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Universidad Andina Néstor Cáceres Velásquez Facultad de Ingenierías y Ciencias Puras

C.A.P. INGENIERÍA CIVIL

ADITIVOS Tecnología del Concreto Presentado por: QUISCA OTAZU, Rody HUARAHUARA TOMA, Ruth Clorinda HUANCA GONZALES, Rudy HUALLPA CRUZ, Juan Carlos CANCHACO ORDOÑO, Ely Magaly JALIRE ARACA, Fanny Docente:

Ing. VARGAS REYES, Miguel Leonardo Semestre y Sección:

4to “A” Fecha:

Puno, 08 de Noviembre del 2014 Puno – Perú

I.

Objetivos - Conocer los diferentes tipos de aditivos que se utilizan para la -

II.

construcción. Dar a conocer las distintas propiedades que son añadidas al

concreto gracias a estos aditivos. - Dar recomendaciones necesarias para su manipulación. Antecedentes

La historia del uso de aditivos químicos en los hormigones se remonta al siglo 19, 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 impermeabilidad. 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 resistentes, económicos y durables. 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 puzolánico que usado en conjunto con los aditivos superplastificantes permite obtener la máxima resistencia y durabilidad del hormigón.

III.

Definición

Se denomina aditivo a las sustancias añadidas, a los componentes fundamentales del concreto con el propósito de modificar alguna de sus propiedades y hacerlo mejor para el fin a que se destine. Se presentan en forma de polvo, liquido o pasta y la dosis varía según el producto y el efecto deseado entre un 0.1 % y 5 % del peso del cemento. Su empleo se ha ido generalizando hasta el punto de constituir actualmente un componente habitual del hormigón. Sin embargo su empleo debe ser considerado cuidadosamente, siendo importante verificar cuál es su influencia en otras características distintas de las que se desea modificar. No así corregir deficiencias en la dosificación, preparado y puesta en obra. Por tanto el concepto de que son la solución a todas las deficiencias deberá desecharse totalmente. Los aditivos no son aglomerantes sino ciertos productos que integrados en los hormigones les confieren cualidades particulares. Los aditivos que deben emplearse en el concreto complican con las especificaciones de la norma ITINTEC 339.086. podemos encontrar que

tanto por el comité 116R del American Concrete

Instituto como por la norma ASTM C 125 dice que un aditivo no es agua, agregado, cemento hidráulico o fibra de refuerzo, pero es empleado como un ingrediente del mortero o concreto, y este es añadido a la mezcla ya sea durante o antes para un concreto o mortero con el fin de: 

Modificar alguna o una de sus propiedades para que así sean

 

más adecuados al trabajo a realizar. Facilitar su colocación. Reducir los costos de operación.

Se debe considerar los siguientes factores generales para el empleo de aditivos. 

Debe ser la única alternativa para lograr los resultados deseados.



Los objetivos deseados se lograran con mayor economía y mejores resultados ya sea en cambios en la composición o proporciones de la mezcla.

IV.

CLASIFICACIONES DE ADITIVOS: 1. La norma ASTM C 494 “Chemical Admixtures for Concrete”, distingue siete tipos: • TIPO A : Reductor de Agua • TIPO B : Retardador de Fraguado • TIPO C : Acelerador de Fraguado • TIPO D : Reductor de agua y Retardador. • TIPO E : Reductor de Agua y Acelerador. • TIPO F : Reductor de Agua de Alto Efecto. • TIPO G : Reductor de Agua de Alto Efecto y Retardador Los aditivos incorporadores de aire se encuentran separados de este grupo, e incluidos en la norma ASTM C260 “Especifications for Air Entraning Admistures for Concrete”. 2. Por su parte el código de buena práctica “Aditivos, Clasificación, Requisitos y Ensayos”, elaborado por el Centro Tecnológico del

• •

Hormigón (CTH), establece la siguiente clasificación: • Retardador de fraguado. • Acelerador de fraguado y endurecimiento. • Plastificante. • Plastificante-Retardador. • Plastificante-Acelerador. • Superplastificantes. • Superplastificantes retardador. Incorporador de aire. 3. Finalmente, la norma francesa AFNOR P 18-123 “Betons: Definitions et Marquage des Adjuvants du Betons” establecen una clasificación más amplia, motivo por el cual será utilizada como base para el presente texto: a. Aditivos que modifican las propiedades reológicas del hormigón fresco: - Plastificantes – Reductores de agua. - Incorporadores de aire. - Polvos minerales Plastificantes - Estabilizadores b. Aditivos que modifican el fraguado y endurecimiento: - Aceleradores de fraguado y/o Endurecimiento. - Retardadores de Fraguado. c. Aditivos que modifican el contenido de aire: - Incorporadores de Aire - Antiespumantes.

-

Agentes formadores de Gas. Agentes formadores de Espuma.

d. Aditivos que modifican la resistencia a las acciones -

físicas: Incorporadores de Aire. Anticongelantes. Impermeabilizantes.

e. -

Aditivos misceláneos Aditivos de cohesión – emulsiones Aditivos combinados Colorantes Agentes formadores de espuma

Debido a que esta clasificación está hecha desde el punto de vista de su influencia en determinadas propiedades del hormigón, algunos productos utilizados para confeccionar estos aditivos se repiten en más de un grupo.

V.

ADITIVOS MAS USADOS EN LA CONSTRUCCIÓN

Con las diferentes clasificaciones vistas anteriormente, daremos conceptos generales de los aditivos más utilizados en obras.

V.1.

ADITIVOS ACELERARTE

Se usan en la realización de trabajos urgentes que requieren un rápido fraguado inicial con aceleración del proceso de endurecimiento. Los aditivos acelerantes se usan en el concreto con el fin de provocar un fraguado más rápido del material y endurecimiento acelerado, lográndose resistencias más altas a edades más tempranas. Las razones que pueden obligar a acelerar un hormigón son:      

Desencofrar más rápido y reusar los moldes. Dar al servicio una estructura en tiempo más corto. Fundir concreto a bajas temperaturas. Acortamiento en el periodo de protección del concreto. Rápido acabado o reparación de la estructura. Compensación de los efectos de las bajas temperaturas sobre el desarrollo de resistencia

Los beneficios de una reducción en el tiempo de fraguado incluyen: 

Operaciones de acabado superficial más rápidas. Reducción temprana en la presión sobre los encofrados. Rápido taponeo de fallas debidas a presiones hidráulicas.

Una sustancia, usada por muchos años, ha sido el cloruro de calcio, es el aditivo acelerante más utilizado ya que es efectivo por su peso y relativamente más barato, acelerante por excelencia. El cloruro de calcio, al igual que las demás sustancias acelerantes debe ser dosificado porque en concentraciones de 1 a 2%, o dosis mas altas del peso del cemento es un gran acelerante pero en dosis bajas se convierte en un retardante. Los aditivos elaborados con el no tuvieron competencia por largas décadas, debido a su principal virtud: acelera casi todo tipo de concreto (fraguados y

resistencia inicial) y funciona muy bien con la gran mayoría de los cementos. Sin embargo, han sido desechados e inclusive prohibidos por su condición de promotores de la corrosión del acero de refuerzo.

La química moderna ha intentado mediante el uso de otras sales (nitratos, nitritos, etc.) Y con combinaciones cada vez más sofisticadas, crear acelerantes que no afecten la durabilidad de las estructuras logrando excelentes productos que igualan e incluso superan el desempeño de los cloruros. La normatividad mundial, prohíbe el uso de acelerantes con cloruros en la elaboración de estructuras pretensadas y cuando se encuentran elementos de aluminio embebidos en la estructura. Algunos códigos también excluyen la utilización de dichos aditivos en estructuras sometidas a medio ambiente agresivo: agua de mar, suelos sulfatados, etc. La forma de actuar de los acelerantes, no está muy clara, aun hoy se supone que actúan sobre la fase de silicatos del cemento y que puede existir en varios estados en el sistema aluminato - cloruro, de calcio - agua. Lo que sí parece claro, es que el cloruro de calcio actúa como un catalizador de la reacción. El desempeño de un acelerante que contiene cloruro, depende en buen grado de la dosis usada. Debe recordarse que en dosis muy bajas, puede convertirse en un retardador, al igual que con cementos con alto contenido de alúmina. Una alternativa valiosa para la obtención de altas resistencias iníciales cuando solo se cuenta con acelerantes que contienen cloruro de calcio es la utilización de reductores de agua de alto poder (tipo F), sin embargo, es difícil obtener con estas resistencias iníciales (8-16 horas) tan altas como las obtenidas con acelerantes. Los reductores de agua de alto poder son especialmente útiles para incrementar la resistencia inicial de 36 horas en adelante en climas fríos, temperaturas inferiores a 20 grados centígrados o posteriores a 18 horas en climas cálidos.

Los acelerantes sin cloruros, son especialmente útiles en la industria del concreto premezclado y son fundamentalmente acelerantes de endurecimiento o resistencias, sin una disminución marcada en los tiempos de fraguado, lo cual permite su uso adicionado desde la planta de producción y no en la obra, permitiendo mayores controles en su dosificación.

Una buena alternativa para acelerar resistencias es la de aprovechar el efecto combinado de reducción de agua y aceleramiento químico de resistencias mediante un acelerante sin cloruros usando 2 aditivos, o uno de doble efecto. Dicho procedimiento permite cumplir el objetivo cuando se requieren resistencias a partir de 12 horas con curado a temperatura ambiente. Sin embargo el desarrollo de resistencia del concreto puede ser acelerado por otros métodos tales como: 1. El uso de cemento de resistencias altas a tempranas edades 2. 3. 4. 5.

como es el cemento Portland Tipo III. Aumentando el contenido de cemento. Curando el concreto a mas altas temperaturas. Calentando el agua y los agregados. Una combinación de los anteriores.

El empleo de estos aditivos reduce el tiempo inicial y final de fraguado y aumenta los cambios de volumen. La resistencia a la compresión se incrementa notablemente a temprana edad pero se reduce a los 28 días, es decir, que las resistencias finales suelen quedar aumentadas con los retardadores y disminuidas con los acelerantes y en este último caso, tanto cuanto más acelerante sea el producto.

ESQUEMA DE LA INFLUENCIA COMPARADA DE UN ACELERADOR Y UN RETARDADOR SOBRE LA EVOLUCIÓN DE LAS RESISTENCIAS Tomado de: SANDINO PARDO, Alejandro; RODRIGUEZ, Carlos Alberto; GÓMEZ CORTÉS, José Gabriel; NARANJO VILARO, Ricardo. Tecnología del concreto. Bogotá. 1988. PRECAUCIONES Los aditivos acelerones nunca deberán ser empleados como agentes anticongelantes para el concreto, dado que en las cantidades normalmente empleadas disminuyen el punto de congelación del concreto solamente en una cantidad despreciable, menos de 2C. El acelerarte más conocido y utilizado es el cloruro de calcio pero, debido a su tendencia a promover la corrosión del acero, su empleo no es recomendado en determinados casos Aditivos acelerones no corrosivos y sin cloruros, determinados nitratos, formiatos, y nitritos ofrecen alternativas al usuario, aunque pueden ser menos efectivos y son más caros que el cloruro de calcio.

Otros productos químicos que aceleran la velocidad de endurecimiento del concreto incluyen la trietalomida y una variedad de sales solubles tales como cloruros, bromuros, fluoruros, carbonatos, silicatos y tiosanuros. La aceleración del desarrollo de resistencia permite. -

Un desencofrado más rápido Acortamiento en el periodo de protección del concreto Rápido acabado o reparación de la estructura Compensación de los efectos de las bajas temperaturas sobre el desarrollo de resistencia o cianuros.

Por otro lado, el cloruro de calcio produce corrosión y por lo tanto no debe ser empleado en los siguientes casos: -

Concreto curado con vapor; Concreto preesforzado; Concreto que contenga embebidas piezas de aluminio o elementos galvanizados.

Si se respeta el límite de dosificación del 2% del peso del cemento, su uso no causa corrosión en el acero de refuerzo bajo condiciones ambientales normales siempre y cuando las varillas tengan suficiente recubrimiento.

V.2. ADITIVOS IMPERMEABILIZANTES Esta es una categoría de aditivos que sólo está individualizada nominalmente pues en la práctica, los productos que se usan son normalmente reductores de agua, que propician disminuir la permeabilidad al bajar la Relación Agua/Cemento y disminuir los vacíos capilares. Su uso está orientado hacia obras hidráulicas donde se requiere optimizar la estanqueidad de las estructuras. No existe el aditivo que pueda garantizar impermeabilidad si no damos las condiciones adecuadas al concreto para que no exista fisuración, ya que de nada sirve que apliquemos un reductor de agua muy sofisticado, si por otro

lado no se consideran en el diseño estructural la ubicación adecuada de juntas de contracción y expansión, o no se optimiza el proceso constructivo y el curado para prevenir agrietamiento. Hemos tenido ocasión de apreciar proyectos hidráulicos donde en las especificaciones

técnicas

se

indica

el

uso

exclusivo

de

aditivos

impermeabilizantes, lo cual no es correcto y lleva a confusión pues esta connotación que es subjetiva, la han introducido principalmente los fabricantes, pero en la práctica no son en general otra cosa que reductores de agua. Existe un tipo de impermeabilizantes que no actúan reduciendo agua sino que trabajan sobre el principio de repeler el agua y sellar internamente l estructura de vacíos del concreto, pero su uso no es muy difundido pues no hay seguridad de que realmente confieran impermeabilidad y definitivamente reducen resistencia. Las sustancias empeladas en este tipo de productos son jabones, butilestearato, ciertos aceites minerales y emulsiones asfálticas. Otros

elementos

que

proporcionan

características

de

incremento

de

impermeabilidad son las cenizas volátiles, las puzolanas y la micro sílice, que en conjunción con el cemento generan una estructura mucho menos permeable que la normal, pero su uso es más restringido. MAGNITUD DEL PROBLEMA: Las presas, muros de retención, tanques de almacenamiento, etc. Pueden presentar mostrar evidencias de filtración de agua, debidas a fallas de producción y colocación del concreto, o a grietas en la estructura. NECESIDAD DE LOS IMPERMEABILIZANTES: Un concreto de buena calidad con una porosidad baja, un buen grado de hidratación, una adecuada relación gel – espacio, una relación agua – material cementante no mayor de 0.6 en peso y un curado adecuado, no requiere impermeabilizantes, ni estos tienen efecto importante. Se considera que un impermeabilizante sigue siendo el concreto de buena calidad y adecuadamente trabajado.

MATERIALES EMPLEADOS: Los aditivos de este grupo comprenden, jabones, butil, estearato y determinados productos de petróleo. 

Los jabones comprenden sales de ácidos grasos, usualmente estearatos u oleatos de calcio o de amonio. El contenido de jabón es dell 20% o menor al resto de cloruro de calcio o cal. El total de jabón añadido debe ser menor el 0.2% en peso del cemento. Estos aditivos originan



incorporación de aire. El estearato de butilo es mejor repelente de agua que los jabones . No incorpora airey su efecto sobre la resistencia es despreciable. Se añade como emulsión con el estearato em proporción del 1% en peso del



cemento. Entre los productos de petróleo se encuentran los aceites minerales, emulsiones asfálticas y ciertos asfaltos rebajados. Los aceites minerales pesados, con viscosidad SAE &= sonefectivos para hacer el concreto repelente al agua y reducir su permeabilidad. Los aceites, añadidos en proporcion no mayor del 5% en peso del cemento, tienen muy poco efecto sobre la resistencia.

ADITIVOS REDUCTORES DE IMPERMEABILIDAD: DEFINICION: Se entiende por permeabilidad a la velocidad con la que el agua circula a trave´s de un elemnto de concreto saturado, bajo una gradiente hidráulica mantenida externamante. MATRIALES: Los

aditivos

minerales,

adecuadamente

dosificados, reducen

la

permeabilidad de mezclas en las que el contenido total de agua por el empleo de un aditivo reductor disminuye la porrosidad total ligeramente, pero no existe información suficiente como para demostrar que la permeabilidad se reduce signifcativamente.. Todos aquellos factores que tienden a incementar el grado de hidratación y la relación gel- espacio y por tanto reducen los poros capilares, tienden a reducir la permeabilidad del concreto.

V.3.

ADITIVOS INCORPORADORES DE AIRE

Desde la década de 1930 se descubrió que la incorporación de una verdadera constelación de esferas o burbujas de aire en el interior del concreto aumentaba de manera espectacular la durabilidad del concreto frente al ataque de hielo-deshielo. Este fenómeno es particularmente visible en estructuras con una relación superficie/ volumen alta, es decir pisos y pavimentos. Cuando la temperatura externa baja de 0 °C el agua al interior del concreto comienza a congelarse y recordemos que el agua al convertirse en hielo aumenta en un 9% su volumen. Este incremento en el volumen genera esfuerzos al interior de la red porosa micro-fisurando el material. Un concreto expuesto a cientos de ciclos de hielo y deshielo termina desintegrándose. La presencia de una red de esferas de aire cuyo diámetro varía entre 70 a 140 micras tiene un doble efecto. Uno en estado fresco y otro sobre estado endurecido. En estado fresco disminuye radical- mente la exudación del concreto evitando la formación de capilares que alcanzan la superficie y otro en estado endurecido donde las esferas que actúan como lugares donde el agua en exceso, empujada por el hielo o el mismo hielo, disipa los esfuerzos provocados por el cambio volumétrico cuando cambia de estado a sólido. Para garantizar su correcto funcionamiento, los norteamericanos definieron así una distancia mínima entre burbujas de aire, densidad volumétrica mínima, que denominan como factor de espacia- miento que debe estar cercana a 250 micras. Sin embargo el uso de incorporadores de aire no se limita a evitar el daño del concreto por ciclos de hielo-deshielo. La ausencia de capi- lares hace que el agua no pueda penetrar en el concreto en estado endurecido, por lo que una incorporación de aire tanto en concreto como en mortero, tiene un efecto impermeabilizante en el material.

En las zonas cálidas el aire incorporado se usa entre otros para: • • • • •

Impermeabilizar concretos. Mejorar arenas gruesas carentes de finos. Plastificar concretos. Ayudantes evidentes en concretos Tremió, para mejorar el rendimiento durante la caída y disminuir la

•

exudación. Ayudantes de molienda.

Los aditivos incorporadores de aire disminuyen la tensión superficial del agua. Esto facilita entonces la formación de esferas de aire disminuyendo la energía necesaria para crear superficies de con- tacto aire-agua. El papel principal de los incorporadores de agua es el de estabilizar las esferas de aire atrapadas en las turbulencias generadas por las palas de la mezcladora y por las partículas finas como gruesas.

La acción de los incorporadores de aire puede sintetizarse como: • •

Disminución de la tensión superficial del agua (surfactante). Formación de una película insoluble (e hidrofóbica) alrededor de

•

las esferas de aire. Estabilización por adsorción sobre las partículas de cemento.

buen incorporador de aire debe evitar la coalescencia de las esferas de aire debido a que las esferas de mayor tamaño pueden ser fácilmente expulsadas hacia la superficie (menos estables), por otro lado la red de esferas de aire es la que permite una mejor protección si está constituida por pequeñas esferas de aire (entre más pequeña, mejor). La estabilidad de la red de aire es la característica más importante que debe cumplir un incorporador de aire. En realidad un incorporador de aire debería ser visto más como un estabilizador de las esferas de aire creadas al momento de la mezcla del concreto. El diseño, empleo y puesta en obra de un concreto con aire incorporado, es un proceso que requiere especial cuidado y que necesita generalmente un trabajo

previo desde el laboratorio hasta la obra misma. La labor se debe concentrar en seleccionar y ajustar la dosis del incorporador de aire en función de otros parámetros de la formulación y de las condiciones de puesta en obra. El objetivo es construir una red de esferas de aire que cumpla con las siguientes condiciones principalmente: •

El volumen de aire y el factor de espaciamiento deben satisfacer las exigencias mínimas asociadas al grado de exposición al

•

congelamiento. Las características de las esferas de aire deben ser estables en el tiempo.

Las características de las esferas de aire son función de prácticamente todos los

componentes

superplastificantes,

del

concreto

granulometría

(cemento, etc.).

adiciones,

Igualmente

plastificantes-

dependen

de

las

condiciones de puesta en obra (Temperatura, vibración, fricción de la superficie, cantidad de energía en el mezclado). Por supuesto la geometría de las esferas y su cantidad también dependen del tipo de incorporador de aire empleado. Hoy en día se utilizan (resinas, sales sulfatadas, aceites grasos, detergentes sintéticos etc.). El aire incorporado normal varía entre el 3% al 7% del volumen total del concreto y puede perderse paulatinamente durante los procesos de transporte, bombeo o lanzado. La incorporación de aire también produce a partir de ciertos volúmenes una afectación sobre la resistencia mecánica que debe considerarse durante el proceso de diseño

V.4.

ADITIVOS RETARDANTES

Los aditivos retardantes son productos que se adicionan a las mezclas del mortero, concreto y pasta de cemento para retardar su fraguado. Se utiliza en climas de altas temperaturas y para transportar concreto a largas distancias. Los retardantes en ocasiones se emplea en: 1.

Compensar el efecto acelerarte que tiene el clima cálido en el

2.

fraguado de concreto Demorar el fraguado inicial del concreto cuando se presenta

3.

condiciones de colado difíciles o poco usuales. Retrasar el fraguado para aplicar procesos de acabados especiales. Como puede ser una superficie de agregado expuesto

Debido a que la mayoría de los retardantes también actúan como reductores de agua se les denomina frecuentemente retardantes reductores agua. Los retardantes también pueden incluir un poco de aire al concreto. En general, el empleo de retardantes va acompañado de una cierta reducción de resistencia a edades tempranas (uno a tres días). Los efectos de estos en las demás propiedades del concreto, tales como la contracción pueden ser impredecibles en consecuencia de deberá efectuar pruebas de recepción a los retardantes con los materiales con que va a trabajar en condiciones anticipadas de trabajo. DOSIS: Las dosis típicas para los retardadores están entre 150 ml y 500 ml por cada 100 kg de material cementante. USOS: • Cuando se cuela concreto en clima caliente, en particular cuando el concreto es bombeado. • Para evitar juntas frías debido a la duración de la colocación. • En concreto debe transportarse durante un largo tiempo.

VI.

Condiciones, razones y consideraciones en el empleo de los aditivos

Los aditivos utilizados deberán cumplir las normas ASTM O INTENTEC. Su empleo deberá estar indicado en las especificaciones del proyecto o aprobado por el supervisor de obra. El uso de aditivos de incorporadores de aire es obligatorio en concretos que en su etapa de vida estén en una temperatura ambiente de 0° C Las razones de empleo de aditivos en concretos no endurecidos para modificar sus propiedades se puede mencionar:            

Reducción del contenido de agua en la mezcla. Incremento en la trabajabilidad. Reducción, incremento o control de saneamiento. Aceleración o reducción del tiempo de fragua. Magnitud de exudación. Reducción o prevención de la segregación. Mejora la colocación o bombeo de la mezcla. Retardo en el desarrollo de calor del hidratación Desarrollo en la resistencia inicial y/o final o incremento de la misma. Incremento de la durabilidad. Disminución de la permeabilidad del concreto. Incremento de adherencias de acero-concreto; concreto nuevo-concreto

viejo.  Incremento de la resistencia o impacto.  Producción de concretos o morteros celulares.  Producción de concreto o mortero coloreados.

VII.

PREPARACIÓN DOSIFICACIÓN DE ADITIVOS

La preparación de cualquier aditivo y su dosificación debe atenerse a las recomendaciones del fabricante. Los aditivos en polvo deben dosificarse en peso y los aditivos en pasta o líquidos pueden dosificarse al peso o al volumen, la mayoría de los dosificadores de aditivos líquidos para concreto usados actualmente son de tipo volumétrico. Para algunas combinaciones de aditivo-cemento, variar el momento en que se añaden durante el mezclado puede afectar en diversos grados el retardo o aceleración, o cambiar el requerimiento de agua de la mezcla. Los aditivos químicos líquidos no deben estar en contacto directo con el cemento seco. Para evaluar el uso de cualquier aditivo se debe hacer en el concreto en cuestión bajo las condiciones esperadas en la obra ya que los resultados obtenidos están influenciados por las características del cemento y de los agregados, así como por sus proporciones, los métodos de construcción y las condiciones ambientales. Al evaluar económicamente el uso de los aditivos debe tenerse en cuenta el efecto sobre el posible cambio de volumen de una cochada. Si agregando el aditivo cambia el rendimiento, como sucede a menudo, el cambio en las propiedades del concreto no solamente es efecto del aditivo, sino del cambio en las proporciones iniciales. En ocasiones, un aditivo permite el uso de un método de construcción o diseño menos costoso, como en el caso de diseños de unidades estructurales con aditivos retardadores que sale mas económico porque permite la colocación de grandes volúmenes de hormigón en mayores períodos de tiempo, pero al evaluar la economía del uso del aditivo en la obra, no debe olvidarse que éste requiere mano de obra más especializada para su manipulación y que si bien en algunas condiciones de trabajo el uso de aditivos es el único medio para lograr el fin propuesto, en otros el uso de aditivos no es el único medio para lograr eficiencia y calidad en el trabajo.

Por último, dos o más aditivos pueden no ser compatibles en la misma solución; por lo tanto, a menos que se tengan pruebas o que lo permita el fabricante los aditivos no deben ser premezclados antes de su introducción en el concreto. Siempre se debe recordar, al escoger y utilizar un determinado aditivo realizar ensayos de control en la obra para precisar su dosificación óptima, puesto que los efectos de un aditivo pueden variar con un gran número de factores y en particular con la naturaleza del cemento. Una vez obtenida la dosificación óptima, esta se multiplica por la capacidad en kilos de cemento de la mezcladora, se divide entre la densidad del aditivo y se obtiene la cantidad en volumen que debe agregarse de aditivo para cada mezclada.

VIII.

PREPARACIÓN

El uso exitoso de los aditivos depende de tener especial cuidado en obra e relación a una adecuada preparación y dosificación de estos, a fin de evitar modificaciones no deseadas en las propiedades, rendimiento y uniformidad en el concreto. La preparación puede variar en función del tipo de aditivo y la procedencia de este. Las recomendaciones del fabricante deben seguirse en caso de duda sobre el procedimiento

a ser utilizado, pudiendo en algunos casos ser

conveniente preparar soluciones estándar uniformes del aditivo para facilitar su empleo. Si bien

la mayoría de los aditivos son vendidos en forma líquida como

soluciones estables listas para u empleo la preparación del aditivo en obra puede significar la elaboración de una solución estándar o u disolución, a fin de facilitar una cuidadosa dosificación o dispersión. Alguno aditivos químicos son vendidos como solidos solubles en agua que requieren ser mezclados en obra. Ello puede exigir la preparación de soluciones de baja concentración debido a la dificultad de mezclado. Estas soluciones de baja concentración pueden contener una cantidad significativa de materiales insolubles

finamente molidos, o ingredientes activos, los cuales

pueden o no ser fácilmente solubles. Es importante tomar precauciones para garantizar que ellos se han de mantener en un estado de suspensión uniforme antes de su dosificación.

IX.

INCORPORACIÓN

Los aditivos líquidos se incorporan a la mezcla en la planta, o mediante un tanque colocado en el camino mezclador que permite su adición a la mezcla en obra. La incorporación debe hacerse empleando sistemas dispersantes, de preferencia electromecánicos, y la verificación de la cantidad mediante tanques calibrados. En la incorporación del aditivo a la tanda no solo tiene importancia la magnitud y velocidad de descarga, sino también el momento en que esta se produce. Cambios en el momento de la incorporación del aditivo al ciclo de mezclado pueden significar variaciones en las propiedades del concreto y/o en el grado de efectividad del aditivo. Los requerimientos de agua de la mezcla igualmente pueden ser afectados, recomendándose que se determine en obra un procedimiento para controlar el tiempo y velocidad de adición del aditivo a las tandas y el mismo sea respetado. A fin de garantizar uniformidad del aditivo en la mezcla durante el ciclo de carga, la velocidad de descarga del aditivo deberá ser regulable. Dos o más aditivos pueden no ser compatibles en la misma solución es importante evitar mezclar aditivos antes de su incorporación a la mezcla, salvo que los ensayos o el fabricante indíquenlo contrario y

la Supervisión lo

autorice. En la programación de obra y en las medidas de precaución a ser tomadas, deberá considerarse el que en algunos casos puede der necesario incorporar aditivos en la mezcladora en momentos diferentes a los programados.

X.

ÚLTIMOS DESARROLLOS

Recientemente los productores de aditivos han desarrollado novedosos productos con base en resinas vinílicas y acrílicas que permiten llevar el concepto fluidez del concreto a niveles nunca antes pensados. Es así como desde finales de los 90s y con la ayuda de estos nuevos productos se ha desarrollado con gran éxito, mezclas de hormigón que pueden ser: No obstante, su alto grado de fluidez, dichas mezclas son elaboradas con agregados normales, con detallado arreglo granulométrico, presencia de generosas cantidades de adiciones tipo ceniza volante, puzolana o microsílica, que permiten estabilizar la mezcla evitando su segregación y exudación. Hidrófugos: Estos aditivos realizan la impermeabilización de los morteros y hormigones, por medios mecánicos o químicos. Anticongelantes: Ofrecen

la

posibilidad

de

efectuar

trabajos

de

hormigoneado bajo la acción de las heladas. Aireantes: Modifican más o menos intensamente los poros y huecos. El efecto provocado, es el corte de las vías capilares mediante burbujas de aire, la incorporación de estos productos mejora la resistencia a las heladas sin aumentar la retracción.

XI.

LÍMITES DE EXPOSICIÓN Y MEDIDAS DE PROTECCIÓN PERSONAL XI.1. Protección personal.  Al manipular los diferentes productos aditivos es de suma  

importancia prever medidas generales de protección e higiene. No respirar los vapores. Prever una ventilación suficiente o escape de gases en el área



de trabajo. No fumar, comer o beber durante el trabajo. Lavarse las manos antes de los descansos y después del trabajo. Protección

preventiva

de

la piel

con pomada

protectora. Quitarse inmediatamente la ropa manchada o empapada. XI.2. Protección respiratoria: Máscara de protección para polvos con filtro para vapor tipo A. El tipo de filtro de vapor depende de la concentración ambiental del contaminante en el lugar.  Protección de las manos: Guantes de goma.  Protección corporal: Ropa protectora.  Primeros auxilios: Instrucciones generales. Facilitar siempre 

al médico la hoja de datos de seguridad. En caso de inhalación: Llevar el afectado al aire libre y colocarlo en posición de reposo. Acudir inmediatamente al

médico.  En caso de contacto con la piel: - Quitar inmediatamente la ropa empapada o manchada, no

XII.

-

dejar secar. Lavar la zona afectada inmediatamente con agua y jabón. Acudir inmediatamente al médico. En caso de contacto con

-

los ojos: Lavar los ojos afectados inmediatamente con agua

-

abundante durante 15 minutos. Acudir inmediatamente al médico.

EJEMPLO DE APLICACION

SIKA 1: Impermeabilizante para morteros. Descripción: Es una suspensión acuosa de color amarillo y sellantes inorgánicos. Es un impermeabilizante integral de fragüe normal para morteros. Densidad: 1.02 kg/lt.

Uso: Se emplea para obtener morteros impermeables en cimentaciones, tanques para agua, sótanos, techos, albercas, muros y eventualmente en hormigones. Ventajas: Reacciona con la cal libre del cemento producido en la hidratación y forma compuestos insolubles que tapan integralmente los poros del mortero.

El mortero adicionado con Sika 1, al aplicarse interior y exteriormente en sótanos o tanques, adhiere bien y no se desprende. Siguiendo las instrucciones para su aplicación, el mortero con Sika 1 es impermeable, no se cuartea y permite que los muros respiren. Modo de empleo: a) Preparación de la superficie:  Antes de aplicar el pañete, se revisara con todo cuidado la 

superficie por tratar. Las grietas, hormigueros y en general el concreto defectuoso, se



debe picar y reparar con mortero impermeabilizado. Alrededor de los pasamuros y en juntas donde pueda haber movimiento, debe formar canales de aproximadamente 2cm X 2cm de sección y rellenarlos de masilla plastoelástica gas Negro, previo tratamiento de la regata con 1901 imprimante.

b) Preparación del producto: Sika 1 viene listo para su uso, basta mezclarlo con el agua de amasado. De acuerdo a la dosificación indicada:  

Una parte de Sika 1 con diez partes de agua si la arena está seca. Una parte de Sika 1 con ocho partes de agua si la arena esta mojada.

c) Aplicación:  Se utiliza cemento y arena lavada cernida.  Se aplica un mínimo de tres capas.  En total el mortero debe tener un espesor de aproximadamente 3 cm.

1. Primera capa: - Previo humedecimiento de la superficie, se aplica la lechada de -

cemento puro con Sika 1. La lechada de cemento puro y Sika 1 se prepara así: con la dilución de Sika 1: agua: 1: 10 se va mojando el cemento hasta obtener una consistencia cremosa.

2. Segunda capa: Antes de que la anterior se haya secado se cubre con un mortero preparado así: -

Se mezcla una parte de cemento con una de arena en volumen

-

y se humedece con la dilución de Sika 1 correspondiente. Esta segunda capa se lanza sobre la anterior hasta obtener un espesor de 8 mm. Aproximadamente. Su acabado debe ser lo suficientemente rugoso, para permitir la adherencia fácil, de la siguiente capa

3. Tercera capa: Cuando la segunda capa haya fraguado y todavía este húmeda, se aplica la tercera capa que consiste en un mortero preparado así: -

Esa mezcla una parte de cemento con tres partes de arena en

-

volumen y se moja con una dilución de Sika 1 correspondiente. Colocar esta tercera capa en un espesor de 20 mm. El acabado se hace son llana de madera, la superficie lo mas lisa posible.

XIII. CONCLUSIONES - Los aditivos son muy recomendables en grandes obras por las -

necesidades requeridas. Cada aditivo tiene una propiedad en particular pero también posee

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propiedades adicionales. Los aditivos vienen en diferentes presentaciones y marcas, como

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también en líquidos y polvos. Se puede realizar una mezcla de más de un aditivo para lograr mejores

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resultados. No todos los aditivos son compatibles. No necesariamente se deben utilizar aditivos para lograr mejores

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resultados o características especiales. Existen métodos artesanales que se pueden utilizar para lograr efectos

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parecidos al de los aditivos. Siempre estar al tanto de la dosificación de aditivos ya sea después o

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antes. Una mala

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contradictorios en el concreto. Tener en cuenta las precauciones necesarias para la manipulación de

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estos elementos Seguir las instrucciones que vienen adjuntas con el embace. Saber primeros auxilios en caso de algún axidente.

dosificación

puede

lograr

efectos

no

deseados

y

Entre los errores más frecuentes tenemos:   

Errores de dosificación. Exceso global como confusiones entre las unidades de medida Exceso de dosificación local debido al mal reparto del producto, la homogeneidad y la buena distribución del aditivo en la masa delos



morteros o de los hormigones es fundamental. Las incompatibilidades con ciertos conglomerantes. Esta es la razón por la cual convienen siempre controlar los productos en la obra, mediante



ensayos preliminares y luego durante la producción del hormigón. La utilización simultanea de varios tipos de aditivos que pueden no ser compatibles.

XIV. BIBLIOGRAFIA - CONCRETO SIMPLE ING. GERARDO A. RIVERA L., CAP. 11 - Aditivos -

para morteros o concretos. ADITIVOS PARA CONCRETOS, Presidente del comité de normalización de cementos. Director Ejecutivo de Asocem

-

UNIVERSIDAD MAYOR DE SAN SIMÓN – Tesis de

-

aditivos EL CONCRETO Y OTROS MATERIALES PARA LA CONSTRUCCIÓN, Libia Gutierrez de Lopez.

-

NATURALEZA Y MATERIALES DEL CONCRETO, Enrique Rivva Lopez. ADITIVOS PARA CONCRETO, catalogo SIKA. Enciclopedia gratuita de Wikipedia. youtube.com/ videos sobre aditivos. http://ingecivilcusco.blogspot.com/2009/07/aditivos-aspectos-

-

generales.html http://www.bdigital.unal.edu.co/2370/5/43158233.2009_5.pdf