Efecto Deseado + Efecto Positivo - Riesgo de efectos no deseados.

OTROS TIPOS DE ADITIVOS A EMPLEAR EN NUEVAS

CONSTRUCCIONES

Reductores de retracción

Inhibidores de Corrosión

Reductores de evaporación

Etc

ADITIVO PARA LA REDUCCIÓN DE RETRACCIÓN

TETRAGUARD AS20

Usos recomendados :

Estructuras de concreto prefabricado y premezclado que requieren una reducción de retracción y durabilidad a largo plazo

Morteros y grouts

Shotcrete vía húmeda

Reduce significativamente la retracción por secado (hasta un 80% en 28 días y 50% después del año a una concentración del 2% por peso de cemento).

Reduce las tensiones inducidas por secado de la superficie en una dimensión en losas y pisos de concreto.

Reduce la deformación por compresión

Reduce el agrietamiento y microagrietamiento por retracción por secado mejorando la estética, impermeabilidad al agua y durabilidad.

Minimiza el pandeo.

ADITIVO INHIBIDOR DE CORROSIÓN

RHEOCRETE 222

Extiende la vida de servicio del acero de refuerzo al impedir el acceso al concreto a los cloruros y la humedad y al formar una película protectora durable en el acero de refuerzo para proporcionar un segundo nivel de protección contra la corrosión.

ADITIVO REDUCTOR DE EVAPORACIÓN

CONFILM

Permite producir pisos de concreto de alta calidad y reduce la evaporación de la humedad de la superficie. Es eficaz para combatir condiciones de secado rápido tales como temperaturas elevadas del concreto o del ambiente, vientos fuertes, luz solar directa. Su uso se recomienda para:

Reduce la evaporación de la humedad superficial en aproximadamente un 80% (con viento) y 40% (bajo la luz solar).

Reduce e incluso elimina el agrietamiento por contracción plástica.

Permite menor asentamiento y contenido de agua en el concreto utilizado para pisos o superficies planas.

Fisuración por

contracción plástica

Aplicación de reductor

de evaporación

CONSIDERACIONES IMPORTANTES

La efectividad de los aditivos depende de :

Tipo, marca y cantidad de cemento.

Contenido de agua.

Forma de agregados, gradación y proporción.

Tiempo de mezclado.

Temperatura del concreto.

Diseño de concreto empleado.

GRACIAS

Ing. Julio Carhuamaca Huanri

email: julio.carhuamaca@basf.com