121157_UTEM2015Clase4-AguayAditivos

Tecnologa del

Hormign

PROF. : Sergio Martnez T.

Ingeniero Civil

Requisitos Agua de Amasado Norma NCh 1498.Of 82

Establece los requisitos que debe cumplir el agua que se utilice en el amasado de morteros y hormigones.

Agua de Amasado:

El agua de amasado o agua libre es el agua contenida en el hormign fresco, descontada el agua absorbida por los ridos.

Aguas

Agua: (15 a 20%)

entrega plasticidad en fresco

permite hidratacin al cemento

provee de curado (saturacin)

Rol del agua en el Hormign:

Participa en el proceso de hidratacin del

cemento

Hidratar al cemento para formar una pasta que pueda fraguar y posteriormente endurecer.

La cantidad de agua necesaria para activar qumicamente al cemento es aproximadamente un 28 % de su peso.

Es decir, se necesitan como mnimo unos 28 litros de agua para hidratar por completo 100 kg de cemento.

Sin embargo, si usamos esta cantidad de agua, la mezcla resultara extremadamente seca y no manejable en obra

(trabajable)

Otorga trabajabilidad necesaria en el hormign

Rol del agua en el Hormign:

Otorgar trabajabilidad o fluidez a la mezcla de hormign para que pueda ser utilizado en obra. La cantidad de agua necesaria para

esta funcin es adicional a la requerida para combinarse

qumicamente con el cemento.

Define su fluidez (cono)

Usos del agua en la fabricacin del Hormign

Distribucin del agua en la estructura interna

del hormign

Efecto del agua

adsorbida en el

hormign y la

humedad relativa

Efectos de la humedad de curado en la resistencia.

Mientras menor es el periodo de curado hmedo del hormign menor es la resistencia final

Proteccin y Curado

Calidad del Agua NCh 1498

Las propiedades del hormign fresco

La Cantidad y Calidad del agua

condiciona el desarrollo de:

La durabilidad del hormign endurecido

Las propiedades en etapa de endurecimiento

Los requisitos de calidad o composicin

qumica que debe cumplir el agua de amasado

se establecen en la norma chilena NCh1498.

En resumen, esta norma especifica

requisitos a los valores de pH, slidos en

suspensin, slidos disueltos, materia

orgnica, cloruros y sulfatos solubles

presentes en el agua de amasado; establece

que el agua potable ser siempre apta para la

confeccin de hormigones



Nunca debe usarse para

la elaboracin de

concreto en elementos

presforzados

Puede usarse en H

simples (


Una pequea cantidad de sacarosa.

Del orden 0.03% al 0.15 % del peso del cemento produce retardo de fraguado del cemento.

Perdida de resistencia en el hormign.

Se debe analizar los tiempos de fraguado y el

desarrollo de resistencia.

Impurezas en el Agua

Limpieza Un agua sucia (hojas, tierra, basura, etc) puede

provocar serios problemas en la calidad del

hormign

Impurezas en el Agua - Recomendaciones

Aguas: utilizacin de aguas que confieran seguridad de

descontaminacin:

color natural (no verde)

exenta de espuma

sin materias orgnicas (restos de pasto, hojas, etc)

sin olor


Material orgnico en la superficie


La investigacin y la experiencia han demostrado que el factor de mayor importancia en la resistencia del hormign es el cuociente

entre la cantidad de agua de amasado y la de cemento (Ley de

Abrams, 1919).

Este cuociente se denomina relacin Agua/Cemento (abreviada

A/C) y se expresa como fraccin en peso de los materiales.

Para un tipo de cemento, a menor relacin A/C mayor resistencia

(ver Figura 1).

Relacin A/C en el hormign

Tabla No. 2. Ejemplo prdida de resistencia a compresin por adicin de agua por sobre la de diseo.

Cemento usado Por

carga

Agua agregada por saco (litros)

Cono medido(cm)

Relacin A/C

Resistencia relativa a 28 das

Prdida de resistencia

20 7.0 0.47 100% - 21 8.0 0.49 94% 6% 22 10.0 0.52 85% 15%

1 saco (42.5 kg)

24 13.0 0.56 75% 25%

Agregar slo 1 litro de agua por saco disminuye la resistencia al menos en un 6%.

Esto significa que si queremos recuperar la resistencia inicial

(recuperar relacin A/C de 0.47), tendremos que agregar 2.1 kg

adicionales de cemento (un 5% ms).

Esto por supuesto aumentar los costos de produccin. Cuando

se agregan 4 litros de agua, la recuperacin de resistencia se

traduce en un 20% adicional de cemento.

Relacin A/C en el hormign

En el caso de duda acerca de la aptitud del agua para fabricar hormigones y no sea posible contar con

anlisis completos de laboratorio.

El agua puede ser aceptada si al menos dos muestras

de hormign confeccionadas con dicha agua reportan

resistencias a compresin a 7 y 28 das superiores al

90% de la resistencia obtenida en muestras

confeccionadas con agua potable (muestras patrn).

Las muestras deben ser fabricadas, curadas y

ensayadas en iguales condiciones, y usando los

mismos materiales exceptuando el agua.

Evaluacin del agua No existen analisis completos

Almacenamiento del Agua

Material complementario al capitulo.

Capitulo N 3 Agua de mezclado para el

concreto. Libro de Diseo y Control de

Mezclas del Concreto

Instituto Mexicano del Cemento y el Concreto.

Trmino Agua

ADITIVOS

Aditivos - Hormigon y Morteros Clasificacin y Requisitos

NCh 2182 .Of 95

Clasifica y establece los requisitos que deben cumplir

los aditivos que se utilizan en

Morteros y Hormigones,

facilitando la homogeneidad

de sus caracterstica.

Aditivos y Adiciones

Aditivos

materiales activos que permiten

modificar

propiedades del

hormign

mediante accin

fsica y/o qumica

Modificar y mejorar el comportamiento y

Propiedades del hormign:

Adaptar el hormign a tcnica y procedimientos de puesta en obra


productos, agregados en pequea

cantidad, para modificar una varias de

las propiedades del hormign

Se presentan en forma de polvo, lquidos

o pastas y sus dosis varan,

generalmente, entre 0,1% a 5% (incluso

15% en el caso de adiciones) del peso del

cemento.


Precauciones

tipo aditivo: el usar un aditivo distinto al indicado provoca irreparables daos

cantidad: el uso de cantidades distintas a las especificadas deriva en hormigones rechazables


Disminuir los costos del hormign:


Tipos de Aditivos:

Desarrollo Histrico de los Aditivos:


Principales Aditivos

Plastificante-Retardante

Superplastificante

Impermeabilizante

Incorporador de aire

Acelerante

Aditivos - Clasificacin NCh 2182 .Of 95 Tipo A: Aditivos Plastificantes.

Tipo B: Aditivos Retardadores.

Tipo C: Aditivos Acelerantes.

Tipo D: Aditivos Plastificantes y Retardadores.

Tipo E: Aditivos Plastificantes y Acelerantes.

Tipo F: Aditivos Superplastificantes.

Tipo G: Aditivos Superplastificantes y Retardadores.

Tipo H: Aditivos Incorporadores de Aire.

Aditivos - Requisitos fsico con respecto al hormign patrn NCh 2182 .Of 95


Plastificante-Retardante

Grano

de

Cemento

Mecanismo:

Molcula

de aditivo

Molculas de aditivo.....impermeabilizacin

impermeabilizacin de los granos (Qumica)

Ionizacin de los filamentos del

aditivo...defloculacin separacin

de los granos de cemento

(Fsico-Qumica)

Microburbujas.....lubricacin

-lubricacin por la generacin

microburbujas para poner en

Mov. el H fresco (Fsica)

Plastificante

Caso de uso de Plastificante:

Retardante:

Asentamiento de Cono (%) - Edad (horas)

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

0 1 2 3 4 5 6

Edad (horas)

Ase

nta

mie

nto

de

Co

no

(%

)

0,28 (%)

0,40 (%)

0,51 (%)

Pesp=300 kg/m3

(Cono inicial=6

cm)

Adiplast 21

(% peso CTO)


8,5

5,5

0

2

4

6

8

10

Tiempo

Inicial de

Fraguado

(horas)

Efecto Retardante del ADIPLAST-21

0,00 %

0,45 %

510

942

0

200

400

600

800

1000

Re

sis

ten

cia

C

bic

a

20

x2

0 (

kg

f/c

m2

)

Resistencia Hormign H40 a 28 das Sin Retardo vs Con Retardo

Nota: el retardo dur 4 das,aproximadamente

Sin Retardo Con Retardo



Superplastificante

Mecanismo: -ionizacin...defloculacin (Fsico-Qumica)

-lubricacin por la generacin

microburbujas (Fsica)

-impermeabilizacin de los granos

(Qumica)

Superplastificante:


Superplastificante como Recuperador de Cono

0

2

4

6

8

0 15 30 45 60 75 90 105

Tiempo (minutos)

Co

no

(cm

)

Asentamiento de Cono con Adiplast 100

6,3

7,6

0,961,8

0123456789

10

Cono

s

Sin Con

Resistencia a Compresin con Adiplast 100

417432

3541

320

390

460

0

40

80

fm

s

Sin Con

Mecanismo:


Impermeabilizante

PASTA

Obturacin de poros y

microfisuras

partculas extra-finas

que aumentan la

compacidad llenado de las discontinuidades con

capa superficial impermeable o gel

que aumenta de volumen en

presencia de agua

Impermeabilizantes:

300

350

400

450

500

550

Patrn Impermeabilizante Plastificante

Re

sis

ten

cia

(k

gf/

cm

2)

0

20

40

60

80

100

Pe

rmea

bilid

ad

(cm

)

R28

Permeabilidad



Incorporador de aire

Mecanismo: cemento generacin de

microburbujas

con dichos

filamentos que

impiden que se

unan entre s las

burbujas

aire

agua

filamentos de

naturaleza

hidrfuga

adheridos al

cemento

Incorporador de aire:

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Contenido de Aire (%)

Cic

los

Hie

lo-D

es

hie

lo p

ara

red

uc

ir e

n 5

0%

el M

d

ulo

de

Ela

sti

cid

ad

0

20

40

60

80

100

120

Resistencia a Ciclos Hielo- Deshielo

Efectos en la Resistencia Mecnica


Aire includo

Aire Includo (1 a 2%)

entrega plasticidad en fresco

amortigua cambios dimensionales

deja huecos que disminuyen la resistencia

Caso Aire Incluido:


Acelerante

Su mecanismo se basa en

aspectos qumicos que

permiten adelantar el Inicio de

Fraguado, acelerando el

endurecimiento y logrando

resistencias ms altas a

temprana edad.

Acelerante:

Expansores:

Aditivos Combinados:

Aditivos para lograr baja densidad:

Anticongelantes Retardadores Superficiales:

Aditivos y Adiciones Adiciones

generalmente son materiales slidos

(pigmentos, microslice, fibras, etc.)


Pigmentos Generalmente son xidos metlicos, siendo el de hierro

el ms comn (rojo, pardo, amarillo, negro).

Normalmente se requieren pruebas y sus dosis son

inferiores al 8% del cemento.

Aditivos y Adiciones Pigmentos

Aditivos y Adiciones Fibras Generalmente son de polipropileno metal, confiriendo

mayor resistencia mecnica (traccin). Sin embargo,

disminuye la trabajabilidad.

Aditivos y Adiciones Fibras

Aditivos y Adiciones Poliestireno expandido En forma de esferas o pequeos trozos amorfos que

permiten disminuir la densidad de la masa,

aumentando as la aislacin trmica y acstica, pero

disminuyendo la resistencia mecnica.


Microslice Polvo muy fino, 100 veces ms pequeo (20 veces ms

fino) que el cemento y con alto contenido de slice

(>90%) lo que lo hace altamente reactivo. Aumenta la

demanda de agua (obliga a usar superplastificantes) y

sus dosis son

Microsilica:

Efectos en el hormign MAYOR COHESIN Y ESTABILIDAD

MENOR EXUDACIN Y SEGREGACIN

AUMENTA LAS RESISTENCIAS MECNICAS

INCREMENTA RESISTIVIDAD DEL HORMIGN

GENERALMENTE SE USAN EN COMBINACIN CON

PLASTIFICANTES Y SUPERPLASTIFICANTES

ADICIN EN BASE A POLVOS MUY FINOS DE

SILCIO ALTAMENTE REACTIVOS

Microslica

Qu es?

Microsilica:

Resistencia a la compresin

0

100

200

300

400

500

600

700

800

900

0 3 7 28 60Tiempo, das

kg

/cm

2 e

n m

ile

s

15%

10

5%

0

MEZCLA

Cemento 390 kg/m3

Agua 158 kg/m3

Contenido de Aire 3%

Microslica

Cmo Actuan?

Prueba de permeabilidad de cloruros

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

1 2 3 4 5 6 7

MB-SF,%

Coulo

mbs

Permeabilidad de cloruros

COULOMBS Rango

> 4.000 Alto

2.000-4.000 Moderado

1.000-2.000 Bajo

100-1.000 Muy Bajo

< 100 No Signif icativo

< 100 No significativo

Para evitar

la

corrosin

Microslica

Cmo Actuan?

Tipo de aplicacin aditivo recomendado

Operacin Planta

Aditivos y adiciones: el uso del aditivo especificado es fundamental

en casos de dudas debe consultarse

las cantidades deben ser exahustivamente revisadas debe recordarse que las cantidades utilizadas son

pequeas.....por lo tanto, pequeas variaciones en las

cantidades derivan en sensibles efectos

es importante asegurar homogeneidad (en los aditivos lquidos a granel es bueno recircular con

bomba o inyectar aire al estanque de

almacenamiento)

Operacin Planta

10 Reglas de oro para los aditivos:

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