TEMA :

ADITIVOS PARA EL CONCRETO

EXPOSITOR :

Ms. Ing. ANA TORRE

TECNOLOGIA DE LOS MATERIALES

CICLO 2015

Los aditivos químicos, son materiales orgánicos e

inorgánicos que se añaden a la mezcla durante

o luego formada la pasta de cemento y que

modifican en forma dirigida algunas

características del proceso de hidratación, el

endurecimiento e incluso la estructura interna

del concreto.

( Comité ACI 116R, ASTM C 125 )

Siglo XX se utiliza resina vinsol para

incorporar aire a las mezclas sometidas a congelación.

La fabricación del cemento Pórtland

alrededor de 1846 (APSDIN)

1885: Regulador del fraguado con el cloruro de calcio.

1930;sulfonato naltaleno

formaldheido,mejorar fluidez

1962: normas ASTM

1967 :'Internacional Symposium on

Admixtures for Mortar and Concrete",

Brussels, RILEM

1. Modificar una o algunas de sus propiedades a fin de permitir que sean más adecuados al trabajo que se está efectuando.

2. Facilitar la colocación del concreto.

3. Reducir los costos de operación.

Aditivos que modifican las características físicas y el contenido en aire.

• Fluidificantes o reductores de agua.

• Plastificantes o agentes de retención de agua.

• Agentes inclusores de aire.

2. Aditivos que modifican el fraguado y el endurecimiento.

• Acelerantes.

• Retardadores.

3. Aditivos que modifican la resistencia a las acciones físicas y químicas.

• Anticongelantes.

• Hidrófugos de masa.

4. Aditivos varios.

• Expansivos.

• Agentes generadores de gases.

• Aditivos de cohesión.

• Colorantes.

• Inhibidor

ESTADO FRESCO ESTADO ENDURECIDO

• Reducción de cantidad de agua de la

mezcla.

Retardo en el desarrollo del calor de hidratación

o reducción de su magnitud.

• Incremento de trabajabilidad sin modificar el agua

Aceleración en la resistencia inicial y/o final y el incremento de la misma

• Incremento o reducción del slump.

Disminución de la permeabilidad del concreto

Aceleración o retardo del tiempo de fraguado. Control de la expansión debida a la reacción alcalí – agregados

Modificación de la velocidad y/o magnitud de

exudación.

Control de la corrosión de los elementos metálicos embebidos en el concreto.

Reducción o prevención de la segregación.

Incremento de la durabilidad

Mejora facilidad de colocación y/o bombeo de

las mezclas

Incremento en las resistencias de impacto y/o abrasión

TIPO DESCRIPCIÓN

A Reductores de agua.

B Retardadores de fragua.

C Acelerantes.

D Reductores de agua y Retardadores de fragua.

E Reductores de agua y Acelerantes.

F Super Reductores de agua.

G Super Reductores de agua y Acelerantes.

TIPO DESCRIPCIÓN

ASTM C 260 Incorporadores de aire.

ASTM C 618 Aditivos minerales (Puzolanas y cenizas).

ASTM C 989 Aditivos minerales (Escorias y microsílices)

Impermeabilizantes.

Inhibidores de corrosión.

Superplastificantes.

Curadores.

Expositor Ing. RAFAEL CACHAY HUAMAN CIP 50495 ING. RAFAEL CACHAY HUAMAN - CIP 50495

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Expositor Ing. RAFAEL CACHAY HUAMAN CIP 50495 ING. RAFAEL CACHAY HUAMAN - CIP 50495

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

a) Aditivos acelerantes.

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

c) Aditivos para inyecciones.

d) Aditivos incorporadores de aire.

e) Aditivos extractores de aire.

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 epóxicos).

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.

Tipo A Tipo B Tipo C Tipo D Tipo E Tipo F Tipo G

Contenido de agua, % del control desviación permisible respecto al control de horas – minutos

95 95 95 88 88

Fraguado inicial:

No menos de

-- 1 hora

después

1 hora

antes

1 hora

después

1 hora

antes --

1 hora

después

No más de 1:00 antes

pero no

1:30 después

3:30

después

3:30 h

antes

3:30

después

3:30 h

antes

1:00 antes

pero no

1:30 después

3:30

después

Fraguado final

No menos de -- --

1:00

antes --

1:00

antes -- --

No más de 1:00 antes

pero no

1:30 después

3:30

después --

3:30

después --

1:00 antes

pero no

1:30 después

3:30

después

Tipo A Tipo B Tipo C Tipo D Tipo E Tipo F Tipo G

Resistencia a la compresión mínima, % con respecto al control

1 día

3 día

7 día

28 días

6 meses

1 año

--

110

110

110

100

100

--

90

90

90

90

90

--

125

100

100

90

90

--

110

110

110

100

100

--

125

100

100

90

90

140

125

115

110

100

100

125

125

115

110

100

100

Resistencia a la flexión mínima, % con respecto al control

3 día

7 día

28 días

100

100

100

90

90

90

110

100

90

100

100

100

110

100

100

110

100

100

110

100

100

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

Pueden usarse como plastificantes, como reductores de agua o como ambos.

(Comité ACI 116. R-2)

Composición: materias

orgánicas solubles en

agua, o

combinaciones de

materias orgánicas e

inorgánicas, tales

como sales de ácidos

lignosulfónicos y sales

de ácidos hidroxilados

carboxílicos

En las propiedades del concreto fresco : 1. Disminución de la relación Agua/ Cemento. 2. Mejora en la trabajabilidad, bombeabilidad, colocación

y acabado superficial. 3. Reducción de segregación. 4. Ahorro de cemento. 5. Mayores rendimientos en los procesos constructivos.

En las propiedades del concreto endurecido : 1. Resistencia mejorada. 2. Disminución de la permeabilidad. 3. Incremento de la durabilidad. 4. Calidad más controlada.

CONVENCIONALES :

DE MEDIO RANGO :

DE ALTO RANGO :

Siguiente

- 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.

Cuando se usan en dosis alta : 1. Exudación excesiva. 2. Poca economía de cemento. 3. Retardo en fraguado inicial. 4. Desarrollo lento de resistencia.

5%- 15% de reducción de agua. Slumps de 5” – 8” ( 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 A/C muy bajas. Muy buen acabado superficial. Dosis usual 0.5% a 1% del peso del cemento Fraguado inicial controlado.

Efecto aniónico multiplicado. Acción lubricante de duración variable slump > 6” (30 min – 2 h ) 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. Relaciones A/C muy bajas. Slump de 8” a 12”. Concreto fluido.

1. Mejoramiento excepcional de la trabajabilidad. 2. Rapidez en vaciados. 3. Concretos de alta resistencia. 4. Aceleración de resistencias. 5. Reducción de trabajo de compactación. 6. Bombeo a grandes alturas. 7. Disminución de mano de obra. 8. Mejores acabados en concreto expuesto. 9. Baja permeabilidad.

1. Incrementar finos. 2. Evitar sobredosificación 3. Mayor presión en encofrados.

Ventajas

Precauciones

Acelerantes

– De endurecimiento. – De resistencia. – De endurecimiento y resistencia.

Retardadores

– De endurecimiento.

• 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.

Convencionales : Cloruros, carbonatos, silicatos,

fluorsilicatos. Dosificación usual 1.0 % a 2.0 % del peso del cemento. 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.

• Actúan sobre el C3A aumentando el tiempo de inicio de fraguado inicial y final. • También efecto de superficie --> Lubrican. • Modificaciones de plastificantes. • Dosificación usual 0.2% a 0.5% del peso del cemento. • Cuidado con sobredosis.

Ventajas : 1. Facilitan los vaciados voluminosos y complejos. 2. Ideales en clima cálido. 3. Transporte a largas distancias. 4. Bombeo de gran longitud. 5. Emergencias de obra.

• Congelamiento-deshielo. • Impermeabilidad. • Durabilidad.

¿Por que el aire incorporado?

• Contenido de aire : 5% - 7% en volumen. • Tamaño de burbujas = 0.065” a 0.01” (.17 mm a 0.25mm). • Factor de espaciamiento (distancia entre burbujas) = 0.008 in. (0.20 mm) o menos.

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.

Por Presión Por Volumen

Por Peso

Reaccionan con Hidróxidos de Calcio del

cemento creando más cemento, entre

las más importantes podemos indicar:

★ Puzolanas. ★ Microsílice. ★ Escoria de altos hornos.

Residuo de industria de metales silíceos : Partes de aviones, autos, chips computadoras, masillas.

1.Reducción de la permeabilidad 2.Material muy fino con alta demanda de agua 3.Produce concreto muy denso con excelente

resistencia a largo plazo. 4.Gran durabilidad a la agresividad química y

mecánica. 5.Requiere el empleo de superplastificantes.

Ventajas :

Microsílice

OBSERVAR TAMAÑO Y UNIFORMIDAD

Microsílice en polvo

CUIDADO USE ELEMENTOS DE SEGURIDAD

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.

USANDO ASPERSORES Y DIFERENTE COLOR

Aditivos Naturales y de procedencia corriente

Acelerantes : Azucar, dosis > 0.25 % peso del 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.

Otros Aditivos

Inhibidores de corrosión. • Hacen lento el ingreso de cloruros hacia el acero de refuerzo. • Basados en Nitrito de Calcio. • Aceleran el endurecimiento. • Incrementan durabilidad ante corrosión.

Inhibidores de hidratación. • “Duermen” el concreto hasta por 72 horas sin efectos secundarios. • Mejoran características resistentes. • Ideales en shotcrete vía húmeda. • Suministros a larga distancia.

Se tiene una mezcla de concreto cuya

dosificación x m3 ( pesos de diseño) son:

Ce=350kg, Arena= 850kg,Piedra=950kg,

Agua=200lts. Se requiere reducir el agua

por lo cual usaremos aditivo reductor de

agua =2% del

PC(densidad=1.15kg/lt):indique ud. los

nuevos pesos x m3 de los materiales.

Datos: PE

arena=2650,Pepiedra=2750kg/m3